Передача данных в локальной сети Token Ring

В маркерном кольце (приоритетном) для обеспечения доступа к сети на основе приоритетов используется маркер. Этот подход в настоящее время широко используется фирмами - изготовителями сетевого оборудования, которые базируются на стандарте IEEE 802.5. У него много общего с обычной LAN с передачей маркера. Например, маркер передается по кольцу и содержит индикатор, указывающий, занято или свободно кольцо. Маркер циркулирует непрерывно по кольцу, проходя через каждую станцию. Если станция желает передать данные и маркер свободен, она захватывает кольцо, превращая маркер в индикатор начала информационного кадра, добавляя данные и управляющие поля и посылая кадр по кольцу к следующей станции.

Каждая станция в кольце анализирует принятый маркер. Если оказывается, что маркер занят, принимающая станция должна регенерировать его и передать следующей станции. Копирование данных требуется только в том случае, если данные должны быть переданы прикладной системе конечного пользователя, связанной с этой конкретной станцией. После того как кадр вернется на исходную станцию, которая произвела его передачу, маркер снова восстанавливается в исходном виде (инициализируется) и передается в кольцо.

В LAN стандарта IEEE 802.5 каждой станции может быть установлен приоритет и доступ к кольцу для передачи данных будет происходить в соответствии с установленным приоритетом. Это достигается путем размещения в маркере индикаторов приоритета.

Рассмотрим принцип функционирования LAN Token Ring на примере схемы, представленной на рис. 36.

На этой схеме к маркерному кольцу подсоединены пять станций. Каждая станция имеет приоритет, равный Р. Через R и Т обозначены приемный и передающий регистры сетевых контроллеров. Как следует из схемы, станция А обладает самым низким приоритетом, равным 1, станции В и D имеют приоритет 2, станции С и Е - приоритет 3.

Предположим, что станция А уже захватила кольцо и передает кадры данных. В маркере имеется бит Т, который установлен в 1 для индикации того, что маркер занят. Следующая последовательность событий иллюстрирует один из подходов к приоритетной передачи маркера.

· Станция В получает кадр. У нее есть данные для передачи, поэтому она записывает свой приоритет, равный 2, в поле резервирования в маркере (поле RRR). Далее она передает маркер станции С.

· Станция С также определяет, что кольцо занято. У нее есть данные для передачи. Она помещает Р = 3 в поле резервирования RRR вместо Р = 2, записанного станцией В. Затем станция С передает кадр станции D.

· Станция D должна уступить, так как она не может поместить свой приоритет Р = 2 в поле резервирования RRR, потому что там находится Р = 3. Следовательно, она передает кадр станции Е, которая анализирует поле резервирования RRR. Убедившись, что в этом поле записано P = 3, она ничего не предпринимает, поскольку ее приоритет Р = 3.

· Станция А получает кадр. Она проверяет биты приема и соответствия. Если бит приема равен 1, значит станция, которой был адресован информационный кадр, выполнила его копирование. Если бит соответствия равен 0, значит передача прошла без ошибок. Тогда станция освобождает кольцо, восстанавливая маркер путем присвоения Т = 0, Р = 0, и передает его станции В. В противном случае выполняется повторная передача.

· Станции В не разрешено использовать маркер, потому что поле резервирования приоритета RRR в маркере имеет значение Р = 3, что на единицу больше приоритета станции В.

· Станции С разрешается захватить маркер, так как ее приоритет Р = 3 не меньше поля резервирования приоритета RRR в маркере. Она записывает свой приоритет в поле приоритетов РРР и освобождает поле резервирования RRR, записывая в него 0. Затем она формирует информационный кадр и посылает его станции D.

· Станция D записывает свой приоритет Р = 2 в поле резервирования RRR и передает кадр станции Е.

· Станция С замещает приоритет станции Е своим приоритетом Р = 3 и передает кадр станции А.

· Станция А, поскольку ее приоритет Р = 1, не меняет значение поля резервирования RRR.

· Станция В также не меняет значение поля резервирования RRR, так как ее приоритет Р = 2.

· Станция С получает обратно свой информационный кадр и должна освободить кольцо. Она делает это и передает маркер станции D.

· Станции D не разрешается захватить кольцо, поскольку ее приоритет Р = 2 меньше значения поля резервирования в маркере, равное Р = 3. Она передает маркер станции Е.

· Станция Е захватывает кольцо, поскольку ее приоритет Р = 3 не меньше значения поля резервирования RRR маркера.

Как следует из приведенной схемы функционирования LAN Token Ring, маркер передается по кольцу от станции к станции. Если станция получает адресованный ей кадр, она копирует его и передает следующей станции. Когда занятый маркер обращается по кольцу, станции претендуют на его использование во время следующей передачи по кольцу. В данной конкретной ситуации, если у всех станций есть данные для передачи, маркером фактически обмениваются две станции: С и Е, так как они имеют наивысший приоритет. Однако в большинстве случаев станции, имеющие наибольший приоритет, не всегда будут вести передачу данных при каждом обороте маркера. Следовательно, кольцевая конфигурация с приоритетами дает возможность станциям с низким приоритетом захватить кольцо в случае неактивности станций с более высоким приоритетом.