C О Д Е Р Ж А Н И Е.
Частина 1.
Введення.
Частина 2.
2. 1. Визначення локальних мереж та їх основні характеристики.
2. 2. Класифікація протоколів передачі даних.
2. 3. Вибір показників для оцінки ППД в ЛС.
Частина 3.
3. 1. Системи без пріоритетів.
3. 1. 1. Мультиплексна передача з тимчасовим поділом (TDM), або слот.
3. 1. 2. Вставка регістра.
3. 1. 3. Система з контролем несучої (з колізіями).
3. 1. 4. Передача маркера.
3. 2. Пріоритетні системи.
3. 2. 1. Пріоритетні слотові системи.
3. 2. 2. Системи з контролем несучої (без колізій).
3. 2. 3. Системи з передачею маркера (пріоритетні).
3. 2. 4. Пріоритетне маркерне кільце.
3. 2. 5. Маркерна шина (з пріоритетом).
Частина 4.
4. 1. Оцінка залежності показників ефективності ППД типу "маркерне кільце" від різних параметрів.
Частина 5.
Висновок.
     
1. 1. Введення.

З поширенням ЕОМ неважко прeдсказать зростання потреби в передачі даних. Некотрые додатки, які мають потребу в системах зв'язку, можуть допомогти зрозуміти основні проблеми, які пов'язані з мережами зв'язку.
Існує багато програм, що вимагають віддаленого доступу до баз даних. Простими прикладами є інформаційні та фінансові служби, доступні користувачам персональних ЕОМ.
Також існує багато програм, що вимагають дистанційного оновлення баз даних, що може поєднуватися з доступом до даних. Система резервування авіаквитків, апаратури автоматичного підрахунку голосів, системи управління інвентаризацією і т. д. є такими прикладами. У додатках подібного типу є безліч географічно розподілених пунктів, в яких потрібні вхідні дані.
Ще одним широко відомим додатком є електронна пошта, для людей які користуються мережею. Таку пошту можна читати, заносити у файл, направляти іншим користувачам, доповнюючи, можливо, коментарями, або читати перебуваючи в різних пунктах мережі. Очевидно, що така служба має багато переваг у порівнянні з традиційною поштою з точки зору швидкості доставки та гнучкості.
У промисловості засобів зв'язку приділяється велика увага систем передачі даних на великі відстані. Індустрія глобальних мереж (далі ГС) розвивається і займає міцні позиції. Локальні мережі (далі ЛЗ) є відносно новою сферою засобів передачі даних. У цій роботі розглядаються на достатньо загальному рівні топології ЛЗ та протоколи.
Промисловість виробництва ЛС розвивалася з вражаючою швидкістю за останні кілька років. Впровадження локальних мереж мотивується в основному підвищенням ефективності і продуктивності персоналу. Ця мета проголошується фірмами-постачальниками ЛС, керівництвом установ та розробниками ЛС.
Використання ЛС дозволяє полегшити доступ до пристроїв кінцевого обладнання даних (далі ООД), встановленим в установі. Ці пристрої не тільки ЕОМ (персональні, міні-і великі ЕОМ), а й інші пристрої, зазвичай використовуються в установах, такі, як принтери, графобудівники і все зростаюче число електронних пристроїв зберігання і обробки файлів і баз даних. Локальна мережа являє канал і протоколи обміну даними для зв'язку робочих станцій і ЕОМ.

В даний час багато організацій прагнуть дотримуватися загальноприйнятих протоколів як результату міжнародних зусиль, спрямованих на прийняття рекомендованих стандартів. Мета цієї роботи полягає в ознайомленні з цими протоколами, що використовуються в ЛС.

ЧАСТИНА 2.

