6. Методы доступа к моноканалу. Маркерный доступ в сети с кольцевой топологией.

Методы доступа к моноканалу. Устройства одного сегмента сети подключены к общей физической среде передачи данных или каналу передачи, который называется также моноканалом. Такое название указывает на возможность передачи без искажений по каналу в любой момент времени сообщения только от одной станции сети. Среда передачи в этом случае не имеет значения: регламентировать доступ станций к моноканалу необходимо как для проводных, так и для беспроводных линий связи.

Р егламентация коллективного доступа станций сети к моноканалу осуществляется специальными методами, которые обеспечивают поочередное и эффективное использование физической среды множеством станций сети. Эти методы называют методами доступа.

Существует большое число методов доступа (порядка тридцати), которые принято разделять на случайные и детерминированные. К основным детерминированным методам относят методы разделения времени (методы опроса), маркерные методы (передачи полномочий) и тактируемый доступ. К основным случайным методам доступа относятся множественный доступ с контролем несущей и множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов между кадрами. На рис. 4.1 отдельно выделены методы доступа, соответствующие им протоколы и ЛВС, которые реализованы на практике и которые Вы будете рассматривать на лекциях и в лабораторных работах.

Рассмотрим основные методы доступа, применяемые в ЛВС, а также особенности построения ЛВС, реализующих эти методы.

1.2.2. Маркерный доступ в кольцевой сети

Вы исследуете этот метод доступа и регламентирующий его протокол в лабораторной работе № 3 самостоятельно. На лекции мы пройдем лишь основные его особенности.

В кольцевой сети маркерный доступ реализуется следующим образом (рис. 5.2 ^{КН, стр. 8}).

При кольцевой топологии все станции физически соединены в единое кольцо и имеют свои локальные адреса (номера). Сообщения циркулируют в сети, по очереди переходя от одной станции к другой. Очередность станций определяется местом их нахождения в кольце. При маркерном методе доступа в такой сети циркулирует маркер. Это специальное сообщение генерируется либо одной выделенной станцией, называемой активным монитором, либо любой станцией, выигравшей соревнование на право быть активным монитором. Активный монитор не только генерирует маркер, но он также следит за корректным функционированием всей сети.

Итак, если у станции в кольце имеются данные, которые необходимо передать, она вынуждена ждать до тех пор, пока предшествующая станция не вышлет ей маркер (рис. 5.2, а).

Когда станция получает маркер, она, из-за особенностей топологии, на время удаляет его из кольца, помещает в приемный регистр и анализирует в специальном блоке его поля. Данных, которые необходимо передать, содержаться в буфере. Если принятый маркер предназначен не этой станции, то станция посылает его дальше по кольцу (рис. 5.2,б).

Если маркер предназначен этой станции, то станция изменяет не-

которые начальные поля маркера, вставляет после них данные для передачи и сформированные поля, завершающие кадр. Получившийся в передающем регистре кадр представляет собой уже кадр данных, который передается в сеть путем последовательного включения в кольцо передающего регистра (рис. 5.2, в).

Далее передающий регистр отключается от кольца, а станция ожидает возвращения отправленного им кадра. Первый же кадр, получаемый на приемной стороне, должен при нормальных условиях быть отправленным кадром. Поэтому первый полученный кадр считывается в приемный регистр для анализа (рис. 5.2, д). Затем станция формирует кадр маркера для следующей стации и передает его в кольцо. Принятый кадр данных (свой собственный) в сеть не передается и считается удаленным из кольца. После этого восстанавливается обычная цепь кольца.

Таким образом, поступающий в некоторую станцию поток данных всегда начинается кадром, отправленным этой же станцией. Любая станция сети ответственна за удаление своих кадров из кольца.

Нештатные ситуации в кольце с курсирующим маркером возникают при условии:

1) если маркер теряется;

2) если отправитель не удаляет свой кадр из кольца;

3) если произошло дублирование маркера.

Первая ситуация может возникнуть в том случае, когда маркер удален какой-то станцией, передающей информацию, а затем не восстановлен по причине аппаратного сбоя, или маркер был поврежден и нераспознаваем.

Вторая ситуация возникает, когда произошла ошибка в станции-отправителе и поток поступающей информации не был отправлен в приемный буфер. Для устранения обоих ситуаций используется активный монитор, который генерирует для первого случая новый маркер, а для второго случая удаляет циркулирующий кадр из кольца.

Третья ситуация возможна, когда несколько станций генерируют новые маркеры одновременно. Эта проблема решается, если каждая из станций, передающих кадр, всегда будет уничтожать первые кадры, поступившие к ней из кольца, кроме своего кадра.

Метод маркерного доступа применяется в таких современных кольцевых сетях, как Token Ring, FDDI и 100VG-AnyLan. Сеть 100VG-AnyLan является разновидностью сети Fast Ethernet и для нее существует также стандарт с шинной топологией и маркерным методом доступа.

Про этот метод доступа прочитать в лабораторном практикуме.