Канальный уровень. Построение LAN ARCNet шинной топологии выполняется с учетом спецификаций стандарта IEEE 802.4

Построение LAN ARCNet шинной топологии выполняется с учетом спецификаций стандарта IEEE 802.4. В соответствии с этим стандартом подуровень LLC для LAN ARCNet остается без изменений. Для подуровня MAC определена следующая структура кадра данных (рис. 26).

Рис. 26. Структура кадра данных подуровня МАС

стандарта IEEE 802.4

Структура этого кадра, в основном, совпадает со структурой кадра данных подуровня МАС стандарта IEEE 802.3 (LAN Ethernet). Исключение составляет второй раздел «Управление кадром», который отсутствует в LAN Ethernet. Для сетей с маркерным методом доступа этот раздел играет ключевую роль, так как именно он определяет тип передаваемого кадра.

Рассмотрим основные типы кадров подуровня MAC стандарта IEEE 802.4.

Маркер. При получении маркера станция может передавать кадры данных в течение интервала времени, не превышающего предельного для сети значения. Маркер имеет следующую структуру (рис. 27).

Рис. 27. Структура кадра типа «маркер»

Данные. Кадры данных посылаются в порядке приоритетности. Существует четыре вида передач: синхронная, срочная асинхронная, обычная асинхронная и передача без ограничений по времени. Такая система передачи позволяет одновременно передавать по одной шине трафик различных видов обслуживания (начиная с синхронного и заканчивая без ограничений по времени). Структура кадра данных приведена на рис. 28. Во втором разделе ррр обозначают биты приоритета.

Рис. 28. Структура кадра типа «данные»

Установка следующей станции. Маркер передается по логическому кольцу в порядке очередности, определяемой адресами станций в направлении их убывания (возрастания). Достигнув станции с наименьшим адресом,

он вновь поступает на станцию с наибольшим адресом. Станция может передавать данные только при наличии маркера и после завершения передачи отсылает маркер следующей станции. Располагающая маркером станция может отключиться от кольца, послав в предшествующую станцию команду на соединение с последующей станцией начиная с очередного цикла. Это осуществляется с помощью кадра «установка следующей станции» (рис. 29).

Рис. 29 Структура кадра типа «установка следующей станции»

Поиск следующей станции. Использование логического кольца обуславливает необходимость реализации некоторых управляющих функций, а именно:

· перестройка кольца;

· изменение параметров управляющих алгоритмов (например, максимального интервала времени, в течение которого станция может удерживать маркер);

· приема запросов на подключение к кольцу от неактивных станций.

Выполнение этих функций возлагается на одну или несколько станций, и каждая из них может осуществлять управление при поступлении маркера.

Первые две из указанных функций реализуются посылкой соответствующих командных кадров, причем перестройка кольца осуществляется с помощью кадра (команды) типа «установка следующей станции». Реализация третьей функции связана с серьезной проблемой: станция не может начать передачу, не получив маркера; однако станция, отключенная от кольца, не получит его никогда.

Для выхода из создавшегося тупика при подключении к кольцу новых станций применяют процедуру «управляемое соперничество». Расширенный вариант этой же процедуры выполняется при инициализации сети после отказов. Каждая станция кольца запускает процедуру «управляемое соперничество» через N поступлений маркера (число N устанавливается при инициализации сети). В начале процедуры управляющая станция передает кадр «поиск следующей станции» (рис.30) с одним или двумя пустыми окнами для записи требований на подключение (nn - число окон, два окна нужны в том случае, когда управляющая станция имеет наименьший адрес). Размер окна равен двум максимальным задержкам распространения сигнала по шине. Станции, желающие подключиться к кольцу, передают в соответствующем окне кадры «установка следующей станции».

Рис. 30. Структура кадра «поиск следующей станции»

Разрешение спора. Если управляющая станция принимает один ответ, то ответившая станция будет подключена к кольцу. Если не будет получено ни одного ответа, цикл управления завершается. При регистрации конфликта посылается кадр «разрешение спора» (рис.31), сопровождаемый четырьмя окнами для записи требований на подключение к кольцу. Каждая станция, запрашивающая подключение, выбирает одно окно в соответствии с первыми двумя битами собственного адреса и передает кадр «установка следующей станции». При обнаружении в окне конфликта требование аннулируется.

В случае конфликта повторно передается кадр «разрешение спора», однако при этом ответы формируются в соответствии с третьим и четвертым разрядами адресов. Процедура выполняется до тех пор, пока либо управляющая станция не получит верный кадр типа «установка следующей станции», либо не завершится обработка всех требований, либо не будет превышено максимальное число повторений.

Рис.31. Структура кадра типа «разрешение спора»