СЕТИ И ОТКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ

Сетевые архитектуры. Token Ring. IEEE 802.5. Передача маркера.

Сетевые архитектуры. Token Ring. IEEE 802.5.
IBM, 1970 гг. Спецификация IEEE 802.5 почти идентична и полностью совместима с сетью Token Ring.

	IBM Token Ring Network	IEEE 802.5
Data rates	4.16 Mbps	4.16 Mbps
Station/segment	260 (STP) 72 (UTP)	250
Topology	Star, ring	Not specified
Media	Twisted pair	Not specified
Signaling	Baseband	Baseband
Access method	Token passing	Token passing
Encoding	Differential Manchester	Differential Manchester

Передача маркера.
Токен идет по кольцу, если станция хочет передать, то вместо маркера запихивает инфокадр (меняется 1 бит, в результате - маркер превращается в последовательность "начало блока данных"); если не хочет, то просто транслирует кадр дальше. Есть макс. время удержания токена. Нет коллизий, т.к. маркер не выпускается (если только кольцо не обеспечивает "раннего освобождения маркера" - early token release).
Инфокадр циркулирует по кольцу, пока не достигнет станции назначения, которая копирует его себе. А он дальше идет по кольцу и окончательно удаляется станцией, отославшей этот блок, которая проверяет вернувшийся блок на распознавание адреса и копирование.
В отличие от сетей CSMA/CD (например, Ethernet) сети с передачей маркера являются детерминистическими сетями. Это означает, что можно вычислить максимальное время, которое пройдет, прежде чем любая конечная станция сможет передавать.     

Типы и структура кадров. Физические соединения. Lobe и Patch кабели.

Типы и структура кадров.

• Маркер SD-AC-ED
• Пакет сброса SD-ED
• Пакет управление/данные:

SD

AC

FC

DA

SA

INFO

FCS

ED

FS

SD - JK0JK000. JK - неинформационные биты (не 0 и не 1), нарушающие схему кодирования.
AC (access control PPPTMRRR) - поле доступа: биты приоритета, маркера, монитора и резервирования. Т=1 - данные/управление, Т=0 - маркер.
FC (frame control) - байт управления блоком данных указывает, что содержит блок - данные для LCC или управляющую информацию для MAC уровня. В управляющих блоках этот байт определяет тип управляющей информации.
DA, SA (по 6 байт) - первый бит адреса =1, то широковещательное сообщение для всех станций сети, первый бит=0, то сообщение конкретной станции, второй бит =0, то адрес - глобальный (ПЗУ), второй бит =1, адрес - локальный, назначается администратором ЛВС (сложная структура: множество колец, мостов и т.д. - попытка сделать адресацию сетевого уровня).
INFO (1-8кб) - ограничена временем удержания маркера кольца.
FCS (frame check sequence).
ED (ending delimeter).
FS (frame status) - два поля: A - address resolved, C - frame copied. Получив пакет станция отправитель проверяет поле статуса. А=С=1 - пакет успешно принят и станция удаляет пакет из кольца, С=0 - требуется повторная передача, А=0 - станция не работает, пакет удаляется.
Физические соединения.
Через MSAU (multistation access unit) - кольцо (есть шунтирующие реле для исключения станций из кольца). Lobe - между станцией и MSAU. Patch - между самими MSAU.

Система приоритетов. Роль активного монитора. Реконфигурация. Проблемы в сетях Token Ring. Досрочная передача маркера.

Система приоритетов.
Поле приоритетов и поле резервирования. Если у тебя приоритет, который равен или выше величины приоритета, содержащейся в маркере, ты можешь завладеть токеном. После того, как маркер захвачен и изменен (в результате чего он превратился в информационный блок), только станции, приоритет которых выше приоритета передающей станции, могут зарезервировать маркер для следующего прохода по сети. При генерации следующего маркера в него включается более высокий приоритет данной резервирующей станции. Станции, которые повышают уровень приоритета маркера, должны восстановить предыдущий уровень приоритета после завершения передачи.
Роль активного монитора.
Есть всегда акт. монитор, кот. следит за сетью. Постоянно шлет пакеты активности. А другие машины шлют пакеты запасного монитора: в случае чего... Если монитор скончался и нет токена в сети, другие станции после нек. времени начинают слать кадр требования маркера. Сеть наполняется запросами и все станции сравнивают адреса отправителя со своим. Если свой адрес ниже, то станция начинает выдавать кадры присутствия запасного монитора - остается только станция с самым высоким адресом.
Активный монитор просматривает сеть на предмет случайных и систематических ошибок. Случайные - повторная передача. Систематические - реконфигурация сети. Удаление испорченных пакетов, ничейных циклических пакетов, восстановление маркера.
Реконфигурация (в пределах одного домена-концентратора).
В поле FCS 7 бит - бит обнаружения ошибки. При генерации пакета - он в 0, а первая я же станция, обнаружившая нарушение пакета ставит его в 1. Это помогает установить место "плохого контакта". Напр. пять станций. Допустим, что есть систематические ошибки передачи. Комп 1 начинает принимать сообщения, что где-то между ней и ближайшим активным узлом (NAUN nearest active upstream neighbour) в сети есть проблема. Комп 1 начинает выдавать кадры-маяки MAC уровня со своим адресом и адресом 5. После 8 таких кадров станция 5 отрубается на самотестирование, если ошибок нет, то она возвращается. А станция 1 снова продолжает получать сообщения об ошибке - теперь сама себя отключает. Если все нормально - возвращается. Но если она была - активным монитором - за это время прошла уже борьба за власть.
Проблемы в сетях Token Ring.
Если две станции одновременно решили, что поймали маркер и начали передачу, то (а в кольце - только один кадр!) при приеме кадра они проверяют адрес отправителя и если не совпадает с собственным - прекращают передачу и не выдает новый маркер.
Досрочная передача маркера.
На 16Мбит/с - не дожидаться пока кадр вернется и генерить маркер. При длине кадра выше 128 байт, повышение производительности сети на 95%.
Назначение: для приложений, которым обязательно нужен канал минимальной пропускной способности.     

||

AlexMou@, 1999.