2. 1. Визначення локальних мереж та їх основні характеристики.
                                         
Локальні мережі складають один з швидко розвиваються секторів промисловості засобів зв'язку, ЛС часто називають мережею для автоматизованого установи. ЛС описується зазвичай наступні характеристики:
- Канали звичайно належать організації користувача;
- Канали є високошвидкісними (1-400 Мбітс). Пристрої ООД підключаються до мережі з використанням каналів з меншою швидкістю передачі даних (від 600 БІТС до 56 кбітс);
 - Пристрої ООД зазвичай розташовуються неподалік один від одного, в межах будівлі або території підприємства;
- Канали мають більш високу якість в порівнянні з каналами ГС;
- Відстань між робочими станціями, що підключаються до локальної мережі, зазвичай складає від кількох сотень до кількох тисяч футів;
- ЛС передає дані між станціями користувачів ЕОМ (некотрые ЛС передають мовну і відеоінформацію);
- Пропускна здатність ЛЗ, як правило, більше, ніж у глобальній мережі;
- Канал локальної мережі зазвичай знаходиться в монопольної власності організації, що використовує мережу. Телефонні компанії зазвичай непричетні до володіння або управління каналами. Однак телефонні канали пропонують користувачеві ЛС широкий діапазон послуг;
- Інтенсивність помилок в ЛС значно нижче в порівнянні з ГС на базі телефонних каналів.

2. 2. Класифікація протоколів передачі даних.

Протоколи-це угоди про те, як комунікаційні компоненти й ООД взаємодіють один з одним. Вони можуть включати існуючі нормативні приписи, які передбачають використання будь-якої угоди або методу як обов'язковий або рекомендованого.
Пристрої ООД обмінюються даними між собою з використанням методів, перерахованих на схемі 1. Пристрої АКД, УРП і ОКД також використовують ці методи для зв'язки один з одним і пристроями ООД.
Більшість протоколів, зазначених на даному малюнку, називають лінійними (канальними) протоколами або протоколами управління каналом (ланкою даних) - УК. Вони називаються так тому, що управляють потоками трафіка між станціями на одному фізичному каналі зв'язку.
Канальні протоколи керують усім комунікаційним трафіком в каналі. Наприклад, якщо комунікаційний порт має декілька користувачів, які мають до нього доступ, КК відповідає за те, щоб дані всіх користувачів були передані без помилок у приймає вузол каналу.
Протоколи керування каналом при здійсненні управління каналом зв'язку виконують строго певні етапи:
- Встановлення зв'язку. Якщо АКД має фізичне з'єднання з віддаленою АКД, КК "квітірует встановлення зв'язку" з віддаленим КК, щоб гарантувати, що обидві системи готові до обміну даними;
- Передача інформації. Проводиться обмін даними користувача через з'єднання між двома пристроями. КК здійснює контроль можливих помилок передачі і надсилає підтвердження назад що передає пристрою;
- Закінчення зв'язку. КК припиняє управління каналом; це означає, що дані не можуть передаватися до тих пір, поки зв'язок не буде встановлена знову. Як правило КК утримує канал в активному стані, поки користувачі хочуть здійснювати обмін даними.
Один із широко распространеннних підходів до управління каналом зв'язку відноситься до використання протоколу первічнийвторічний або главнийподчіненний. цей метод виділяє в якості первинного вузла в каналі один з пристроїв ООД, АКД або ОКД. Первинний (головний) вузол керує всіма іншими станціями, підключеними до каналу, і визначає, коли і які пристрої можуть робити обмін даними. Системи типу первічнийвторічний можуть бути реалізовані на основі декількох спеціальних технологій, наведених на схемі 1.
Другий відомий підхід реалізується на основі равнорангового протоколу (або однорівневого, однорангового). У цьому методі не передбачено первинний вузол, а передбачається однаковий статус усіх вузлів каналу. Однак вузли можуть і не мати рівноправний доступ до мережі, оскільки їм може бути попередньо визначено різний пріоритет. Проте відсутність первинного вузла зазвичай забезпечує рівні можливості використання мережевих ресурсів. Равноранговие системи часто знаходять застосування в локальних обчислювальних мережах, а також у деяких гібридних системах, показаних на схемі.

У структурі локальної мережі звичайно відсутня головна станція, що управляє трафіком в каналі. Так як для ЛС характерні невеликі значення часу поширення сигналів, високі швидкості роботи каналу і малі значення інтенсивності помилок, не потрібно, щоб в локальній мережі використовувалися складні протокольні механізми встановлення з'єднання, опросавибора, позитивного і негативного підтвердження (квітірованія).
Розглянемо в частині 3 більш детально протоколи, що використовуються в ЛС.

2. 3. Вибір показників для оцінки ППД в ЛС.

