1 (1131253), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Передача кадра. После удаления полей FC и ED маркера станция начинает передавать символы кадров, которые ей предоставил для передачи уровень LLC. Станция может передавать кадры до тех пор, пока не истечет время удержания маркера.
Для сетей FDDI предусмотрена передача кадров двух типов трафика - синхронного и асинхронного. Синхронный трафик предназначен для приложений, которые требуют предоставления им гарантированной пропускной способности для передачи голоса, видеоизображений, управления процессами и других случаев работы в реальном времени. Для такого трафика каждой станции предоставляется фиксированная часть пропускной способности кольца FDDI, поэтому станция имеет право передавать кадры синхронного трафика всегда, когда она получает маркер от предыдущей станции. Асинхронный трафик - это обычный трафик локальных сетей, не предъявляющий высоких требований к задержкам обслуживания. Станция может передавать асинхронные кадры только в том случае, если осталось неизрасходованным время удержания маркера. Каждая станция самостоятельно вычисляет текущее значение этого параметра по специальному алгоритму.
Станция прекращает передачу кадров в двух случаях: либо по истечении времени удержания маркера THT, либо при передаче всех имеющихся у нее кадров до истечения этого срока. После передачи последнего своего кадра станция формирует маркер и передает его следующей станции.
Обработка кадра станцией назначения. Станция назначения, распознав свой адрес в поле DA, начинает копировать символы кадра во внутренний буфер одновременно с повторением их на выходном порту. При этом станция назначения устанавливает признак распознавания адреса. Если же кадр скопирован во внутренний буфер, то устанавливается и признак копирования (невыполнение копирования может произойти, например, из-за переполнения внутреннего буфера). Устанавливается также и признак ошибки, если ее обнаружила проверка по контрольной последовательности.
Удаление кадра из кольца. Каждый МАС-узел ответственен за удаление из кольца кадров, которые он ранее в него поместил. Если МАС-узел при получении своего кадра занят передачей следующих кадров, то он удаляет все символы вернувшегося по кольцу кадра. Если же он уже освободил маркер, то он повторяет на выходе несколько полей этого кадра, прежде чем распознает свой адрес в поле SA. В этом случае в кольце возникает усеченный кадр, у которого после поля SA следуют символы Idle и отсутствует конечный ограничитель. Этот усеченный кадр будет удален из кольца какой-нибудь станцией, принявшей его в состоянии собственной передачи.
Процедура инициализации кольца, известная под названием Claim Token, выполняется для того, чтобы все станции кольца убедились в его потенциальной работоспособности. Кроме этого, в ходе этой процедуры они должны прийти к соглашению о значении параметра T_Opr - максимально допустимому времени оборота маркера по кольцу, на основании которого все станции вычисляют время удержания маркера THT. Процедура Claim Token выполняется в нескольких ситуациях:
-
при включении новой станции в кольцо и при выходе станции из кольца
-
при обнаружении какой-либо станцией факта утери маркера (маркер считается утерянным, если станция не наблюдает его в течение двух периодов времени максимального оборота маркера T_Opr)
-
при обнаружении длительного отсутствия активности в кольце, когда станция в течение определенного времени не наблюдает проходящих через нее кадров данных
-
по команде от блока управления станцией SMT
Для выполнения процедуры инициализации каждая станция сети должна знать о своих требованиях к максимальному времени оборота маркера по кольцу. Эти требования содержатся в параметре, называемом «требуемое время оборота маркера» - TTRT (Target Token Rotation Time). Параметр TTRT отражает степень потребности станции в пропускной способности кольца - чем меньше время TTRT, тем чаще станция желает получать маркер для передачи своих кадров. Процедура инициализации позволяет станциям узнавать о требованиях к времени оборота маркера других станций и выбрать минимальное время в качестве общего параметра T_Opr, на основании которого в дальнейшем будет распределяться пропускная способность кольца. Параметр TTRT должен находиться в пределах от 4 мсек. до 165 мсек. и может изменяться администратором сети.
