Вопрос 3 Token Ring (ieee 802.5). Маркерная шина (ieee 802.4). Сети can, ArcNet, fddi. Сети ieee 802.11

Token Ring (IEEE 802.5)

В стандарте IEEE 802.5 топология сети не оговаривается, не регламентирована и среда передачи данных. Ключевой особенностью этой архитектуры является метод доступа (метод маркерного доступа), определяющий сети без конкуренции с детерминированным доступом к среде передачи данных. По своей распространенности Token Ring уступает лишь сетям стандарта IEEE 802.3.

Общая характеристика архитектуры сетей стандарта IEEE 802.5:

- информационный блок – кадр

- размер кадра – до 4522 байт (данных не более 4502 байт)

- обмен кадрами – широковещательный с проверкой адресата

- среда передачи – экранированная и неэкранированная витая пара

- доступ к среде передачи – маркерный метод

- скорость передачи данных - 4,16 Мбит/с

- физическая топология – «звезда»

- логическая топология - «кольцо»

- размеры сетей – до нескольких километров (при использовании повторителей между MAU).

Формат кадра: начальный разделитель – 1 байт, поле управления – 2 байта, адрес источника – 6 байт, адрес получателя – 6 байт, данные – до 4502 байт, контрольная сумма - 4 байта, конечный разделитель - 1 байт, статус кадра – 1 байт.

Начальный разделитель – уникальная комбинация битов, обозначающая начало кадра.

Поле управления – поле включает признак кадра управления доступом к среде (код типа кадра=00) или информационного кадра (код типа кадра=01), биты приоритета (всего 8 уровней приоритета), резервирования и управления маркером.

Адрес источника и адрес получателя – 6-байтовые поля, содержащие адреса принимающего и передающего кадр узлов сети. Каждый сетевой интерфейс имеет уникальный адрес. В сети администратор может назначать логические адреса. Адресация многоуровневая.

Данные – поле данных может иметь произвольную длину, в том числе и нулевую. В этом поле может быть вложен пакет другого протокола, например IP.

Контрольная сумма – 4-байтовое поле, содержащее контрольную сумму, подсчитанную для всего кадра.

Конечный разделитель – признак конца кадра.

Статус кадра – поле включает ряд признаков (флагов) состояния кадра:

- правильный/ошибочный

- получен/не получен и др.

Сеть стандарта 802.5 имеет физическую топологию «звезда», при которой все узлы подключаются к общему устройству (MSAU – MultiStation Acces Unit, усройство многостанционного доступа – концентратор), обеспечивающему логическую топологию «кольцо». Разработанный IBM концентратор имеет 10 портов соединения, 8 из которых для подключения узлов, 2 для расширения сети при объединении MSAU (по топологии «кольцо»). Каждое кольцо может содержать до 33 концентраторов.

В общем случае при использовании неэкранированной витой пары максимальное число узлов составляет 72, а при использовании экранированной витой пары – 260. Расстояние между концентраторами до 45 м (неэкранированная витая пара) и до 152 м (экранированная витая пара). Узлы подключаются к концентратору отводами до 45 и 100 м соответственно.

Функционирование сети заключается в следующем. По сети циркулирует маркер.

Если флаг Т=0, то маркер свободен. В этом случае если он доступен станции, имеющей данные для передачи, и приоритет станции не ниже значения, записанного в РРР (3бита – биты приоритета), то станция преобразует маркер в информационный кадр, устанавливая Т=1 («захват» маркера) и записывает между RRR (3бита – биты резервирования) и конечным разделителем адрес получателя, данные и другие сведения в соответствии со структурой кадра. Далее сформированный информационный кадр проходит по кольцу от узла к узлу.

Если в момент времени получения информационного кадра какой-то из узлов готов к передаче данных, то (поскольку маркер занят Т=1) этот узел записывает в субполе RRR значение своего приоритета (при этом приоритет этого узла должен быть больше уже записанного в этом поле значения).

Узел, которому адресован информационный пакет, считывает данные и изменяет бит поля «статус кадра», подтверждая этим получение данных.

Совершив полный оборот по кольцу, кадр возвращается к узлу-отправителю, который анализирует статус кадра. Если передача не произошла, то делается повторная попытка передачи; в противном случае кадр преобразуется в маркер с Т=0. Одновременно с этим значения субполя RRR переносятся в субполе РРР, а субполе RRR обнуляется.

При следующем движении по кольцу маркер будет «захвачен» узлом-претендентом на передачу с наивысшим приоритетом, значение которого записано в субполе РРР.(П.Н. Башлы. Современные сетевые технологии. Учебное пособие. М. Горячая линия-Телеком, 2006, 334 с., с.47-49).