Для того, щоб вибрати той, чи інший ППД, який застосовується в локальній мережі потрібно вибрати будь-які показники, які допомагали б оцінити ефективність застосування саме даного ППД в ЛС з певною топологією. Це необхідно, щоб обгрунтувати вибір найбільш придатного для даного випадку протоколу.
Так як у багатьох мережах відсутній головна станція, одним з критеріїв оцінки може бути можливість децентралізованого управління.
При передачі даних важливою умовою є їх безпомилковість. За наявності конкуруючих станцій (конфліктної ситуації) є можливість викривлення інформації, тому таким показником ефективності можна вважати наявність або відсутність конфліктних ситуацій.
Користувачі локальної мережі зазвичай володіють різною за важливістю інформацією, т. о. користувачі з більш важливою інформацією повинні мати право на позачергову передачу (тобто більш високий пріоритет). Таким чином третє критерієм можна вибрати можливість пріоритетного обслуговування.
При великому завантаженні мережі потрібно, щоб була можливість одночасної передачі декількома абонентами, т. о. забезпечується повне використання каналу. Це будемо вважати таким показником.
Для того, щоб повністю використовувати дорогі ресурси мережі, користувач повинен мати можливість повного використання каналу. Так як мережі часто досить завантажені, то одним з найважливіших критеріїв ефективності використання ППД - можливість роботи в завантажених мережах.


ЧАСТИНА 3.

3. 1. Системи без пріоритетів.

3. 1. 1. Мультиплексна передача з тимчасовим поділом (TDM), або слот.

Мультиплексна передача з тимчасовим поділом (TDM) є, можливо, найпростішим прикладом равнорангових непріоритетних систем. У системі TDM кожній станції виділяється інтервал часу (слот) використання каналу зв'язку і всі інтервали розподіляються порівну між користувачами. Кожен користувач під час цього інтервалу часу отримує канал у своє повне розпорядження. Метод TDM використовується як в ЛС, так і ГС.

3. 1. 2. Вставка регістра.

У низці мереж з кільцевою топологією для управління трафіком використовується метод вставки регістра. Будь-яка станція може вести передачу за умови, що канал перебуває у стані спокою. Якщо під час передачі вона отримує кадр, він записується в регістр і передається слідом за кадром станції. Цей підхід допускає "підсадку" у кільці кількох кадрів. Вставка регістра є розвитком методу "слотірованного кільця".

3. 1. 3. Система з контролем несучої (з колізіями).

Мережі з контролем несучої (з колізіями) є ще одним прикладом равнорангових беспріорітетних систем. Цей метод широко використовується в локальних обчислювальних мережах. У мережі з контролем несучої всі станції мають рівне право на використання каналу. (Проте можна ввести систему пріоритетів на основі різних часів витримки для різних пристроїв). Перш ніж почати передачу, потрібно, щоб станції "прослухали" канал і визначили, чи є канал активним (тобто чи веде будь-яка інша станція передачу даних по каналу). Якщо канал перебуває у стані спокою, будь-яка станція, що має дані для передачі, може послати свій кадр у канал. Якщо канал зайнятий, станції повинні чекати

