Методы доступа к моноканалу. Тактируемый доступ

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.

Регламентация 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.

 

Тактируемый доступ

Тактируемый метод доступа используется в сетях с кольцевой топологией. Суть этого метода состоит в следующем. Один или несколько последовательных тактов одинаковой длины циркулируют по кольцу временным интервалом между концом последнего такта и началом первого. Несколько тактов образуют тактовую группу (рис. 6.1). Между тактами в тактовой группе вставляются нулевые биты, называемые пробелами.

Такт – это фиксированное число бит, несколько из которых отведены для служебной информации, остальные биты занимает один мини-пакет. Размер такта фиксируется для конкретной ЛВС. Мини-пакет – это блок данных, размещаемый в такте и используемый для переноса фрагментов кадров между станциями сети. Число тактов для конкретной сети никогда не меняется и определяется длиной такта, общей длиной кольца и процедурой начального запуска кольца.

Если кольцо очень короткое, то короткими должны быть и используемые такты, а их число должно быть невелико. Иначе начало такта может возвратиться отправителю раньше, чем он отправит последний бит мини-пакета. Для избежания этого в коротких сетях используются дополнительные буферы с задержкой. Во многих практических реализациях кольцевых сетей с тактируемым доступом применяются только один короткий такт и буфер с задержкой.

В момент запуска кольца одна из станций формирует такт и отправляет его по кольцу. Если он вернется к отправителю, то это будет означать, что кольцо замкнуто, и можно начать работу (рис. 6.2).

Пустой такт распознается по контрольному полю в его заголовке. Любая станция в сети не копирует такт, а побитно пропускает его через свои схемы. (Для сравнения: в маркерном методе доступа маркер записывается в буфер станции.) Станция, которая хочет передать информацию, сдвигает кадр данных из своего буфера в поле данных такта по мере прохождения такта через станцию. При этом устанавливается в значение " занято " метка такта, указывающая на его состояние. В заголовок такта помещается адрес станции-получателя. Далее такт продолжает передаваться по кольцу до тех пор, пока не достигнет станции-получателя, которая считывает информацию из такта в свой буфер, но из такта ее не стирает.

Затем такт, метка которого еще указывает на "занято", следует к станции-отправителю. Отправитель, отсчитав нужное число тактов в кольце, опознает отправленный им кадр и переводит метку такта на " пусто ". Если в такте имеется поле подтверждения, то станция-отправитель проверяет его содержимое, чтобы убедится в том, что адресат получил кадр.

За счет того, что станции не копируют такт в свой буфер, латентный период кольцевой сети с тактируемым методом доступа несколько меньше, чем у кольцевой сети с маркерным доступом.

Примером сети с тактируемым методом доступа является ЛВС " Кембриджское кольцо " (Cambridge Ring) (см. рис. 8.1 ^{КН, стр. 13}), в котором длина такта выбирается из значений 40, 56, 72 и 88 бит, а длина пробела между тактами может содержать от 2 до 255 битовых позиций. Более длинный пробел рассматривается как разрыв логического кольца.

Для Кембриджского кольца существуют следующие ограничения: расстояние между соседними повторителями не должно превышать 100 м, а максимальное число станций сети равно 256.