Локальная сеть, циклическое кольцо

Эта сеть представляет собой типическую кольцевую конфигурацию (рис.

41).

Рис. 41

Кольцевым каналом является канал передачи данных, в который включены простейшие аппараты – повторители. Они служат точками подключения СА, на противоположных входах которых заканчивается сеть циклическое кольцо. Задачей каждого повторителя является небольшая

задержка проходящего через этот повторитель кадра и восстановление параметров сигналов, несущих информацию. Указанная задержка необходима для того, чтобы система могла, прочтя служебную информацию в проходящем мимо нее кадре, сделать в нем необходимые пометки, или изъять из кольцевого канала, или выполнить другие действия. Существует несколько способов передачи информации через сеть циклическое кольцо. Рассмотрим один из них при указанной на рисунке 41 классической конфигурации рассматриваемой локальной сети.

По кольцевому каналу в одном направлении движутся один за другим электронные конверты, каждый из которых представляет собой временную паузу, обрамленную с двух сторон флагами. Посылая сигналы в кольцевой канал во время этой паузы можно заполнить конверт информацией, превратив его в кадр. Рассмотрим, как в нашей локальной сети осуществляется передача данных. Предположим, что ЭВМ3 необходимо передать свои данные. Она делит их на последовательность пакетов и направляет пакеты в свой СА, который преобразует их в кадры и помещает в конверты. Конверты, движущиеся по кольцевому каналу, делают как бы кратковременную остановку

55

в каждом повторителе. Во время остановки любого конверта в повторителе, система с ЭВМ 3 будет выполнять работы, последовательность которых рассмотрим по следующей диаграмме (рис. 42).

Рис. 42

Прежде всего, пришедший конверт проверяется на заполненность. Если конверт пустой, а ЭВМ 3 имеет кадр для передачи, то она помещает этот кадр в пустой конверт. После этого конверт будет передаваться по кольцевому каналу, делая остановки во всех повторителях, и через некоторое время вернется назад к пославшей его системе ЭВМ 3. Забегая несколько вперед, скажем, что в этом случае система вынет посланный ею кадр из конверта для проверки, а конверт, который в результате этого стал пустым, продолжит движение по кольцевому каналу. Если же пришедший конверт оказался заполненным, то система ЭВМ 3 должна определить, не ее ли кадром и кому кадр адресован. При этом возможны три случая:

1. Пришел кадр, который был ранее послан самой ЭВМ 3 и обошел полный круг по кольцевому каналу. В этом случае система ЭВМ 3 вынимает кадр из конверта и проверяет данные на наличие ошибок и квитанции. Если при этом будут обнаружены ошибки или отсутствие квитанции, то этот кадр уничтожается, а посылается его безошибочный дубликат, который будет помещен в первый же пришедший пустой конверт. Если же ошибки отсутствуют и есть квитанция, то вынутый кадр уничтожается за не надобностью, т.к. получен адресатом.

56

2.Пришел кадр, который не был послан ЭВМ 3 и ей не адресован. В этом случае система ЭВМ 3 оставляет кадр в конверте без изменений, так как он движется через повторитель ЭВМ 3 транзитом.

3.Пришел кадр, адресованный ЭВМ 3. Изъять его из конверта нельзя,

так как система отправитель должна еще получить его и проверить на наличие ошибок и квитанции, как в пункте 1. Поэтому система ЭВМ 3 снимает копию с пакета и делает в нем пометку, т.е. записывает квитанцию о том, что она этот пакет получила. Если этот пакет не поступит к ней повторно, то это значит, что

впринятом пакете нет ошибок. Поэтому он передается в ЭВМ 3 для обработки. Исходя из рассмотренного алгоритма, в циклическом кольце действуют

только индивидуальные адреса систем, так как групповой и циркулярный адреса делают рассмотренный алгоритм неоднозначным.

Классический вариант локальной сети циклическое кольцо имеет недостатки:

1.При обрыве кольцевого канала происходит отказ локальной сети.

2.Время доведения пакетов зависит не только от скорости работы кольцевого канала, но и от количества повторителей.

Для устранения первого недостатка классический вариант модернизировался. Рассмотрим два варианта такой модернизации.

1.Локальная сеть двойное циклическое кольцо

Рис. 43

В такой локальной сети (рис 43) используются два кольцевых канала, таких как в классическом варианте. Кроме того, сеть имеет специальные сетевые адаптеры, каждый из которых подключается к повторителям обоих кольцевых каналов. В нормальном режиме передача пакетов ведется по обоим кольцевым каналам, но в разные стороны (как на рисунке 43). Если обрывается один из кольцевых каналов, то работает второй, и сеть не выходит из строя. При обрыве обоих кольцевых каналов, сетевые адаптеры тех повторителей, на участке канала которых произошел обрыв, объединяют оба канала путем

57

замыкания колец, в один работоспособный кольцевой канал, как показано на рис. 44:

Рис. 44

При этом, локальная сеть двойное циклическое кольцо преобразуется в классический вариант, но продолжает выполнять свои функции.

2.Коммутаторное циклическое кольцо

Вэтом случае изменяется топология циклического кольца следующим образом (рис. 45).

Рис. 45

В центре сети устанавливают коммутатор, который представляет собой прибор в виде печатной платы, от которой ко всем повторителям проложены длинные провода лучей кольцевого канала. В результате того, что коммутатор выполнен в виде печатной платы по современным технологиям, он представляет собой прибор высокой надежности. Модернизированное циклическое кольцо состоит из коммутатора, лучей канала, повторителей и сетевых адаптеров. В коммутаторе размещено столько электронных переключателей, сколько может работать систем в локальной сети. Когда электронный переключатель находиться в разомкнутом состоянии, как

58