Ілюстрацією мережі з контролем несучої (з колізією) є рис. 1. Станції А, В, С і D підключені до шини або каналу (з горизонтальною топологією) за допомогою шинних інтерфейсних пристроїв. Припустимо, що станції А і В повинні передати дані; однак в цей час канал використовує станція D, тому інтерфейсні пристрої станцій А і В "слухають" і чекають закінчення передачі кадру з станції D. Як тільки лінія переходить в стан спокою (рис 1 б), станції А і В намагаються захопити канал.
У мережах з контролем несучої передбачено кілька методів захоплення каналу. Одним з методів є метод "ненастойчівого" контролю несучої, що забезпечує всіх станціях можливість починати передачу негайно після того, як виявляється, що канал вільний (без арбітражу перед передачею). У разі якщо канал зайнятий, станції вичікують випадковий період часу перед тим, як знову перевірити стан каналу. Іншим методом, що використовується в системах з квантуванням часу, є метод "р-наполегливого" контролю несучої; він передбачає для кожної станції некотрый алгоритм очікування (р означає ймовірність). Наприклад, станції А і В не починають негайно передачу після того, як контроль виявив, що канал перейшов у стан спокою; в цьому випадку кожна станція викликає програму генерації випадкового числа - часу очікування (звичайно кілька мікросекунд). Якщо станція виявляє, що канал зайнятий, вона вичікує некотрый період часу (слот) та робить нову спробу. Вона зробить передачу в звільнився канал з імовірністю р і з імовірністю 1-р відкладе передачу до наступного слота. Однак, є ще один метод - "1-наполегливого" контролю несучої, який передбачає, що станція починає передачу відразу ж після того, як виявляє, що канал перебуває у стані спокою. Коли виникає колізія, перед тим як знову провести контроль каналу, станції вичікують протягом випадкового періоду часу. Цей метод називається "1-наполегливим" тому, що станція виробляє передачу з імовірністю 1, коли виявляє, що канал вільний.
Метод "р-наполегливого" контролю розроблений з двоякою метою: по-перше, зменшити час перебування каналу в стані спокою, що забезпечується методом "1-наполегливого" контролю несучої, і, по-друге, зменшити ймовірність колізій, на що спрямована метод " ненастойчівого контролю "Однак величина р. повинна бути обрана досить невеликий, щоб забезпечити прийнятніі експлуатаційні характеристики. Це може здатися дивним, але багато постачальників і робочі групи з стандартизації надають перевагу методу "1-наполегливого" контролю.
Продовжуючи розглядати системи з контролем несучої, будемо вважати, що станція А на рис. 1в захоплює канал до того, як станція В має можливість закінчити своє очікування протягом випадково обраного часу. Після закінчення цього часу вона "прослуховує" канал і визначає, що А почала передачу даних і захопила канал. Отже, в умовах зайнятості каналу необхідно дотримуватися одного з трьох методів поки він не звільнився
Тому що потрібен якийсь час, щоб дані, передані станцією А, досягли станції В, станція В може і не знати, що в каналі розподіляється сигнал. У цій ситуації канал В може передавати свій кадр, навіть якщо припустити, що станція А захопила канал. Ця проблема називається вікном колізії. Вікно колізії - це фактор затримки розповсюдження сигналу і відстані між двома конкуруючими станціями. Наприклад, якщо А і В відстоять один від одного на відстані 1 км, сигналу станції А буде потрібно приблизно 4, 2мкс, щоб досягти станції В. За цей час В має можливість почати передачу, що призводить до колізії зі станцією А.
Мережі з контролем несучої зазвичай реалізуються в локальних мережах, тому що вікно колізії збільшується в міру збільшення довжини глобального каналу. В протяжності каналі виникає більше колізій і зменшується пропускна здатність мережі. Зазвичай велика затримка розповсюдження (велика затримка до того моменту, коли деяка станція дізнається про те, що інша станція веде передачу) викликає велику ймовірність колізій. Велика довжина кадрів може зменшити ефект тривалої затримки.
У випадку колізії станції мають можливість визначити спотворені дані. Кожна станція здатна одночасно вести передачу і "слухати". Коли відбувається накладання двох сигналів, у рівні напруги в каналі виникають аномалії, які виявляються станціями, що беруть участь в колізії. Ці станції припиняють передачу і після випадкового часу очікування намагаються знову захопити канал. Випадковість часу очікування є певною гарантією того, що колізія не повториться, тому що мало ймовірно, що в конкуруючих станціях буде Згенеровано однакове випадкове час очікування.
Мережі з контролем несучої узагальнені в табл. 1.

3. 1. 4. Передача маркера.

Передача маркера - це ще один метод, який широко використовується для реалізації равнорангових непріоритетних та пріоритетних систем. Пріоритетні системи будуть розглянуті пізніше. Цей метод застосовується в багатьох локальних мережах. Некотрые системи з передачею маркера реалізовані на основі горизонтальної шинної топології, інші - на основі кільцевої топології.

