2.3 Формат передачи данных

Размер пакета сети Arcnet составляет 0,5 Кб. Помимо данных в него входят также 8-битные адреса приемника и передатчика и 16-битная циклическая контрольная сумма (CRC).

Адаптеры сети Arcnet чаще всего выпускаются в виде плат расширения компьютера. Точно так же, как и адаптеры других сетей, перед установкой в компьютер они требуют настройки: выбора адресов портов и номера прерывания. Помимо этой общей настройки на каждой плате адаптера Arcnet необходимо с помощью переключателей или перемычек установить свой собственный сетевой адрес (всего их может быть 255, так как последний, 256-ой адрес применяется в сети для режима широкого вещания).

Существовали варианты сети Arcnet, рассчитанные на скорость передачи 20 Мбит/с, но они не получили широкого распространения.

2.4 Фрагменты программного обеспечения сети Arcnet:

В сетях ARCNet используется асинхронный метод передачи данных (в сетях Ethernet и Token Ring применяется синхронный метод). Т. е. передача каждого байта в ARCNet выполняется посылкой ISU (Information Symbol Unit - единица передачи информации), состоящей из трех служебных старт/стоповых битов и восьми битов данных.

В ARCNet определены 5 типов кадров (таблица 2):

1) Кадр ITT (Invitations To Transmit) - приглашение к передаче. Станция, принявшая этот кадр, получает право на передачу данных.

2) Кадр FBE (Free Buffer Enquiries) - запрос о готовности к приему данных. С помощью этого кадра проверяется готовность узла к приему данных.

3) Кадр DATA - с помощью этого кадра передается пакет данных.

4) Кадр ACK (ACKnowledgments) - подтверждение приема. Подтверждение готовности к приему данных (ответ на FBE) или подтверждение приема кадра DATA без шибок (ответ на DATA).

5) Кадр NAK (Negative ACKnowledgments) - Узел не готов к приему данных (ответ на FBE) или принят кадр с ошибкой (ответ на DATA).

Таблица 2

AB	1	AB	1	AB	1	AB	1	AB	1
EOT	1	ENQ	1	SOH	1	ACK	1	NAK	1
DID	2	DID	2	SID	1
				DID	2
				COUNT	2
				Пакет	1-508
				CRC	2

Цифры обозначают длины полей кадров (в байтах). Введены следующие обозначения полей:

AB (Alert Burst) - начальный разделитель. Он выполняет функции преамбулы кадра.

EOT (End Of Transmit) - символ конца передачи.

DID (Destination Identification) - адрес приемника (ID приемника). Если в поле заносится значение 00h, то кадр обрабатывается всеми станциями.

ENQ (ENQuiry) - символ запроса о готовности к приему данных.

SOH (Start Of Header) - символ начального заголовка.

SID (Source Identification) - адрес источника (ID источника).

COUNT = 512-N, где N - длина пакета в байтах.

CRC - контрольная сумма.

ACK (ACKnowledgments) - символ готовности к приему данных.

NAK (Negative ACKnowledgments) - символ не готовности к приему данных.

Все станции в сети ARCNet определяются 8-битовым ID (Identification - физический адрес сетевого адаптера). Этот адрес устанавливается переключателями на плате.

В сети ARCNet очередность передачи данных определяется физическими адресами станций (ID). Первой является станция с наибольшим адресом, затем следует станция с наименьшим адресом, далее - в порядке возрастания адресов. Каждая станция знает адрес следующей за ней станции (NextID или NID). Этот адрес определяется при выполнении процедуры реконфигурации системы. Выполнив передачу данных, станция передает право на передачу данных следующей станции при помощи кадра ITT, при этом в поле DID устанавливается адрес NID. Следующая станция передает данные, затем кадр ITT и так далее. Таким образом, каждой станции предоставляется возможность передать свои данные. Предположим, что в сети работают станции с физическими адресами 3, 11, 14, 35, 126. Тогда маркер на передачу (кадр ITT) будет передаваться в следующей последовательности: 126, 3, 11, 14, 35, 126, 3 и т. д.

Для передачи пакета станция сначала должна получить маркер. Получив маркер, узел посылает кадр FBE той станции, которой должны быть переданы данные. Если станция-приемник не готова, она отвечает кадром NAK, в противном случае - ACK. Получив ACK, узел, владеющий маркером, начинает передавать кадр DATA. После отправки кадра передатчик ожидает ответа в течение 75,6 мкс. Если получен ответ ACK, то передатчик передает маркер следующей станции. Если получен ответ NAK, то передатчик повторно передает приемнику кадр DATA. Затем, вне зависимости от ответа маркер передается следующей станции.

Каждая станция начинает принимать кадр DATA, обнаружив передачу начального разделителя AB. Затем сравнивает значение адреса DID со своим адресом. Если адреса одинаковы или пришел broadcast-кадр, данные записываются в буфер станции, если нет, то кадр игнорируется. Кадр считается нормально принятым, если он принят полностью, и контрольная сумма совпадает со значением в поле CRC. Получив нормальный кадр DATA, станция передает ответ ACK. Если при приеме обнаружена ошибка, то передается ответ NAK. В ответ на широковещательный кадр DATA кадры ACK и NAK не передаются.

Сетевой адаптер начинает реконфигурацию, если в течение 840 мс не получен кадр ITT. Реконфигурация сети выполняется автоматически всякий раз при включении новой станции или при потере маркера. Реконфигурация производится с помощью специального кадра реконфигурации (Reconfiguration Burst). Такой кадр длиннее любого другого кадра, поэтому маркер будет разрушен, и никакая станция в сети не будет владеть маркером (т. е. правом на передачу). После приема кадра реконфигурации каждая станция переходит в состояние ожидания на время, равное 146*(256-ID) мкс. Если по окончании тайм-аута передач по сети не было (а это справедливо только для станции с наибольшим адресом ID), то узел передает кадр ITT с адресом DID, равным собственному ID. Если ни одна станция не ответила, узел увеличивает DID на единицу и повторяет передачу кадра ITT и т. д. После положительного ответа маркер передается ответившей станции, а ее адрес ID запоминается как адрес следующей станции (NID). Эта операция повторяется, пока маркер не вернется к первому узлу (станции с максимальным адресом). При выполнении реконфигурации каждая станция в сети узнает следующую за ней станцию. Таким образом формируется логическое кольцо, определяющее последовательность передачи маркер.

Недостатки: малоэффективное использование и без того низкой пропускной способности канала из-за избыточности кода и административных пакетов. Реальная производительность, даже для небольших сетей не превышающая 65% от максимальной, с увеличением числа узлов падает. Однобайтное ограничение на адрес создает неудобства при объединении сетей. Ошибочное задание совпадающих адресов локализуется исключительно методом последовательного отключения узлов. Малый размер фрейма (252 байта данных в оригинальном варианте и 508 байтов в расширенном) трудно стыкуем с вышестоящими уровнями (Novell IPX передает пакет длиной 576 байт). В настоящее время аппаратура ARCnet практически не выпускается.