3.2. Анализ протокола mac Token Ring.

3.2.1.Протокол mac Token Ring.

Начнем с повторного рассмотрения MAC сети Token Ring. Напомним, что маркер циркулирует по кольцу, за исключением тех случаев, когда какой-то из узлов передает пакеты. Протокол использует параметр θ, то есть максимальное время удержания маркера. Например в протоколе IEEE 802.5 θ = 10 мс. Для передачи пакета узел осуществляет следующие операции:

- ожидание маркера и захват.

- передача пакетов в интервале времени, не превышающим θ.

- освобождение маркера.

Таким образом, передающий узел освобождает маркер, как только заканчивается передача данных. Другая версия протокола реализована в маркерном кольце со скоростью передачи 4 Мбит/с. По этой версии передающий узел ожидает возврата последнего бита пакета, прежде чем произвести освобождение маркера.

Каждый узел кольца, когда хочет передать данные , задерживает сигнал на некоторое время, для того, чтобы суметь преобразовать его в начало кадра. При дальнейшем анализе не будем учитывать эту задержку, поскольку она намного меньше, чем среднее время передачи пакета.

3.2.2. Расчет эффективности протокола mac сети Token Ring.

Эффективность _TR протокола MAC сети Token Ring определяется, как часть времени, в течение которого узлы передают пакеты для передачи. Именно в этих условиях работы с «высокой загрузкой» протокол должен быть эффективным. Соответственно, имеет смысл определять эффективность именно для этого случая.

_TR =

где N – число узлов, p – время распространения сигнала по кольцу, а -максимальное время удержания маркера. Например, положим ,что N=50, =10мс и р=8мкс (что соответствует общей длине кольца 2400 м). В этом случае

_TR = 100%

Что довольно типично.

Эффективность этого протокола близка к 100%.

Задача 5.

Максимальное время удержания маркера составляет 10 мсек. Число узлов в сети 50*N. Время распространения сигнала по кольцу 8мксек. Общая длина кольца 2400*F метров.Определить эффективность протокола МАС сети Token Ring. Сделать вывод.

Дано:

N = 950 узлов

Θ =10 мсек

р = 8 мксек

L = 19200 м

Найти: η_TR - ?

Решение:

η_TR

Вывод: из результатов расчета видно, что эффективность протокола МАС сети Token Ring гораздо выше, чем эффективность протокола МДКН/ОК и стремится к 100%. В первую очередь это связано с малым временем удержания маркера (порядка 10 мс) и малым временем распространения сигнала по кольцу. Что примечательно эффективность протокола не зависит от количества узлов в сети.

3.2.3. Расчет максимального времени доступа к среде передачи.

Величина максимального времени доступа к среде (MMAT_TR) определяется как максимальное время, которое приходится ожидать узлу до того, как он сможет осуществить передачу. Величину (MMAT_TR) важно знать при проектировании сетей, используемых в системах управления. Максимальное время доступа к среде для узлов сети Ethernet бесконечно, поскольку станция может быть «неудачной», то есть попадать в конфликты и произвольным образом генерировать времена задержки, которые будут оказываться более продолжительными, чем времена задержки других станций. MMAT_TR , однако, является конечной величиной.

Узел имеет максимальное время доступа к среде в том случае, когда все другие узлы имеют пакеты на передачу. Предположим, что пакеты прибывают на узел 1 и должны быть переданы далее настолько быстро, насколько это возможно. В наихудшем случае пакеты прибывают на узел 1 сразу после того как этот узел начал передавать другой пакет и тогда узел 1не может передавать другие пакеты до тех пор, пока не истечет допустимое время . Пакет должен, в таком случае, ждать передачиN узлами своих данных и прибытия маркера после обхода кольца. Если N-1 узлов, отличных от узла 1, передают сообщения максимальной допустимой продолжительностью (), то пакет должен ожидать время MMAT_TR равное:

MMAT_TR =  + r + (N-1), где r – максимальное время передачи пакета.

Задача 6.

Рассчитать максимальное время доступа к среде передачи Token Ring. Число узлов в сети 35*N. Допустимая продолжительность передачи – 10мс. Максимальное время передачи = 0,56 мкс. Время распространения сигнала по кольцу = 6 мкс.

Дано:

N = 665 узлов

Θ =10 мс

р = 6 мкс

r = 0,56 мс

Найти: ММАТ_TR

Решение:

ММАТ_TR = р+r+(N-1)θ

ММАТ_TR = 610^-6+0,5610^-6+(665-1)1010^-3=6,64с

Вывод. Из расчетов видно, что чем больше число узлов в сети, тем больше время доступа к среде передачи.