Станції підключаються до кільця за допомогою кільцевого інтерфейсного пристрої (КВУ). Кожне КВУ відповідає за контроль даних, що проходять через нього, а також за функції посилення-формування сигналу (регенерацію повідомлення) і передачу його до наступної станції. Якщо адреса заголовок, показує, що дані призначені деякій станції, інтерфейсне пристрій копіює дані і передає інформацію пристрою ООД користувача або пристроїв ООД, підключеним до нього.
Якщо кільце знаходиться в стані спокою (тобто кільце не займають жодних даних користувача), "вільний" маркер передається по кільцю від вузла до вузла. Маркер використовується для управління використанням кільця за допомогою індикації станів "вільний" або "зайнятий". Наявність зайнятого маркера є ознакою того, що деяка станція захопила кільце і передає дані. Вільний маркер означає, що кільце вільно і що будь-яка станція, що має дані для передачі, може використовувати маркер для передачі даних. Управління кільцем послідовно передається по кільцю від вузла до вузла. Цей метод реалізується в системах з явним маркером, які називаються так тому, що будь-якій станції дозволено передавати дані, коли вона отримує вільний маркер.
У той час, коли станція володіє маркером, вона контролює мережу. Захопивши маркер (тобто помітивши його ознакою "зайнятий"), передавальна станція (станція А на рис. 2) поміщає дані слідом за маркером і передає ці дані в кільце. Моніторні функції КВУ полягають в регенерації сигналу, перевірці адреси в заголовку даних і передачі даних наступної станції. Зрештою дані будуть отримані станцією-відправником. Ця станція повинна буде помітити маркер ознакою "вільний" і передати його наступній станції в кільці. Ця вимога запобігає монополізацію всього кільця однією станцією. Якщо маркер обходить кільце і його не використовує жодна станція, то ця станція (відправник) може знову захопити маркер і передати дані.
У деяких системах передбачається, що маркер видаляється з кільця, кадр іншого користувача поміщається після першого елемента даних, а маркер міститься позаду останнього елемента даних. Це дає ефект "підсадки" кадрів (piggybacking) у мережі, аналогічної вставці регістру, який призводить до циркуляції в кільці кадрів декількох користувачів. "Подсадка" особливо ефективна в разі великих кілець, для яких характерна велика час затримки передачі по кільцю.

Маркерна шина. Системи, засновані на маркерне шині, забезпечують доступ до каналу таким чином, як якби він був фізичним кільцем. Протокол усуває колізії, які можуть мати місце в системах з контролем несучої (з колізіями) і допускають використання каналу некольцевого (шинного) типу. Простий приклад такої системи представлено на рис. 3.
Необхідно пам'ятати, що маркерная шина не вимагає фізичної впорядкування станцій, підключених до шини. За допомогою механізму логічної конфігурації може бути забезпечений будь-який порядок передачі станцією маркера.
Протокол використовує керуючий кадр, що називається правом доступу або маркером доступу. Цей маркер надає шину у виключне розпорядження станції. Станція, що утримує маркер, використовує шину протягом періоду часу, необхідного для здійснення та отримання даних (або навіть для опитування інших станцій), а потім передає маркер певній станції. У шинної топології всі станції "слухають" канал та можуть отримати маркер доступу, але єдина станція, яка має можливість захопити канал, - це станція, яка вказана в маркері доступу. Всі інші станції повинні чекати своєї черги, щоб отримати маркер.
Станції отримують маркер в циклічної послідовності, що й утворює логічне кільце у фізичній шині. Цей вид передачі маркера називається явною маркерне системою, оскільки шинна топологія потребує впорядкування використання каналу станціями.


3. 2. Пріоритетні системи.
Важлива група мережевих систем передачі даних - це равноранговие пріоритетні системи. Як випливає з класифікації (схема 1), ці системи представлені трьома підходами: пріоритетний слотові, контроль несучої (без колізій) і передача маркера (з пріоритетами).

3. 2. 1. Пріоритетні слотові системи.

Пріоритетні слотові системи подібні звичайним системам з квантуванням часу і мультиплексуванням, які були розглянуті нами раніше. Проте використання каналу проводиться на пріоритетною основі. Наприклад, для використання каналу можна запропонувати наступні критерії для встановлення пріоритетів:
- Попереднє володіння слотом (квантом часу);
- Час відповіді, що задовольняє станцію;
- Обсяг переданих даних;
- Вимоги до характеристик передачі даних протягом доби.
Пріоритетні слотові системи можуть бути утворені без головної станції. Управління використанням слотів забезпечується шляхом завантаження параметрів пріоритетів у кожній станції.
Пріоритетні слотові системи широко використовуються в супутникового зв'язку.

3. 2. 2. Системи з контролем несучої (без колізій).

