2.2.3. Алгоритм вставки регистра.

В основном алгоритм повторяет принцип работы алгоритма работы базового кольца.

Отличия:

1. В маркере вместо поля занятости появляется счетчик пакетов.

2. Остальные поля маркера дублируются в нескольких экземплярах, благодаря этому становится возможным прикрепить несколько пакетов.

3. Каждый кольцевой контроллер имеет возможность дописать маркеру пакет, если не достигнуто максимальное число пакетов (обычно не более 16).

Достоинства:

1. Лучшая реакция на перегрузку. В перегруженной сети контроллеру меньше приходится ждать маркера, т.е. время доставки уменьшается.

Недостатки:

1. На кольцевых контроллерах появляется необходимость буферизации не одного, а множества пакетов, т.е. необходимо расширять ОЗУ КК.

2. Алгоритмическая сложность работы с маркером увеличивается, т.е. задержки на КК увеличиваются, что при низкой загрузке приводит к увеличению времени доставки.

Примечание:

В принципе, базовый алгоритм обеспечивает неплохие реакции сети на перегрузку, но если сеть особенно подвержена перегрузкам, более выгодным оказывается алгоритм вставки регистра.

2.2.4. Тактируемое (манчестерское) кольцо.

Идея – организовать в оборот в кольце сразу множество так, чтобы в каждый момент времени происходила передача данных в каждом сегменте кольца. Тогда пиковая пропускная способность сети превысит возможности кабеля и будет стремиться к величине Ти=Тк * n, гдеn– число маркеров/сегментов/кольцевых контроллеров.

Проблема столкновения маркеров – это ситуация, когда i-й контроллер еще не закончил обработку маркера, а на него уже приходит следующий с (i-1)-го контроллера.

Решение проблемы:

1. Определяется tзmax– максимальное время задержки маркера на контроллере.

2. На кольцевом контроллере поддерживаются синхронизированные тактовые генераторы с периодом тактирования tз max.

3. Даже если обработка некоего маркера на контроллере завершается быстрее tзmax, контроллер не отправляет данные по кольцу до истеченияtзmax. Все маркеры отправляются по окончанию такта одновременно.

Достоинства:

1. Пиковая пропускная способность сети возрастает до Тц max, т.е. вnраз.

2. Время доставки tд не зависит от нагрузки сети вплоть до очень высоких загрузок, стремящихся к величине Тз = Тк *n, время доставки стабильно.

Недостатки:

1. Поскольку на каждом контроллере маркер задерживается на время tзmax, даже если реально обрабатывается быстрее, время оборота маркера по кольцу и время доставки оказываются довольно большими, и при низкой загрузке сети – значительно больше, чем для базового алгоритма.

Применение:

1. Наиболее нагруженные сети.

2. Т.н. сети реального времени, обслуживающие техническое оборудование. В таких сетях выжно не малое время доставки, а его стабильность и предсказуемость.

3. Кластерные вычислители – многомашинные комплексы, состоящие из множества компьютеров, объединенных одной сетью. Для кластерных вычислителей с малым числом кластеров (от 4 до 8) и кластерами в одной стойке, как правило, более выгодно использование GigabitEthernet, т.к. вероятность коллизий достаточно мала. Для крупных кластеров выгодна кольцевая сеть.