8. Порядок доступа к сети Token Ring, формат маркера и формат протокола. 33. Опишите алгоритм доступа к среде технологии Token Ring.

Сети стандарта Token Ring, используют разделяемую среду передачи данных, которая состоит из отрезков кабеля, соединяющих все станции сети в кольцо. Сети Token Ring работают с двумя битовыми скоростями - 4 Мб/с и 16 Мб/с.

Кольцо рассматривается как общий разделяемый ресурс, и для доступа к нему используется не случайный алгоритм, как в сетях Ethernet, а детерминированный, основанный на передаче станциями права на использование кольца в определенном порядке. Для обеспечения доступа станций к физической среде по кольцу циркулирует кадр специального формата и назначения - маркер (токен).

Получив маркер, станция анализирует его, при необходимости модифицирует и при отсутствии у нее данных для передачи обеспечивает его продвижение к следующей станции. Станция, которая имеет данные для передачи, при получении маркера изымает его из кольца, что дает ей право доступа к физической среде и передачи своих данных. Затем эта станция выдает в кольцо кадр данных установленного формата последовательно по битам. Переданные данные проходят по кольцу всегда в одном направлении от одной станции к другой.

При поступлении кадра данных к одной или нескольким станциям, эти станции копируют для себя этот кадр и вставляют в этот кадр подтверждение приема. Станция, выдавшая кадр данных в кольцо, при обратном его получении с подтверждением приема изымает этот кадр из кольца и выдает новый маркер для обеспечения возможности другим станциям сети передавать данные.

В сетях Token Ring 16 Мб/с используется несколько другой алгоритм доступа к кольцу, называемый алгоритмом раннего освобождения маркера. В соответствии с ним станция передает маркер доступа следующей станции сразу же после окончания передачи последнего бита кадра, не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения приема. В этом случае пропускная способность кольца используется более эффективно и приближается к 80 % от номинальной.

Для различных видов сообщений передаваемым данным могут назначаться различные приоритеты.

Каждая станция имеет механизмы обнаружения и устранения неисправностей сети, возникающих в результате ошибок передачи или переходных явлений (например, при подключении и отключении станции).

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. 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.

В Token Ring существует три различных формата кадров:

- маpкеp;

- кадp данных;

- пpеpывающая последовательность.

Маркер

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

НР- начальный разделитель. Определяет начало маркера или пакета. Составляет 11110000.

КР – конечный разделитель. Имеет последовательность единиц и специальные электрические сигналы:

- бит промежуточного пакета – 11111101;

- бит обнаружения ошибки - 11111110.

УД – управление доступом. Состоит : PPPTMRRR,

где: РРР – бит приоритетности, отображает право рабочей станции на использование сети.

RRR – биты резервирования. Биты резервирования для передачи следующего кадра.

Т – бит маркера или бит пакета. Т=1 – маркер, Т=0 – пакет.

М – бит монитора. М=0 в нормальном режиме работы, М=1 – мониторинг сети или диагностика при сбое в работе сети – все станции прекращают работу.

Кадр данных .

Начальный ограничитель НР - 11110000;

Управление доступом УД – PPPTMRRR совпадает для кадров и для маркеров;

Контроль пакета КП - FFCCCCCC - это однобайтовое поле, содержащее два подполя - тип кадра и идентификатор управления MAC: 2 бита типа кадра имеют значения 00 для кадров MAC и 01 для кадров LLC. Биты идентификатора управления MAC определяют тип кадра управления кольцом из приведенного выше списка 6-ти управляющих кадров MAC.

Адрес получателя АП(до 6 байтов). Первый бит определяет групповой или индивидуальный адрес как для 2-х байтовых, так и для 6-ти байтовых адресов. Второй бит в 6-ти байтовых адресах говорит, назначен адрес локально или глобально.

Адрес отправителя АО имеет тот же размер и формат, что и адрес получателя.

Последовательность контроля кадра CRC - используется для обнаружения ошибок, состоит из четырех байтов остатка циклически избыточной контрольной суммы, вычисляемой по алгоритму CRC-32, осуществляющему циклическое суммирование по модулю 32.

Конечный ограничитель - КР.

Статус пакета СП – ACRRACRR:

А – адрес распознан.

С – данные скопированы.

RR- резервные биты.

Биты задублированы т.к. поле СП не охвачен контрольной суммой.

Прерывающая последовательность.

Состоит из двух байтов, содержащих начальный ограничитель и конечный ограничитель. Прерывающая последовательность может появиться в любом месте потока битов и сигнализирует о том, что текущая передача кадра или маркера отменяется.