Системи цього типу мають багато спільних рис з мережами, заснованими на контролі несучої (з колізіями). Основна відмінність полягає у використанні спеціальної логіки для запобігання виникнення колізій. Системи без колізій можна реалізувати за допомогою методів і засобів, аналогічних тим, які використовуються в слотові мережі. Ще один підхід полягає в тому, щоб використовувати в мережі додаткове пристрій, який називається таймером або арбітром. Цей пристрій визначає, коли станція може вести передачу без небезпеки колізій. Тимчасові параметри визначаються кожною станцією; головна станція для використання каналу не передбачена.
Кожен порт має попередньо встановлений тимчасової поріг. Після того як цей часовий поріг пройдено, порт на підставі некотрого тимчасового параметра визначає, коли можна вести передачу. (Це нагадує концепцію "захоплення" маркера.) Значення часу можуть встановлюватися на пріоритетною основі, причому у порту з найвищим пріоритетом переповнення таймера наступає раніше за все. Якщо цей порт не має наміру вести передачу, канал буде перебувати в стані спокою. Станція з наступним за величиною пріоритетом виявляє, що канал вільний. Її таймер показує, що ліміт часу, коли може вестися передача, не вичерпано, тому вона може захопити канал.
Станції з високим пріоритетом у випадку, якщо вони не ведуть передачу, переводять канал в стан спокою, що дозволяє станцій з більш низьким пріоритетом використовувати його. У традиційних слотові мережах час спокою являє собою не що інше, як втрачені можливості для передачі даних. Проте мережу без колізій використовує арбітра, щоб дати можливість станції з наступним за величиною пріоритетом в каналі захопити час спокою, якщо в неї є дані, які необхідно передати. Цей підхід значно зменшує час спокою каналу.


3. 2. 3. Системи з передачею маркера (пріоритетні).


Останній приклад однорангових пріоритетних систем - це покращена схема передачі маркера, що передбачає додаткове використання пріоритетів у маркерне мережі, як правило, маркерне кільці. Кожній системі, яка підключається до маркерне мережі, приписується деякий пріоритет. Зазвичай призначається вісім пріоритетів. Призначення пріоритетної системи з передачею маркера полягає в тому, щоб дати кожній станції можливість зарезервувати використання кільця для наступної передачі по кільцю. Коли маркер і дані поширюються по кільцю, кожен вузол аналізує маркер, який містить поле резервування. Якщо власний пріоритет вузла вище, ніж значення пріоритету в полі резервування, він збільшує значення поля резервування до свого рівня, тим самим резервуючи маркер на наступний цикл. Якщо якийсь інший вузол не збільшить ще більше значення поля резервування, цієї станції дозволяється використовувати маркер і канал під час наступної передачі по кільцю.
Станція, захоплююча маркер, повинна запам'ятовувати попереднє значення поля резервування в області своєї тимчасової пам'яті. Після "вивільнення" маркера, коли він завершить повний оборот по кільцю, станція відновлює попередній запит до мережі, що має більш низький пріоритет. Таким чином, як тільки маркер в наступному циклі робиться вільним, станції з найвищим значенням резервування дозволяється його захопити. Пріоритетні системи з передачею маркера широко застосовуються в ЛС, тому розглянемо їх більш докладно.

3. 2. 4. Пріоритетне маркерне кільце.

У маркерне кільці (пріоритетному) для забезпечення доступу до мережі на основі пріоритетів використовується маркер. У цього підходу є багато спільного зі звичайним кільцем з передачею маркера. Наприклад, маркер передається по кільцю і в самому маркері є індикатор, який вказує, зайнято або вільно кільце. Маркер циркулює безперервно по кільцю, проходячи через кожну станцію. Якщо станція бажає передати дані і маркер вільний, вона захоплює кільце, перетворюючи маркер в індикатор початку-кадру-користувача, додаючи при цьому дані і керуючі поля і посилаючи кадр по кільцю до наступної станції.
Передбачається, що кожна станція переглядає маркер. Якщо виявляється, що маркер зайнятий, приймаюча станція повинна регенерувати його і передати наступній станції. Копіювання даних потрібно тільки в тому випадку, якщо дані повинні бути передані прикладної системі кінцевого користувача, пов'язаної з цим конкретним вузлом. Після того як інформація повернеться на вихідну станцію, яка справила передачу даних, маркер знову відновлюється в початковому вигляді (ініціюється) і передається в кільце.
У системах з передачею маркера (з пріоритетами) станції мають пріоритети, що встановлюються для доступу до мережі. Це досягається шляхом розміщення в маркері індикаторів пріоритету.
Загальні принципи роботи маркерного кільця. Припустимо, що до маркерного кільцю приєднані п'ять станцій.
Станція А має пріоритетом доступу 1 (найнижчим), станції B і D - пріоритетами 2, а станції С і Е мають пріоритет 3 (найвищий). Припустимо, що станція А вже захопила кільце і передає кадри даних. У маркері є біт, який встановлений в 1 для індикації того, що маркер зайнятий. Наступна послідовність подій ілюструє один з підходів до пріоритетної передачі маркера:

