Задание

Топология компьютерной сети – кольцо. Количество подключенных компьютеров – 10. Пропускная способность – 100 Мбит/с. Длина кольца – 200 м. Контроль производится по модулю 8.

Необходимо произвести расчет максимальной длины кадра и определить формат данных для кольцевой ЛВС с буферной передачей данных.

Выполнение задания

Кольцо – это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает.

Работа в сети кольца заключается в том, что каждый компьютер ретранслирует сигнал, то есть выступает в роли повторителя, потому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца.

Можно выделить следующие достоинства и недостатки топологии кольцо:

Достоинства:

• Простота установки;
• Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
• Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети.

Недостатки:

• Выход из строя одного компьютера, и другие неполадки, отражаются на работоспособности всей сети;
• Сложность конфигурирования и настройки;
• Сложность поиска неисправностей.
• Необходимость иметь две сетевые платы, на каждом компьютере.

Мы же используем кольцо с буфером, то есть у каждого компьютера в сети есть сетевой адаптер с буфером, в который принимаются данные из сети во время отправки данных.

Основным достоинством здесь выступает отсутствие маркера доступа, что обеспечивает непрерывную передачу данных.

Логика работы кольца с буфером

По сети циркулируют пакеты с данными. Какие-то из них попадают в компьютер назначения, а какие-то в буфер. Соответственно необходимо разработать логику функционирования буфера.

Сегмент кольца с буфером может работать в трех режимах:

1. Передача данных напрямую, минуя буфер.
2. Отправка данных с накоплением пришедших в буфере.
3. Отправка данных из буфера.

Первый случай возникает если компьютер просто ретранслирует пакеты следующему узлу сети.

Если компьютеру необходимо передать данные, то возникает второй случай. Компьютер ждет момента, когда в сети никто ничего не будет передавать и начинает передавать свои данные. Причем если какой-нибудь компьютер начнет передачу данных вместе с другим компьютером, то его данные будут записаны в буфер другого компьютера.

В случае переполнения буфера компьютер прерывает свою передачу и передает информацию в сеть из буфера, то есть возникает третий случай. Так же такой режим работы отрабатывается в случае если во время отправки данных в буфер пришли пакеты данных, которые необходимо отправить далее или принять.

Расчет кадра

В общем виде формат кадра имеет вид:

Здесь: НО — начальный ограничитель; У — поле управления; АП — адрес получателя; АО — адрес отправителя; ДПД – длина поля данных; Д — данные; КПК — контрольная последовательность кадра.

Рассчитаем максимальную длину кадра.

Сначала определяем время, за которое 1 бит информации обходит все кольцо, с учетом того, что скорость распространения сигнала в коаксиальном кабеле составляет 0,7 скорости света:Определяем максимальную длину кадра:

Чтобы избежать перекрытия начала и конца кадра, выберем 12-1=11 байт.

Тогда имеем следующие длины полей кадра:

• НО – 8 бит
• У – 8 бит
• АП – 4 бита
• АО – 4 бита
• КПК – 3 бита
• ДПД – 6 бит
• Д – 56 бит

НО – начальный ограничитель вида 01111110.

Поле У имеет вид PPPMRRRR, где Р — биты приоритета кадра, М — бит монитора, R — биты типа кадра.

АО и АП — адреса отправителя и получателя соответственно. В рассматриваемой сети необходима адресация 10 компьютеров, поэтому длина поля адреса получателя и отправителя выбрана равной 4 битам. А поскольку существует режим передачи пакета, предназначенного всем станциям сети. В качестве адреса получателя в этом случае указывается так называемый глобальный адрес, отличающийся от конкретных адресов станции – 1111.

ДПД – длина поля данных. Размерность выбрана равной 6 битам, в соответствии с максимально возможной длиной поля данных (56 бит).

Д – поле данных, имеющее длину не более 56 бит, кратную 8.

Структурная схема станции

Рассмотрим один из вариантов реализации станции ЛВС с буферным доступом.

На рисунке 6 представлена структурная схема станции, где ПРМ – приемник с линии связи; DEC – декодер; СОВ – кодер; DMX – демультиплексор; DC – дешифратор (адреса отправителя); CRC – формирователь КПК; RG – регистр; RAM – ОЗУ; СТА – счетчик адреса; ПРД – передатчик.

Для обеспечения станциям доступа к физической среде в кольце время от времени происходит «молчание». По которому станции начинают передачу. Станция, имеющая данные для передачи при обнаружении «молчания в сети», получает доступ к среде на отправку, при этом все данные приходящие к станции записываются в буфер (область ОЗУ). Затем эта станция выдает в кольцо кадр данных и за ним все кадры, записанные в буфере до его полного опустошения. При поступлении кадра данных к адресуемой станции эта станция выдает подтверждение приема. Станция, выдавшая кадр данных, при обратном его получении с подтверждением приема изымает этот кадр из кольца и переходит в режим «молчания».

Для обнаружения сбойных ситуаций и восстановления работоспособности используются контрольная последовательность кадра, тайм-ауты и сетевые мониторные функции.

ПРМ и ПРД используются в рассматриваемой схеме для электрического согласования линии связи (ЛС) с оборудованием станции . COD и DEC преобразуют стандартный последовательный двоичный код, например в манчестерский и наоборот соответственно.

Дешифраторы адресов отправителя и получателя маркера позволяют станции опознать «свой'» кадр и отличать кадр данных от кадра маркера.

Схема сравнения и CRC обеспечивает контроль входных данных, их коррекцию и выдачу сигнала ошибки в УУ при наличии таковой. Аналогичная схема только без схем сравнения стоит в тракте передачи кадра для получения контрольной последовательности кадра (КПК). При безошибочном приеме кадр побитно записывает в сдвиговый регистр и оттуда побайтно переписывается в ОЗУ приема станции. После заполнения ОЗУ или полного приема кадра, его содержимое через адаптер связи передается в ЭВМ.

При заполнении ОЗУ устанавливается специальный триггер, который блокирует прием новых кадров.

При передаче кадра в сеть имеет место обратный процесс.

Обмен между станцией и ЭВМ может осуществляться по равным стратегиям. Синтез адаптера связи выполняется при помощи известных методов синтеза автоматов и с использованием справочных данных.

Файлы

Отчет по курсовой — seti.rar