Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Описание принципов работы ЛВС с детерминированным доступом и обоснование модели кольца со вставными регистрами



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

КАФЕДРА № 51

 

ОЦЕНКА

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

доц., к.т.н.       Горбачев С.В.
должность, уч. степень, звание   подпись, дата   инициалы, фамилия

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
«ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛЬЦЕВОЙ ЛВС»    
по курсу: «СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ»
 
 

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ

СТУДЕНТ ГР.       Орлов А.Т.
      подпись, дата   инициалы, фамилия

 

Санкт-Петербург

Содержание

 

 

1. Описание принципов работы ЛВС с детерминированным доступом и обоснование модели кольца со вставными регистрами. 3

1.1. Описание принципов работы ЛВС с детерминированным доступом. 3

1.2. Обоснование модели кольца со вставными регистрами. 6

2. Анализ эквивалентной модели станции ЛВС.. 8

3. Определение функциональных зависимостей основных характеристик проектируемой ЛВС.. 12

4. Разработка протокола на основе локально-приоритетного доступа и описание используемого формата кадра. 15

5. Листинг программы, моделирующей работы сети. 17

 

Описание принципов работы ЛВС с детерминированным доступом и обоснование модели кольца со вставными регистрами

1.1. Описание принципов работы ЛВС с детерминированным доступом

При методах детерминированного доступа к каналу передачи данных станции осуществляют согласованное с другими станциями взаимодействие с моноканалом. Эти методы обеспечивают бесконфликтный доступ к моноканалу и гарантированное время доставки пакетов (кадров) информации. Кроме того, можно учитывать приоритетность станций, длину очередей кадров на станциях и т.д.

Детерминированные методы доступа делятся на методы пропорционального, приоритетного и локально-приоритетного доступа.

 

Пропорциональный доступ исключает возможность конфликта источников за счет задания очередности доступа абонентов к каналу. Локальные вычислительные сети с пропорциональным доступом можно разделить на сети с опросом и с передачей маркера (эстафеты или жезла).

В ЛВС с опросом центральная станция последовательно дает возможность остальным устройствам (абонентам) подключаться к каналу передачи данных. Это делается с помощью специальной команды – запроса. В ответ, на запрос устройство, имеющее подготовленные данные, осуществляет передачу в канал своих данных. Если же опрашиваемое устройство не имеет готовых данных, то выдается либо короткий пакет с сообщением, что данных нет, либо устройство не реагирует ("молчание").

Локальные вычислительные сети с передачей маркера (жезла или эстафеты) можно рассматривать как полностью распределенные (децентрализованные) системы. Они разделяются на жезловые кольца и жезловые шины (логические кольца).

· Жезловое кольцо

В сети с кольцевым каналом циклическая очередность абонентов реализуется признаком разрешения передачи, который называется жезлом. Управление доступом в жезловом кольце осуществляется следующим образом. При запуске сети в кольце устанавливается единственный жезл, который абоненты передают по кольцу, пока не появится хотя бы один источник. Первый же источник, к которому поступает жезл, изымает его из кольца и передает в кольцо пакет данных. После завершения передачи пакета (пакетов) источник снова запускает в кольцо жезл. При этом он изымает свой собственный пакет из кольца.

· Жезловая шина

Она гарантирует время доступа к каналу. Роль жезла выполняет специальный короткий пакет, содержащий имя абонента, для которого наступила очередь доступа к каналу. Этот абонент выделяется специальной процедурой при запуске сети или адресуется предыдущим пакетом-жезлом. Если абонент не является источником, он передает жезл сразу же дальше следующему абоненту, а если он является источником, то передает жезл только после передачи данных. При передаче жезла в него заносится адрес следующего по очередности абонента. При этом допускается любая очередь абонентов, но в стандарте 802 используется только циклическая очередность, при которой очередь устанавливается в порядке возрастания адресов с помощью специальной процедуры при запуске сети.

Достоинством методов пропорционального доступа является простота реализации, возможность обеспечения гарантированного времени доступа к каналу и работы при высокой загрузке канала.

Недостатки этих методов заключаются в том, что доступ осуществляется по расписанию. При этом не учитывается приоритет источников.

 

При приоритетном доступе источника сначала передают в канал управляющую информацию, задающую их приоритеты. Источники используют наложение управляющей информации в канале для получения сведений о взаимных приоритетах и для разрешения конфликта на основе этих сведений. В результате канал занимает единственный источник с наибольшим приоритетом, который передает данные уже при отсутствии конфликта.

 

· Децентрализованное кодовое управление (ДКУ)

При приоритетном доступе источники занимают канал для передачи данных после выполнения детерминированной процедуры, гарантирующей разрешение конфликта. Эта процедура (борьба за канал) сводится к передаче в канал управляющей информации, задающей приоритеты источников и к выделению наиболее приоритетного источника.

Приоритеты источников задаются посредством двоичных чисел (кодов). Чем выше приоритет источника, тем больше значение кода.При децентрализованном кодовом управлении (ДКУ) каждый источник различает свободный и занятый каналы.