* Станція У отримує кадр. У неї є дані для передачі, тому вона записує свій пріоритет, що дорівнює 2 в полі резервування в маркері. Далі вона передає маркер станції С.
* Станція С також визначає, що кільце зайнято. У неї є дані для передачі; вона поміщає 3 в полі резервування замість 2, збережені станцією В. Станція З потім передає кадр станції D. D повинна поступитися, вона не може помістити свій пріоритет 2 в полі резервування, тому що там знаходиться пріоритет 3. Отже, вона передає кадр станції Е, яка аналізує поле резервування. Бачачи, що в цьому полі записано 3, вона нічого не робить, оскільки її пріоритет теж дорівнює 3.
* Станція А отримує назад кадр. Вона звільняє кільце, відновлюючи маркер і передаючи його станції В.
* Станції У не дозволено використовувати маркер, тому що поле резервування в маркері має значення 3, що на одиницю більше пріоритету станції В.
* Станції З дозволяється захопити маркер, так як пріоритет 3 не менше індикатора пріоритету в маркері. Вона вводить дані в кільце і посилає кадр станції D.
* Станції D не дозволяється записати свій пріоритет 2 в полі резервування. Тому вона просто передає кадр станції Е.
* Е заміщає пріоритет станції В своїм пріоритетом, що дорівнює 3, і передає кадр станції А. А, оскільки її пріоритет дорівнює 1, не змінює значення поля резервування.
* В також не змінює значення поля резервування, так як пріоритет цієї станції дорівнює 2.
* З отримує назад свій кадр і має звільнити кільце. Вона робить це і передає маркер станції.
* Станції D не дозволяється захопити кільце, оскільки її пріоритет 2 менше індикатора поля резервування, рівного 3. Вона передає маркер Е.
* Е захоплює кільце, оскільки її пріоритет 3 не менше індикатора резервування, рівного 3.
Як показано на рис. 4, маркер передається по кільцю від вузла до вузла. Коли вузол отримує дані, які призначені станції в цьому вузлі, він копіює дані для станції користувача і передає кадр наступного вузла. Коли повний (зайнятий) маркер звертається до кільця, станції претендують на його використання під час наступної передачі по кільцю. У даній ситуації, якщо у всіх станцій є дані для передачі, маркером фактично обмінюються за кожен прохід дві станції: С і Е, так як вони мають на кільці найвищий пріоритет. Однак у більшості ситуацій станції, що мають найбільший пріоритет, не завжди будуть вести передачу при кожному обороті маркера. Отже, кільцева конфігурація з пріоритетами дає можливість станціям з низьким пріоритетом захопити кільце в разі неактивності станцій з більш високим пріоритетом.


3. 2. 5. Маркерна шина (з пріоритетом).

