TOKEN_DOS (Сети Token Ring (Word 97, txt)), страница 2

исключается из кольца.

В случае, если остановилась не только следующая станция, но и следующая за

ней - запускается новая процедура, посылкой кадра solicit_successor_2. В ней

участвует процедура разрешения конфликтов. При этом все кто хочет

подключиться к кольцу могут это сделать. Фактически кольцо

переустанавливается.

Другой вид проблем возникает, когда останавливается держатель маркера и

маркер исчезает из кольца. Эта проблема решается запуском процедуры

инициализации кольца. У каждой станции есть таймер, который сбрасывается

каждый раз, когда маркер появляется. Если значение этого таймера превысит

некоторой заранее установленное значение (time out), то станция генерирует

кадр claim_token. При этом запускается алгоритм обратного двоичного

счетчика.

Если оказалось два и более маркеров на шине, станция, владеющая маркером,

увидев передачу маркера на шине, сбрасывает свой маркер. Так повторяется до

тех пор пока не останется ровно один маркер в системе.

Не все станции в кольце равны. Одна из станций обозначается как активный

монитор, что означает дополнительную ответственность по управлению кольцом.

Активный монитор осуществляет управление тайм-аутом в кольце, порождает

новые маркеры (если необходимо), чтобы сохранить рабочее состояние, и

генерирует диагностические кадры при определенных обстоятельствах. Активный

монитор выбирается, когда кольцо инициализируется, и в этом качестве может

выступить любая станция сети. Алгоритм определения активного монитора

следующий: при включении или если какая-то станции заметит отсутствие

монитора, она посылает claim_token кадр. Если она первая, кто послал такой

кадр, то она и становится монитором

Если монитор отказал по какой-либо причине, существует механизм, с помощью

которого другие станции (резервные мониторы) могут договориться, какая из

них будет новым активным монитором. Одной из функций для которых служит

активный монитор является удаление из кольца постоянно циркулирующих блоков

данных. Если устройство, отправившее блок данных,

отказало, то этот блок может постоянно циркулировать по кольцу. Это может

помешать другим станциям передавать собственные блоки данных и фактически

блокирует сеть. Активный монитор может выявлять и удалять такие блоки и

генерировать новый маркер. Важной функцией монитора является установка

задерки на кольце, задержка должна быть достаточна, для того, чтобы в кольце

уместился 24-битный маркер.

Звездообразная топология сети ibm token ring также способствует повышению

общей надежности сети. Т.к. вся информация сети token ring просматривется

активными msau, эти устройства можно запрограммировать так, чтобы они

проверяли наличие проблем и при необходимости выборочно удаляли станции из

кольца.

Алгоритм token ring, называемый "сигнализирующим" (beaconing), выявляет и

пытается устранить некоторые неисправности сети. Если какая-нибудь станция

обнаружит серьезную проблему в сети (например такую, как обрыв кабеля), она

высылает сигнальный блок данных. Сигнальный блок данных указывает домен

неисправности, в который входят станция, сообщающая о неисправности, ее

ближайший активный сосед, находящийся выше по течению потока информации

(naun), и все, что находится между ними. Сигнализация инициализирует

процесс, называемый "автореконфигурацией" (autoreconfiguration), в ходе

которого узлы, расположенные в пределах отказавшего домена, автоматически

выполняют диагностику, пытаясь реконфигурировать сеть вокруг отказавшей

зоны. В физическом плане msau может выполнить это с помощью электрической

реконфигурации.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Пусть у нас есть сеть из 50 станций, работающая на скорости 10 Мбит/сек и

настроенная так, что на подстанции с приоритетом 6 остается 1/3 пропускной

способности. Тогда каждая станция имеет гарантированно для приоритета 6

скорость не менее 67 Кб/с. Эта пропускная способность может быть

использована для управления устройствами в реальном масштабе времени.

