Использование маркеров

Использование маркеров

На рис. 5.9 представлен первый из форматов пакетов сообщений стандарта IEEE 802.5, называемый маркером. Вообще говоря, маркер является не сообщением, а признаком того, что наступила очередь передачи сообщения для данной рабочей станции.

Рис. 5.9. Маркер

Маркер имеет три поля длиной по одному байту каждое (всего 24 бита):

начальный разделитель пакета (SD Start Delimiter) и контроль доступа (-Access Control)

концевой разделитель пакета (ED End Delimiter)

Начальный разделитель (SD) расположен в первом байте маркера (также как и для любого другого пакета в ЛВС). Он является не просто комбинацией О и 1, а сопровождается также еще и уникальной последовательностью электрических импульсов, присущих только ему. Эта мера принята для сведения к минимуму вероятности перепутать это поле с каким-нибудь другим. Реализовано это таким образом, что начало байта содержит 4 этих импульса длиной 1 бит каждый, а остальные 4 бита содержат нули.

Следующим полем является поле контроля доступа (АС). Это поле разделено на четыре области следующим образом:

P P P T M R R R,

где символы РРР представляют биты приоритета, Т бит маркера, М бит монитора и RRR биты резервирования.

Сетевой адаптер имеет возможность присваивать приоритеты маркеру или пакетам сообщений путем записи в поле битов приоритета числа в диапазоне от 0 до 7 (значению 7 соответствует наивысший приоритет). Рабочая станция имеет право передачи сообщения в ЛВС (преобразования маркера в сообщение) только в том случае, когда ее собственный приоритет не ниже приоритета маркера, который она получила. Более глубокое представление о том, как это Работает, можно получить при рассмотрении битов резервирования. Бит маркера равен 1 для маркера и 0 для пакета сообщения. Вит монитора устанавливается в 1, если пакет передан активным монитором и равен 0 в противном случае. Поэтому получение активным монитора пакета с установленным в 1 битом монитора является признаком того, то сообщение или маркер обошло ЛВС не найдя адресата. Так как превратить по возвращении сообщение в новый маркер обязана рабочая станция пославшая его, и так как это могут сделать только рабочие станции с приоритетом, соответствующим приоритету сообщения, то в этом случае активный монитор считает, что произошел сбой, прекращает передачу этого, пакета и передает новый маркер в ЛВС.

Биты резервирования работают совместно с битами приоритета. Рабочая станция может поместить значение своего приоритета в биты резервирования, если ее приоритет выше текущего значения поля резервирования. Таким образом, она резервирует дальнейшее использование сети. После этого, когда узел передает новый маркер, он устанавливает его приоритет равным значению поля резервирования у полученного перед этим пакета. В результате, если это не будет отменено узлом с еще более высоким приоритетом, узел первоначально установивший биты резервирования будет следующим узлом, который может передать пакет в ЛВС.

Последнее поле маркера концевой разделитель (ED), так же как и начальный разделитель, содержит уникальную последовательность единиц и специальных электрических сигналов для сведения к минимуму вероятности перепутать его с чем-то другим. Это поле указывает конец маркера, и, кроме того, имеет две области, используемые для выполнения других функций. Одна из областей называется битом промежуточного пакета (Intermediate Frame), а другая битом обнаруженной ошибки (Error-detected). Эти поля будут обсуждаться в следующем разделе, так как больше предназначены для использования в пакетах сообщений, чем в маркере.

Пакеты сообщений

На рис. 5.10 представлен второй из форматов пакетов сообщений по стандарту IEEE 802.5 собственно пакет с данными. Пакеты данных содержат сообщения, которыми ОС или прикладная программа обмениваются с другими рабочими станциями в логическом кольце. Иногда в них может содержаться информация, которой адаптеры самостоятельно обмениваются для поддержания работоспособности системы.

Рис. 5.10. Пакет Token Ring, содержащий данные

Пакет состоит из нескольких групп полей SFS (Start Frame Sequence Стартовая последовательность пакета), DA (Destination Address Адрес назначения), SA (Source Address Адрес источника), DATA (собственно данные), PCS (Frame Check Sequence Контрольная сумма), EFS (End Frame Sequence Признак конца пакета). Эти группы полей образуют сообщение (оболочку), которое либо несет информацию по управлению логическим кольцом (данные уровня MAC), либо является пользовательскими данными (данные уровня LLC). Вам уже известно об уровне LLC, где проходят пакеты, содержащие данные для прикладных программ, такие как части дисковых файлов и сообщения межкомпьютерного обмена в ЛВС. Другой уровень MAC, отвечает за обработку пакетов сообщений, которыми адаптеры самостоятельно обмениваются для выполнения функций контроля и управления работой логического кольца. В стандарте IEEE 802.5 определены шесть управляющих пакетов уровня MAC. Поле контроля (FC) пакета определяет тип пакета (MAC или LLC), а также к которому из шести типов (в случае пакета MAC) он принадлежит. Ниже коротко описаны шесть типов пакетов MAC:

Тест Дублирования Адреса. Передается рабочей станцией, впервые присоединяемой к логическому кольцу, чтобы убедиться, что ее адрес является уникальным.