Маркер (право на передачу) передається від станції до станції в порядку спадання чисельних адрес станцій. Коли станція визначає, що маркерний кадр адресовано їй, вона може перередавать кадри даних. Коли станція закінчує передачу кадрів даних, вона передає маркер наступній станції в логічному кільці. Володіючи маркером, станція може тимчасово делегувати своє право передачі іншій станції, посилаючи кадр даних запит-с-відповіддю.
Після того як станція завершує передачу кадрів даних, які в неї були, станція передає маркер наступній станції в логічному кільці шляхом передачі маркерного керуючого кадру.
Послав маркерний кадр, станція слухає середовище, щоб упевнитися, що станція-наступник "почула" маркерний кадр і знаходиться в активному стані. Якщо станція-відправник визначає, що слідом за маркером посланий дійсний кадр, вона вважає, що станція-наступник володіє маркером і веде передачу. Якщо відправник маркера не "чує" дійсного кадру, наступного за переданим нею маркером, вона намагається оцінити стан мережі і може вжити заходів для обходу несправної станції шляхом встановлення нового наступника. У випадку більш серйозних несправностей робляться спроби заново ініціювати кільце.
Якщо станція-наступник не веде передачу, станція-відправник зазвичай вважає, що наступник знаходиться в неробочому стані. Відправник потім передає кадр "хто наступний" ( "who follows"), що містить адресу свого попередника. Станція, адреса попередника якої збігається з адресою "хто наступний", посилає кадр "встановити наступника" ( "set successor"), що містить її адресу. Таким чином проводиться обхід відмовила станції в мережі.
Додавання станцій до мережі проводиться відповідно до підходом названим "вікна відповіді".
* Коли станція володіє маркером, вона передає кадр "санкція-на-наступника" (solicit-successor). Адреса в кадрі лежить між адресами цього вузла та наступної станції-наступника.
* Власник маркера чекає час, що дорівнює тривалості одного вікна (тривалість слота, що дорівнює двом максимальним затримок поширення сигналу по шині).
* Якщо відповіді немає, маркер передається вузлу-наступниці.
* Якщо відповідь є, запитувач вузол посилає кадр "встановити наступника" і власник маркера змінює адресу свого сайту-наступника. Запитуючий вузол отримує маркер, встановлює свої адреси і продовжує роботу.
Вузол може "випасти" з послідовності передачі. Отримавши маркер, вузол посилає своему попередникові кадр "встановити наступника", який наказує наступного вузла передати маркер його наступнику.
Хоча на рис.Опція класу сервісу дозволяє станціям здійснювати доступ до шини на основі одного з чотирьох типів переданих даних:
* Синхронний - клас 6
* Асинхронний терміновий - клас 4
* Асинхронний звичайний - клас 2
* Асинхронний в доступне час-клас 0.
Станції, що володіє маркером, дозволяється здійснювати управління шиною на основі таймерів пріоритету. Таймери надають більший час більш високих класів трафіку.

ЧАСТИНА 4.
             
4. 1. Оцінка залежності показників ефективності ППД типу "маркеное кільце" від різних параметрів.

У главі 2. 3. були перераховані показники ефективності ППД. Розглянемо наскільки ефективним є використання ППД типу "маркерне кільце" з точки зору цих показників.
"Маркерне кільце" досить ефективно працює без централізованого управління.
З точки зору конфліктних ситуацій цей ППД вважається досить надійним. У даному випадку конфліктні ситуації не виникають, тому що будь-яка станція може передавати дані тільки після захоплення маркера.
Також в маркеном кільці є і широко застосовується можливість пріоритетного обслуговування.
При використанні ППД цього типу забезпечується повне використання каналу. Важливою перевагою ППД типу "маркерне кільце" є можливість використання в завантажених мережах.

ЧАСТИНА 5.

Висновок.

У даній роботі були проаналізовані та оцінені протоколи і топології, що використовуються в локальних мережах. У загальному вигляді було розглянуто як обмінюються даними пристрої ООД в ЛС.
Дана оцінка протоколів і топологій обумовлена характеристикою ЛЗ, де слід враховувати, що вибір раціональної схеми підключення і мультиплексування не є критичною проблемою, що не можна сказати про глобальну мережу.
Більшість ЛС використовують протоколи, які були детально описані і оцінені в частині 3. В опис були включені існуючі нормативні приписи, які передбачають використання будь-якої угоди або методу як обов'язковий або рекомендованого.


Список використаної літератури:

1. Ю. Блек "Мережі ЕОМ: протоколи стандарти інтерфейси" Москва, Изд-во "Світ" 1990

2. А. В. Бутрименко "Розробка і експлуатація мереж ЕОМ" Москва, Изд-во "Фінанси та статистика" 1990

3. Д. Бертсекас, Р. Галлагер "Мережі передачі даних" Москва, Изд-во "Світ" 1989

4. А. В. Гаврилов "Локальні мережі ЕОМ" Москва, Изд-во "Світ" 1990.