www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Сигналы и спектры 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 [ 233 ] 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358

дуальный адрес, 1 - групповой). Поле, состоящее из одних единиц, обозначает широковещание на все станции.

Начальная

Адрес

Адрес

Поле

Поле

Поле

комбинация битов

назначения

источника

типа

данных

проверки

Высокий уровень Низкий уровень -

Одноразрядный

-регистр -

Заголовок а)

Одноразрядный

регистр -

Одноразрядный

регистр -

-100 нс-

0,75 Ть 1,25 Ть

Окно поиска перехода

Гь - интервал передачи бита

Рис. U.41. Поле данных и формат РСМ схемы Ethernet: а) спецификация Ethernet; б) формат манчестерской модуляции РСМ

6. Адрес источника - это уникальный адрес передающей машины.

7. Тип поля определяет, как необходимо интерпретировать поле данных. Например, биты поля могут использоваться для описания кодировки данных, шифрования, приоритета сообщения и т.д.

8. Поле данных состоит из целого числа байт (минимум -- 46, максимум - 1500 байт).

9. Поле проверки четности содержит биты четности, генерируемые с помощью следующего полинома (см. раздел 6.7):

Л- + Х + Л- + Х + Х +Х + А- +Х deg; -1-Х* +Х +Х +Х + Х + Х+1.

В алгоритме множественного доступа Ethernet определены следующие действия или отклики пользователя.

1. Отложить. Пользователь не должен передавать данные при наличии несущей или в течение минимального времени, разделяющего пакеты.

2. Передать. Если не используется предыдущее действие, пользователь может передавать данные до окончания времени передачи пакета или до возникновения конфликта.

3. Прервать. При возникновении конфликта пользователь должен прекратить передачу данных и оповестить других пользователей, участвующих в конфликте.

4. Передать повторно. Пользователь должен предпринять попытку повторной передачи после паузы случайной протяженности (аналогично схеме ALOHA).

5. Откат. Пауза перед п-к попыткой повторной передачи - это равномерно распределенное случайное число от О до 2 - 1, где (О lt; п lt; 10). При п gt; 10 интервал остается в пределах от О до 1023. Единицей измерения времени для интервала задержки перед повторной передачей является 512 бит (51,2 мкс).

11.5. Метопы множег.тврмнпгп ппптл/пя r ппкяпкных пртях



На рис. 11.41, б показан поток данных со скоростью 10 Мбит/с при использовании манчестерской схемы РСМ из спецификации Ethernet. Отметим, что при таком форматировании каждый однобитовый элемент или позиция двоичного разряда содержит переход. Двоичная единица описывается переходом с низкого уровня на высокий, двоичный нуль - переходом с высокого уровня на низкий. Следовательно, наличие переходов служит показателем наличия несущей. Если в течение определенного промежутка времени (от 0,75 до 1,25 периода передачи бита) переход не наблюдается - несущая потеряна, что свидетельствует об окончании пакета.

11.5.2. Сети Token Ring

Сеть с детектированием несущей состоит из кабеля, к которому пассивно подключаются все станции. Кольцевая сеть включает в себя несколько двухточечных кабелей, последовательно соединяющих станции. Сопряжение между кольцом и станциями является уже не пассивным, а активным. На рис. 11.42, а представлено стандартное однонаправленное кольцо с подключением через интерфейсы к нескольким станциям. На рис. 11.42, б показано состояние интерфейса для режима ожидания и режима передачи. В режиме ожидания входные биты копируются на выход с задержкой, равной времени прохождения одного бита. В режиме передачи соединение разрывается так, что станция может вводить в кольцо собственные данные. Маркер (token) - это специальная последовательность бит (например, 11111111), которая циркулирует по кольцу, когда все станции находятся в холостом состоянии. Как система может гарантировать, что последовательность бит, составляющая маркер, не встретится как часть передаваемых данных? Для этого используется метод заполнения битами (bit stuffing). Для приведенного примера 8-битового маркера, после каждой информационной последовательности из семи единиц система будет помещать нуль. При извлечении данных приемник использует подобный алгоритм для удаления введенного бита, перед которым идут семь единиц. Кольцевая сеть с маркерным доступом (сеть Token Ring) работает следующим образом.

Однобитовая задержка


Интерфейс кольца

Режим ожидания

Станция к станции От станции

Режим передачи

К станции От станции

Рис. 11.42. Кольцевая сеть с маркерным доступом: а) сеть; б) режимы ожидания и передачи

1. Станция, желающая передавать, отслеживает появление маркера на интерфейсе. При прохождении маркера станция инвертирует последний бит (например, 1 1 1

Гпяпя 1 1 VnnriTHPHMP м ГЛНПЖРГТЯРННЫЙ ппптл/п



11110). Затем она прерывает интерфейсное соединение и вводит в кольцо собственные данные.

2. После прохождения по кольцу биты удаляются отправителем. Размер пакетов не ограничен, поскольку никакой пакет не появится в сети мгновенно.

3. После передачи последнего бита сообщения станция должна восстановить маркер. После прохождения по кольцу последний бит данных удаляется, а интерфейс переключается в режим ожидания.

4. В системе с маркерным доступом возникновение конфликтных ситуаций невозможно. При весьма активном обмене данными маркер сразу после восстановления захватывается следующей станцией кольца. Таким образом, разрещение на передачу данных последовательно передается по кольцу. Поскольку используется только один маркер, конфликтные ситуации не возникают.

Кольцевая система должна делать такую паузу, чтобы позволить передачу маркера по кольцу, когда все станции находятся в холостом состоянии. Важным моментом при проектировании кольцевых сетей является расстояние распространения или длина бита. Если скорость передачи данных равна R Мбит/с, бит выпускается за каждые (1/R) мкс. Поскольку скорость распространения по типичному коаксиальному кабелю равна 200 м/мкс, бит занимает 200 ? метров кольца.

Пример 11.4. Минимальный размер кольца

Пусть скорость передачи данных в кольцевой сети с маркерным доступом равна 5 Мбит/с, а размер маркера - 8 бит. Определите минимальное расстояние распространения dp, необходимое для охвата кольца. Скорость распространения v равна 200 м/мкс. Решение

R = 5 Мбит/с

Время, необходимое для передачи одного бита, tb, равно следующему:

tb =-гс.

5x10*

Время передачи восьмибитового маркера,

.=-=

5x10*

Расстояние распространения восьмибитового маркера.

dp xvp =-мксх200м/мкс = 320м

11.5.3. Сравнение производительности сетей CSMA/CD и Token Ring

На рис. 11.43 сравнивается зависимость задержки от пропускной способности для сети CSMA/CD и кольцевой сети с маркерным доступом. В каждом случае используется кабель протяженностью 2 км, сеть включает 50 станций, средняя длина пакета равна 1 ООО бит, размер заголовка сообщения равен 24 бит. На рис. 11.43, а, где скорость передачи данных равна 1 Мбит/с, графики практически совпадают. На рис. 11.43, б, по сравнению с предьщущим, был изменен один параметр - скорость передачи данных увеличена до 10 Мбит/с. Видим, что в данном случае разница между двумя системами является значительной. При нормированной пропускной способности р lt; 0,22,



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 [ 233 ] 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358