Если какая-либо станция решает начать процесс инициализации кольца по своей инициативе, то она формирует кадр Claim Token со своим значением требуемого времени оборота маркера. Захвата маркера для этого не требуется. Любая другая станция, получив кадр Claim Token, начинает выполнять процедуру Claim Token.
Для выполнения процедуры инициализации каждая станция поддерживает таймер текущего времени оборота маркера TRT (Token Rotation Timer), который используется также и в дальнейшем при работе кольца в нормальном режиме. Таймер TRT запускается каждой станцией при обнаружении начала процедуры Claim Token. В качестве предельного значения таймера выбирается максимально допустимое время оборота маркера, то есть 165 мсек. Истечение таймера TRT до завершения процедуры означает ее неудачное окончание - кольцо не удалось инициализировать. В случае неудачи процесса Claim Token запускается процедуры, с помощью которых станции кольца пытаются выявить некорректно работающую часть кольца и отключить ее от сети.
Схематично работа процедуры Clime Token выглядит следующим образом. Каждая станция генерирует кадр Clime со своим значением T_Req, равным значению ее параметра TTRT. При этом она устанавливает значение T_Opr, равное значению TTRT. Станция, приняв кадр Claim от предыдущей станции, обязана сравнить значение T_Req, указанное в кадре со своим предложенным значением TTRT. Если другая станция просит установить время оборота маркера меньше, чем данная (то есть, T_Req < TTRT), то данная станция перестает генерировать собственные кадры Claim и начинает повторять чужие кадры Claim, так как видит, что в кольце есть более требовательные станции. Одновременно станция фиксирует в своей переменной T_Opr минимальное значение T_Req, которое ей встретилось в чужих кадрах Claim. Если же пришедший кадр имеет значение T_Req больше, чем собственное значение TTRT, то он удаляется из кольца.
Процесс Claim завершается для станции в том случае, если она получает кадр Claim со своим адресом назначения. Это означает, что данная станция является победителем состязательного процесса и ее значение TTRT оказалось минимальным. При равных значениях параметра TTRT преимущество отдается станции с большим значением МАС-адреса.
После того как станция обнаруживает, что она оказалась победителем процесса Claim Token, она должна сформировать маркер и отправить его по кольцу. Первый оборот маркера - служебный, так как за время этого оборота станции кольца узнают, что процесс Claim Token успешно завершился. При этом они устанавливают признак Ring_Operational в состояние True, означающее начало нормальной работы кольца. При следующем проходе маркера его можно будет использовать для захвата и передачи кадров данных.
Если же у какой-либо станции во время выполнения процедур инициализации таймер TRT истек, а маркер так и не появился на входе станции, то станция начинает процесс Beacon. После нормального завершения процесса инициализации у всех станций кольца устанавливается одинаковое значение переменной T_Opr.
Управление доступом к кольцу FDDI распределено между его станциями. Каждая станция, получив маркер, самостоятельно решает, может она его захватить или нет, а если да, то на какое время. Если у станции есть для передачи синхронные кадры, то она всегда может захватить маркер на фиксированное время, выделенное ей администратором. Если же у станции для передачи есть лишь асинхронные кадры, то условия захвата маркера определяются следующим образом.
Станция ведет уже упомянутый таймер текущего времени оборота маркера TRT, а также счетчик количества опозданий маркера Late_Ct. Напомним, что время истечения таймера TRT равно значению максимального времени оборота маркера T_Opr, выбранному станциями при инициализации кольца.
Счетчик Late_Ct всегда обнуляется, когда маркер проходит через станцию. Если же маркер опаздывает, то TRT-таймер достигает значения T_Opr раньше очередного прибытия маркера. При этом таймер обнуляется и начинает отсчет времени заново, а счетчик Late_Ct увеличивается на единицу, фиксируя факт опоздания маркера. При прибытии опоздавшего маркера (при этом Late_Ct = 1) TRT-таймер не сбрасывается, а продолжает считать, накапливая время опоздания маркера. Если же маркер прибыл раньше, чем истек интервал T_Opr у таймера TRT, то таймер сбрасывается в момент прибытия маркера.
