Главная Промышленная стандартизация



Передающая среда может исказить передаваемые сигналы до предела, значение которого равно корню квадратному из частоты затухания. Кроме того, средой, особенно МДС, могут быть вызваны плавные (не разрушающие) затухания. На частотах 1...4 МГц суммарное затухание может изменяться от О до 29 дБ, причем плавное затухание не должно превышать 15 дБ. а затухание в кабеле - 25 дБ. Допустимая в ЛВС частота ошибок не должна превышать 10- по битам.

8.4.5. Принципы и пример реализации ЛВС КМД

Рекомендуемое число подключаемых станций ЛВС КМД находится в диапазоне от 109 до 200. Увеличение числа охватываемых сетью станций может быть организовано с помощью моста (bridge)- высокоскоростного цифрового коммутирующего устройства, который связывает несколько колец с обеспечением «прозрачных» для подключаемых станций логических маршрутов и с преобразованием скоростей передачи.

Стандартизация мостов ЛВС проводится комитетом IEEE 802 нз уровне проекта стандарта IEEE 802.1, част» А, В, С и D. МОС /ТК97/ ПКб рассматринает данный проект стандарта с целью принять его в качестве основы соответствующего международного стандарта.

Для подключения одной или нескольких взаимосвязанных мостами ЛВС к распределенным вычислительным сетям через сети связи общего пользования могут быть использованы специальные средства сопряжения - шлюзы (gateway), обеспечивающие преобразование ие только скоростей передачи, ио п протоколоов.

С использванием мостов, шлюзов, а также специальных схемных концентраторов, упрощающих реконфигурацию сети и ее обслуживание, построена ЛВС КМД фирмы IBM.

Сеть имеет комбинированную звездно-кольцевую конфигурацию, обеспечнвагощую компромисс между противоречивыми требоваипя.ми минимизации длины кабелей и снижения стоимости реконфигурации и обслужизания сети.

Базовая 1.оч4.[[гугац1 я .1 ВС КМД фирмы IBM показана на рис. 8 8 Сеть состоит из нескольких колец, работающих иа скорости 4 Мбит/с и взаимодействующих через высокоскоростные мосты. Данные передаются по кольцу в виде кадра. Область адресации кадра состоит из двух частей: первые два октета определяют адрес кольца, а следующие дн - станцию в кольце,

Операции в кольце могут выполняться в двух режимах: асинхронном, для поддержки протоколов SDLC уровня звена данных и протоколов архитектуры SNA вышерасположенных уровней, и синхронном, который фирма IB.M собирается применить для реализации телефонных услуг.

В протокол УДС разработчики ЛВС внесли ряд новых функций, отсутствующих в стандартах IEEE 802.5, МОС 8802.5 и ЕСМА-89. Введены также дополнительные шлюзы для подключения процессоров системы «Series 1» и ЭВМ системы IBM/370.

В перспективе предполагается, что в зданиях с кабельной проводкой будут функционировать иерархически связанные между собой ЛВС КМД с различными скоростями передачи. Планируется обеспечить равноправное взаимодействие между малыми и персо-пальными ЭВМ.


К глобальным вычислительным сетям

Рис. 8,8. Конфигурация ЛВС КМД фирмы IBM

8.5. Кольцо с тактированным доступом 8.5.1. Общая характеристика

Ме.кдуиародиый стандарт ISO 8802.7, разрабатываемый на основе HJCCTH иаинональных с1а,1лартов BS1, определяет KCiHpnrj раиню сети типа КТД. включая ые!од доступа к среде н спецификацию физического уровня.

Физическая среда ЛВС КТД представляет собой замкнутьи! в кольцо магистральный кабель с набором активных повторителей, оСеспечиьаюшнн скоросги передачи до 10 Мбит/с. Задерж:;а распространения сигналов в кабеле и повторителях позволяет рассматривать машстральнсе кольцо как непрерывно циркулирующий сдвиговый регистр. Каждый 100-метровый сегмент кабеля создает задержку длительностью 450 не и может рассматриваться как память емкостью 4,5 бнта.

Весь циркулирующий регистр распределяется станцией-монитором кольца на ряд последовательных тактов одинаковой фиксированной длины и структуры с небольшими пробелами (в В1тде двоичных нулей) между ними.