 

· Совмещенное децентрализованное кодовое управление (СДКУ)

Можно совместить во времени передачу пакетов данных и кодов приоритетов. Пусть канал пространственно или частично разделяется на два подканала: подканал управления (ПКУ) и подканал данных (ПКД). ПКУ используется для борьбы за канал. Выигравший борьбу источник дожидается освобождения ПКД и передает по нему пакет данных. Одновременно с этим другие источники снова пытаются занять канал, передавая коды приоритетов в ПКУ.

Достоинствами приоритетного доступа являются гарантированное время доступа к каналу каждому абоненту сети, возможность доступа к каналу по приоритетам источников и независимость характеристик сети от числа ее абонентов.

Недостатком приоритетного метода доступа является сравнительно высокая сложность алгоритма доступа.

 

При локально-приоритетном доступе любой источник сравнивает приоритет своего сообщения с приоритетом сообщения, передающегося по каналу в месте его подключения. Дольше по каналу источник передает сообщение с более высоким приоритетом, а другое оставляет у себя для последующей передачи. При отсутствии передачи в канале источник передает свое сообщение независимо от его приоритета. Обычно реализуются крайние возможности подхода: любое сообщение источника имеет либо более высокий, либо более низкий приоритет, чем любое сообщение в канале.

· Сегментированное кольцо

Здесь используется последовательный канал, замкнутый в кольцо. Передача данных осуществляется синхронно по сегментам (кадрам). Синхронизацию выполняет центральная станция, которая передает в канал синхрометки. Интервалы между синхрометкама (сегменты) используются источниками для передачи пакетов данных. В канале помещается целое число сегментов. Поэтому по кольцу перемещается постоянное число сегментов.

В начале каждого сегмента размещается признак (разряд) занятости сегмента. Любой источник занимает первый сегмент нужного вида, в котором признак находится в состоянии "свободно" и пропускает любой сегмент, в котором признак находится в состоянии "занято". Занимая сегмент, источник переводит признак в состояние "занято" и передает свой пакет. Таким образом, в сегментированном кольце пакет, находящийся у источника, всегда имеет более низкий приоритет, чем пакет, передающийся по каналу.

Для освобождения сегмента необходимо установить признак занятости в состоянии "свободно". Это может сделать либо приемник пакета, либо сам источник после возвращения сегмента по кольцу.

Недостатком сегментированных колец является то, что при малой загрузке наблюдаются относительно большие задержки.

· Кольцо типа CR

В ЛВС Cambridge Ring используется простое сегментированное кольцо с разбиением на мини пакеты. Кроме того, любой источник передает следующий мини пакет в кольцо не раньше, чем уничтожит в кольче предыдущий мини пакет и после того как предоставит право следующим за ним абонентам воспользоваться сегментом. Ели же в данный момент времени абоненты не являются источниками, то последующий мини пакет от данного источника будет передан только после прохождения свободного сегмента еще раз по всему кольцу.

 

1.2. Обоснование модели кольца со вставными регистрами.

В кольцах со вставными регистрами (буферами) конфликты между пакетами (кадрами), находящимися у станций и готовыми к передаче, и пакетами, идущими по кольцу, динамически разрешаются путем включения последовательных (сдвиговых) регистров в кольцо. Все регистры (буферы) включены внутрь адаптеров кольца. На рис.1.1 показана структура адаптера со вставным буфером транзита.

Рис.1.1. Структура адаптера со вставным буфером транзита.

Пусть станция имеет канал данных, который временно хранится в ее буфере передачи. При этом станция начинает передачу в момент времени, зависящий от принятого способа функционирования, т.е. от принятой системы приоритетов при передаче данных. При этом различают приоритет кольца и приоритет станции.

Во время передачи станцией своих собственных пакетов данных в кольцо остальные пакеты, приходящие от других станций, но не предназначенные для данной станции, запоминаются в буфере транзита рассматриваемой станции.

Если же станция не передает свои собственные пакеты, содержимое вставного буфера транзита передается следующей станции.

На рис.1.2. изображена модель кольца с буферами транзита при наличии трех станций. Для описания функционирования системы положим, что пакет, сформированный станцией 1 и предназначенный для станции 3, проходит через представленную модель.

После своей генерации пакет помещается в буфер передачи станции 1, где он должен ждать своей очереди на передачу. Пакеты идущие по кольцу, запоминаются в буфере транзита и вставляются в расписание в соответствии с принятой дисциплиной обслуживания: приоритет кольца или приоритет станции. Начало передачи пакета означает, что началось обслуживание и пакет поступает в блок задержки станции 2. Это является важнейшим свойством данной модели.

Блоки задержки τ1, τ2 и τ3 учитывают задержку передачи, необходимую для дешифрации адреса, и время распространения сигнала по соответствующей дуге кольца.

В блоке задержки станции 2 пакет считается задержанным на постоянное время τ2, а затем он помещается в буфер транзита станции 2. Считается, что пакет поступает в блок задержки станций J, когда он передается по дуге 2-3.

Проследовав постоянную задержку τ3, пакет поступает к станции 3, т.е. в буфер приема, не обозначенный на рис.1.2. При этом пакет покидает модель.

 

Рис. 1.2. Модель кольца с буферами транзита при наличии трех станций.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.