Станция может захватывать маркер только в том случае, когда он прибывает вовремя - то есть если в момент его прибытия счетчик Late_Ct равен нулю.
Время удержания маркера управляется таймером удержания маркера THT (Token Holding Timer). Значение этого таймера полагается равным (T_Opr - TRT), где TRT - значение таймера TRT в момент прихода маркера. Если у станции есть в буфере кадры для передачи в момент прибытия маркера и маркер прибыл вовремя, то станция захватывает его и удерживает в течение этого периода. Для отслеживания разрешенного времени удержания маркера в момент захвата маркера значение TRT присваивается таймеру THT, а затем таймер TRT обнуляется и перезапускается. Таймер THT считает до границы T_Opr, после чего считается, что время удержания маркера исчерпано. Станция перестает передавать кадры данных и передает маркер следующей станции.
Описанный алгоритм позволяет адаптивно распределять пропускную способность кольца между станциями, а точнее - ту ее часть, которая осталась после распределения между синхронным трафиком станций.
В стандарте FDDI определено еще два механизма управления доступом к кольцу. Во-первых, в маркере можно задавать уровень приоритета маркера, а для каждого уровня приоритета задается свое время порога, до которого считает таймер удержания маркера THT. Во-вторых, определена особая форма маркера - сдерживающий маркер (restricted token), с помощью которого две станции могут монопольно некоторое время обмениваться данными по кольцу.
Если таймер TRT истечет при значении Late_Ct, равном 1, то такое событие считается потерей маркера и порождает выполнение процесса реинициализации кольца Claim Token.
Fast Ethernet.
Термином Fast Ethernet называют набор спецификаций, разработанных комитетом IEEE 802.3, чтобы обеспечить недорогой, Ethernet-совместимый стандарт, способный обеспечить работу ЛВС на скорости 100 Мбит/сек.
Из-за чего возникла необходимость в таких скоростях? К этому времени существенно увеличилась диспропорция между скоростью работы процессоров рабочих станций, скоростью работы их устройств памяти и каналов ввода/вывода, в том числе и сетевых. Эта диспропорция не позволяла эффективно использовать возможности рабочих станций в сети.
В мае 1995 года комитет IEEE принял спецификацию Fast Ethernet в качестве стандарта 802.3u, который не является самостоятельным стандартом, а представляет собой дополнение к существующему стандарту 802.3 в виде глав с 21 по 30. Отличия Fast Ethernet от Ethernet сосредоточены на физическом уровне.
Отметим главные особенности эволюционного развития от сетей Ethernet к сетям Fast Ethernet стандарта IEEE 802.3u:
-
десятикратное увеличение пропускной способности сегментов сети
-
сохранение метода случайного доступа CSMA/CD, принятого в Ethernet
-
сохранение формата кадра, принятого в Ethernet
-
поддержка традиционных сред передачи данных - витой пары и волоконно-оптического кабеля
Кроме указанных свойств, важной функцией этого стандарта является поддержка двух скоростей передачи 10/100 Мбит/сек. и автоматический выбор одной из них, встраиваемая в сетевые карты и коммутаторы Fast Ethernet. Все это позволяет осуществлять плавный переход от сетей Ethernet к более скоростным сетям Fast Ethernet, обеспечивая выгодную преемственность по сравнению с другими технологиями. Еще один дополнительный фактор - низкая стоимость оборудования Fast Ethernet.
На рисунке 4-46 показана структура уровней Fast Ethernet. Более сложная структура физического уровня технологии Fast Ethernet вызвана тем, что в ней используются три варианта кабельных систем - оптоволокно, двухпарная витая пара категории 5 и четырехпарная витая пара категории 3. Причем, по сравнению с вариантами физической реализации Ethernet (а их насчитывается шесть), здесь отличия каждого варианта от других глубже - меняется и количество проводников, и методы кодирования. А так как физические варианты Fast Ethernet создавались одновременно, а не эволюционно, то появилась возможность детально определить те подуровни физического уровня, которые не изменяются от варианта к варианту, и те, что специфичны для каждого варианта.