Важной проблемой при создании кольцевой сети является "физическая длина"

бита. Пусть данные передаются со скоростью r mbps. Это значит, что каждые

1/r ms на линии появляется бит. Учитывая, что сигнал распространяется со

скоростью 200 m/ms, то один бит занимает 200/r метров кольца. Отсюда, при

скорости 1 Мbps и длине окружности 1 км кольцо вмещает не более 5 бит

одновременно.

Следствием конструкции сети кольцо с маркером является т, что сеть должна

иметь достаточную протяженность, чтобы маркер могут уместиться в ней целиком

даже когда все станции находятся в ожидании. Задержки складываются из двух

компонентов - 1 бит задержка на интерфейсе станции и задержка на

распространение сигнала. Учитывая, что станции могут выключаться, например

на ночь, следует что на кольце должна быть искусственная задержка, если

кольцо не достаточно длинное. При малой загрузке станции в сети кольцо с

маркером сразу смогут передавать свои сообщения. По мере роста загрузки у

станций будут расти очереди на передачу и они в соответствии с кольцевым

алгоритмом будут захватывать маркер и вести передачу. Постепенно загрузка

кольца будет расти пока не достигнет 100%.

формат маркера

Кадр маркера состоит из трех полей, каждое длиной в один байт.

З Поле начального ограничителя появляется в начале маркера, а также в начале

любого кадра, проходящего по сети. Поле состоит из уникальной серии

электрических импульсов, которые отличаются от тех импульсов, которыми

кодируются единицы и нули в байтах данных. Поэтому начальный ограничитель

нельзя спутать ни с какой битовой последовательностью.

З Поле контроля доступа. Разделяется на четыре элемента данных:

ppp t m rrr,

где ppp - биты приоритета, t - бит маркера, m - бит монитора, rrr -

резервные биты.

Каждый кадр или маркер имеет приоритет, устанавливаемый битами приоритета

(значение от 0 до 7, 7 - наивысший приоритет). Станция может воспользоваться

маркером, если только она получила маркер с приоритетом, меньшим или равным,

чем ее собственный. Сетевой адаптер станции, если ему не удалось захватить

маркер, помещает свой приоритет в резервные биты маркера, но только в том

случае, если записанный в резервных битах приоритет ниже его собственного.

Эта станция будет иметь преимущественный доступ при последующем поступлении

к ней маркера.

Бит маркера имеет значение 0 для маркера и 1 для кадра.

Бит монитора устанавливается в 1 активным монитором и в 0 любой другой

станцией, передающей маркер или кадр. Если активный монитор

видит маркер или кадр, содержащий бит монитора в 1, то активный монитор

знает, что этот кадр или маркер уже однажды обошел кольцо и не был обработан

станциями. Если это кадр, то он удаляется из кольца. Если это маркер, то

активный монитор переписывает приоритет из резервных битов полученного

маркера в поле приоритета. Поэтому при следующем проходе маркера по кольцу

его захватит станция, имеющая наивысший приоритет.

З Поле конечного ограничителя - последнее поле маркера. Так же, как и поле

начального ограничителя, это поле содержит уникальную серию электрических

импульсов, которые нельзя спутать с данными. Кроме отметки конца маркера это

поле также содержит два подполя: бит промежуточного кадра и бит ошибки. Эти

поля относятся больше к кадру данных, который мы и рассмотрим

token ring и fddi

Технология fiber distributed data interface (fddi) - первая технология

локальных сетей, которая использовала в качестве среды передачи данных

оптоволоконный кабель.

fddi по существу представляет собой быстродействующий вариант token ring на

волоконной оптике. В отличае от token ring fddi реализуется без традиционных

концентраторов-"хабов". Еще одним отличием fddi от token ring является

возможность передавать данные одновременно, т.е. в сетях fddi может

одновременно циркулировать несколько кадров.

По своей топологии fddi состоит из двух логических колец с циркуляцией

маркеров по ним в противоположных направлениях. Кольца образуют основной и

резервный пути передачи данных между узлами сети. Использование двух колец -