Для обеспечения целого числа битов в кольце номинальная частота 10 МГц может несколько изменяться, а для обеспечения целого числа тактов фиксированной длины и минимального размера пробелов могут использоваться дополнительные биты-заполнители.

Длина такта может выбираться из значений 40, 56, 72 или 88 битовых позиций, длина пробела между тактами может содержать



Узел

Регистрирующая станция

1овторйтель

Монитор

Повторитель

I ООД

Поток данных

Узел

Совдинител)» связностц-

-i5h

Узел

Повторитель

Повтори таль

Вторичное питание

Физический сегмент

Повтори-!

-ль I

Логический сегмент

Рис 8.9. Конфигурация ЛВС КТД

от 2 до 255 битовых позиций (двоичных нулей). Более длинный пробел должен рассматриваться как разрыв логического кольца.

В зависимости от размера сети, ее состава и выбранной длины такта в кольце может циркулировать от I до 255 тактов.

Архитектура ЛВС

Функции

Реализация

"юдуровень УПЗ

Подуровень УДС

Физичэский уровень

Формирование/расформирование кадров УДС

Вычисление КПК

Интерфейс узел-ООД

Диспетчер станции

Управление тактами

Кодирование, декодирование, прием, передача

Станция

Повторитель

Узел

LКольцевой J кабель

Рис. 8.10. Архитектура нижних уровней ЛВС КТД

В состав ЛВС КТД входят следующие устройства: станция-монитор, регистрирующая станция (при необходимости), ретрансляторы, узлы и вторичные источники питания.

Конфигурация ЛВС КТД представлена на рнс. 8.9. Архитектура нижних уровней ЛВС КТД приведена на рис. 8.10.

8.5.2. Структура и формат мини-пакета

Вся информация передается между узлами ЛВС КТД в виде мини-пакетов, каждый из которых занимает в точности один такт. Формат мини-пакета представлен в табл. 8.9. Мини-пакет выдается в кольцо последовательно по битам, начиная с младщей по номеру битовой позиции. В адресных полях и октетах данных младщая по номеру позиция является наименее значащей.

Хаждый мнии-пакет имеет свой .АП и АО, содержит 2, 4, 6 илн 8 окгетов данных и биты-идеитификаторы.

Первый бнт «иедуший» всегда установлен в 1. Второй бит «заполненный/пустой» (3/П) определяет наличие (бит установлен в 1) или отсутствие (бит установлен в 0) данных в миии-иакете. Третий бит «монитор» устанавливается в 1 передатчико.м мини-пакета и сбрасывается в О монитором при прохождещти через него этого мини-пакета. Если монитор обнаруживает, что в проходящем такте этот бит равен О, но бит 3/П равен 1, он сбрасывает бит 3/П в О, предотвращая тем самым длительное ошибочное циркулирование мини-пакета по кольцу,

Восьмибитоисе поле АП мо.жет адресовать до 255 станций-получателей минн-пакста. Значение АП, равное О, выделено для регистрирующей СТ31П1НИ, значение 255 - для глобальной адресации всех станций колша. В поле ЛО значение адреса О выде;1ено д.тя стаишш-MOHiiTopa.

В злвнсимостн от выбранной длины мини-пакета; 40, 56, 72 илн 88 бит-в нем можег содержаться 2, 4, 6 или 8 октетов данных соответсгвенно, передаваемых между подключенными к узлам ООД или же от узла или монитора к регистрирующей станции в случае ис-кажеииого сообще;шя.

Два бита «тип октета» используются для классификации октетов данных; нх значение устанавливается ООД, выдающим минн-пакет. Биты oTBCia используются для информирования узла-источника о характере обработки мнин-пакета в узле-получателе. Эти биты могут прнннмать следующие значения; И-«проигнорирован»-вн один нз узлов не подтвердил прием мини-пакета; 10 -«не принят» -получатель подтвердил поступлегше мини-пакета, но не может принять его, поскольку не знает данного отправителя или «замаскирован» от содержимого данного мнин-пакета (при глобальной адресации такой ответ не должен соступать); 01-«принят» - получатель принял мини-пакет; 00-«занят»-получатель подтвердил поступление мини-пакета, но вследствие своей занятости нли временной неготовности к приему не может принять его.

