Керування обміном у мережі з топологією кільце

Кільцева топологія має свої особливості при виборі методу керування обміном. У цьому випадку важливо те, що будь-який пакет, посланий по кільцю, послідовно пройшовши всіх абонентів, через якийсь час повернеться в ту ж точку, до того ж абонента тому, що топологія замкнута. Тобто немає одночасного поширення сигналу в дві сторони, як у топології «шина». Відзначимо, що мережі з топологією «кільце» бувають односпрямованими і двоспрямованими. Будемо тут розглядати тільки односпрямовані, як більш розповсюджені.

Рис. 20. Маркерний метод керування обміном

(ВМ - вільний маркер, ЗМ - зайнятий маркер, МП - зайнятий маркер з підтвердженням, ПД - пакет даних)

У принципі, в мережі з топологією «кільце» можна використовувати різні централізовані методи керування (як у «зірці»), можна застосовувати також методи випадкового доступу (як у «шині»), але частіше вибирають усе-таки специфічні методи керування, найбільшою мірою відповідним саме особливостям «кільця». Найбільш популярні в цьому випадку маркерні (естафетні) методи керування, тобто ті, котрі використовують маркер (естафету) - невеликий керуючий пакет спеціального виду. Саме естафетна передача маркера по «кільцю» дозволяє передавати право на захоплення мережі від одного абонента до іншого. Маркерні методи відносяться до децентралізованим і детермінованих методів керування обміном у мережі. У них немає явно вираженого центра, але існує чітка система пріоритетів, і тому не буває конфліктів.

Розглянемо роботу маркерного методу керування в мережі з топологією «кільце» (рис. 20).

По «кільцю» безупинно ходить спеціальний пакет, маркер, що надає абонентам право передавати свій пакет. Алгоритм дій абонентів при цьому наступний.

Абонент 1, що бажає передати свій пакет, повинний дочекатися приходу до нього вільного маркера. Потім він приєднує до маркера свій пакет, позначає маркер як зайнятий і відправляє цю посилку наступному по кільцю абонентові.

Всі інші абоненти (2, 3, 4), одержавши маркер із приєднаним пакетом, перевіряють, кому адресований пакет. Якщо пакет адресований не їм, то вони передають отриману посилку (маркер + пакет) далі по «кільцю».

Якщо якийсь абонент (у нашому випадку це буде абонент 3) розпізнає пакет як адресований йому, то він приймає цей пакет, встановлює в маркері біт підтвердження прийому і передає посилку (маркер + пакет) далі по кільцю.

Абонент 1, що передавав, одержує свою посилку, що пройшла по всьому «кільцю», назад, позначає маркер як вільний, видаляє з мережі свій пакет і посилає вільний маркер далі по «кільцю». Абонент, що бажає передавати, чекає цього маркера, і усі повторюється знову.

Пріоритет при даному методі керування виходить географічний, тобто право передачі після звільнення мережі переходить до наступного по напрямку «кільця» абонента від попереднього абонента, що передавав. Але ця система пріоритетів працює тільки при великій інтенсивності обміну. При малій інтенсивності обміну всі абоненти рівноправні, і час доступу до мережі кожного з них визначається тільки положенням маркера в момент виникнення заявки на передачу.

Цей метод схожий на метод опитування (централізований), хоча явно виділеного центра тут не існує. Однак деякий центр звичайно все-таки повинний бути присутнім: один з абонентів (або спеціальний пристрій) повинний стежити, щоб маркер не втратився в процесі проходження по «кільцю» (наприклад, через дію перешкод або збою в роботі якогось абонента). У противному випадку механізм доступу працювати не буде. Отже, надійність керування в даному випадку знижується (вихід центра з ладу приводить до повної дезорганізації обміну), тому звичайно застосовуються спеціальні засоби для підвищення надійності, відновлення центра контролю за маркером.

О

- 50 - - 51 -

сновна перевага даного методу перед CSMA/CD полягає в тому, що тут гарантована величина часу доступу. Його величина складе (N - 1) t , де N - повне число абонентів у мережі, t_п — час проходження пакета по кільцю. При великій інтенсивності обміну в мережі (при завантаженості більш 30-40%) маркерний метод керування обміном набагато ефективніше випадкових методів. Він дозволяє мережі працювати з більшим навантаженням, що теоретично може наближатися до 100%.

Метод маркерного доступу може використовуватися не тільки в кільці (наприклад, у мережі IBM Token Ring або FDDI), але й у шині (наприклад, мережа Arcnet-BUS), і в пасивній зірці (наприклад, мережа Arcnet-STAR). У цих випадках реалізується не фізичне, а логічне «кільце», тобто всі абоненти послідовно передають один одному маркер, і цей ланцюжок передачі маркерів замкнута в кільце. При цьому сполучаються достоїнства фізичної топології «шина» і маркерного методу керування.