Присутствие Активного Монитора. Передается активным монитором достаточно часто для уведомления других рабочих станций о том, что активный монитор функционирует.

Присутствие Запасного Монитора. Передается запасными мониторами.

Требование маркера. Если запасной монитор обнаруживает, что активный монитор перестал функционировать, он приступает к передаче пакетов с требованием маркера. Запасные мониторы в этом случае начинают процесс взаимодействия друг с другом, чтобы назначить новый активный монитор.

Маяк. Передается в случае обнаружения серьезных проблем в ЛВС, таких как обрыв в кабеле или начало передачи узлом до получения им маркера. Для локализации проблемы диагностическому программному обеспечению достаточно определить узел, который передает это сообщение.

Чистка. Передается после инициализации логического кольца и после установки нового активного монитора.

Каждый пакет (MAC или LLC) начинается со стартовой последовательности пакета SFS, содержащей три поля:

Начальный Разделитель (SD). Определение такое же, как для маркера.

Контроль доступа (АС). Определение такое же, как для маркера.

Контроль Пакета (FC Frame Control). Это однобайтовое поле содержит две области тип пакета и контрольный код MAC: FF СССССС.

Два бита (FF), определяющие тип пакета, имеют значение 00 для пакета уровня MAC и 01 для пакета уровня LLC (значения 10 и 11 зарезервированы).

Контрольный код MAC определяет тип управляющего пакета:

Поле адреса назначения (DA) следует непосредственно за полем SFS и 1 может иметь длину 2 или 6 байт. В случае двухбайтового адреса первый бит (I/G Individual/Group) является признаком индивидуального или группового адреса (так же, как в протоколе с обнаружением коллизий по стандарту IEEE 802.3). В случае 6 байтного адреса первый бит также является I/G битом, а второй определяет глобальное или локальное назначение пакета (U/L бит так же, как в стандарте IEEE 802.3). Остальные биты определяют адрес узла, которому данное сообщение предназначено.

Поле адреса источника (SA) имеет такие же размеры и формат, как и поле адреса назначения.

Поле данных (DATA) может содержать пользовательские данные, полученные или предназначенные для протоколов среднего уровня, таких как IPX, TCP/IP или NetBIOS. Поле данных может также содержать один из типов пакетов уровня MAC, которые были рассмотрены выше. Нет специального ограничения на длину поля данных, хотя практически оно возникает из-за того, что допустимое для отдельной рабочей станции время распоряжения сетью ограничено.

Поле FCS (контрольная сумма) пакета имеет длину 4 байта и содержит контрольную сумму типа CRC-32. Это поле используется для контроля ошибок.

Поле EFS (конец пакета) состоит из двух областей концевого разделителя и статуса пакета.

Концевой разделитель (ED). Вы уже встречались с этим полем при рассмотрении маркера, однако для пакета оно приобретает дополнительное значение. Это поле содержит, кроме уникальной последовательности электрических импульсов, еще две области длиной 1 бит каждая. Бит промежуточного пакета устанавливается в 1, если данный пакет является частью многопакетной передачи, и равен 0, когда пакет является последним (единственным). Бит обнаружения ошибки сбрасывается в 0 в момент создания пакета в источнике. При прохождении этого сообщения через каждый из адаптеров в других узлах

В случае обнаружения ошибки бит обнаружения ошибки устанавливается в 1. После этого при дальнейшем передвижении пакета по ЛВС контроль ошибок уже не производится, а пакеты ретранслируются до достижения узла источника, который в этом случае предпримет повторную попытку передачи пакета.

Статус пакета (FS). Это однобайтовое поле содержит четыре резервных бита (R) и два внутренних поля: бит распознавания адреса (А) и бит копирования пакета (С): AC RR AC RR

Так как контрольная сумма не охватывает поле FS, то каждое однобитное поле в байте задублировано для гарантии достоверности данных, Передающий узел сбрасывает в нуль биты А "Адрес распознан" и С "Данные скопированы". Приемный узел устанавливает бит "Адрес распознан" в 1 после получения пакета. Бит "Данные скопированы" устанавливается в 1 приемным узлом, если не было ошибок при получении данных, после копирования пакета в буфер. Таким образом, признаком того, что передача произведена успешно является возвращение пакета к источнику с обеими битами, установленными в 1.

Если же бит А в момент возвращения пакета оказался не установлен в 1, это означает, что станции-адресата больше нет в сети или другая рабочая станция вышла из строя (выключена).

Другая ситуация возникает, если бит А в момент возвращения пакета установлен в 1, но при этом бит С "Данные скопированы" установлен в 0. Это означает, что произошла ошибка на пути пакета от источника к адресату (при этом также будет установлен в 1 бит обнаружения ошибки в концевом разделителе).

И наконец, если установлены в 1 все три бита, то это означает, что ошибка произошла на обратном пути пакета от адресата к источнику, после того как пакет был успешно принят.