Последний бит мини-пакета - бит четности - используется для обнаружения ошибок в мини-пакете. Его значение (О или 1) должно обеспечивать общее четное число двоичных единиц в мини-пакете.

8.5.3. Протокол подуровня УДС

Назначение и протокольные функция представленных на рис. 8.9 устройсти ЛВС состоят в следующем:



Таблица 8.9. Формат мини-пакета ЛВС КТД

Битовые позиции для длины пакета, октет

Наимеиоваиие

Ведущий бит=1

Бит 3/П=1/0

Бнт монитора

Октет данных 7

Октет данных 6

Октет данных 5

Октет даггных 4

Октет данных 3

Октет даиных 2

Октет данных 1

Октет данных О

Тип октета

Биты ответа

Бит четности

монитор - устройство, подключаемое к розетке сетевого соединителя и выполняющее функции инициации н управления операциями кольца;

регистрирующая станция - устройство, подключаемое к розетке сетевого соединителя и выполняющее регистрацию ошибок в кольце;

узел - устройство, реализующее совокупные функции повторителя и станции;

повторитель - устройство, питаемое от кольца, которое получает и модулирует сигналы станции, кольцевого сегмента илн же регенерирует нх для передачи другому кольцевому сегменту илн стан-цни;

станция - часть узла, сопрягаемая с одной стороны, с повторителем узла, а с другой - с ООД н выполняющая параллельно-последовательные и обратные преобразования данных, управление передачей по кольцу, обнаружение ошибок н информирование об ошибках;

ретранслятор - повторитель, не входящий в состав узла, монитора или регистрируюи1ей станции и выполняющий функции регенерации сигналов;

вторичный источник питания - устройство, обсснсчвающсе в кольце напряжение 21.„28 В постоянного тока для питания повторителей. Общий ток в любой точке кабелей не доджей превышать 2 А.

Монитор, регистрирующая станция и каждый узел ЛВС КТД могут работать в двух режимах: основном и расширсшюм. В основ-1ЮМ режиме обеспсчиваюгся только 40-бнговые такты, в рас1ннрениом режиме-такты всех размеров (40, 56, 72 и 88 биг).

Передача ланн!лх в ЛВС КТД нроисхо-.нт следуюнщм образом. Станция, имеющая да1И1ь:с для ш.редачи, после обнаружения пустою такга огмечаст его как заполнеиньн"! (усгпнаплнзает бнт 3/П ,з значение I), вводит адреса, данные и инициирует биты ответа. До во.;-враитсния переданного мини-пакета обратно станция не может пе-редавагь друпкт мини-пакеты. Станция С)бнаружнвает свой нозвра-тившинся мнин-накст по счету числа тактов, копирует бнп.г ответ, сбрасннтзет бит 3/П в О, помечая мини-пачет как пустой.

Прн любом отпете, отличном от «принят», станция осуществляет повторную понытиу пере.ычи по истечении одного кругового цикла. При повторных неудачах пос.тедующне передачи задерживаются еще на большее число тактов, что предотвращает заполнение кольца бесполезным трафиком. Принятый алгоритм повторных передач уста-нав.тивает ькcимaльиoe значение такой задер:кки.

При обнаружении несоБПадения возврантениого пакета с нсхол-г1ым переданным пакетом подключен!юе ООД игнорирует смысл ответных битов мини-пакета и считает, что произошла ошибка передачи.

Прн обиаруже1ши ошибки с неправильной четностью узел исправляет ее и в очередном пусто.м такте посылает монитору сообше-ние об ошн.бке. Это сообщение содержит адрес передающего узла и тем самым указывает секцию кольца, в котором произошла ошибк.з.

Правила управления доступом требуют, чтобы передатчик имел только один циркулирующий в сети минн-пакет И чтобы такт очищался после его использования. Данная спецификация требует также, чтобы очищенный такт проходил да тее по кольцу. Таким образом, максималыю достижимая используемость такта равна l/(rt-f2), где п - число тактов в кольце.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [54] 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67


0.0179