Маркерный метод доступа к разделяемой среде

Среди детерминированных методов доступа, широко применяется алгоритм, который называется “передача маркера” и при котором разрешение на передачу передается от станции к станции (селективній метод). Пример, Token Passing LAN. В литературе этот метод доступа иногда называют методом “передачи полномочий”, методом “передачи права”, методом “эстафетной передачи”, методом “жезлов”, методом “последовательных передач”.

Маркер это специфическая комбинация битов, передаваемая от станции к станции в определенной последовательности.

Рис. 4.3. Принцип маркерного доступа

Если кадр проходит через станцию назначения, то, распознав свой адрес, эта станция копирует кадр в свой внутренний буфер и вставляет в кадр признак подтверждения приема. Станция, выдавшая кадр данных в кольцо, при обратном его получении с подтверждением приема изымает этот кадр из кольца и передает в сеть новый маркер для обеспечения возможности другим станциям сети передавать данные. Такой алгоритм доступа применяется в сетях Token Ringсо скоростью работы 4 Мбит/с, описанных в стандарте 802.5.

На рис. 4. 3 описанный алгоритм доступа к среде иллюстрируется временной диаграммой. Здесь показана передача пакета А в кольце, состоящем из 6 станций, от станции1к станции 3.После прохождения станции назначения 3в пакете А устанавливаются два признака - признак распознавания адреса и признак копирования пакета в буфер (что на рисунке отмечено звездочкой внутри пакета). После возвращения пакета в станцию 1отправитель распознает свой пакет по адресу источника и удаляет пакет из кольца. Установленные станцией3признаки говорят станции-отправителю о том, что пакет дошел до адресата и был успешно скопирован им в свой буфер.

Время владения разделяемой средой в сети Token Ring ограничивается временем удержания маркера (token holding time),после истечения которого станция обязана прекратить передачу собственных данных (текущий кадр разрешается завершить) и передать маркер далее по кольцу. Станция может успеть передать за время удержания маркера один или несколько кадров в зависимости от размера кадров и величины времени удержания маркера. Обычно время удержания маркера по умолчанию равно 10 мс, а максимальный размер кадра в стандарте 802.5 не определен. Для сетей 4 Мбит/с он обычно равен 4 Кбайт, а для сетей 16 Мбит/с - 16 Кбайт.Это связано с тем, что за время удержания маркера станция должна успеть передать хотя бы один кадр. При скорости 4 Мбит/с за время 10 мс можно передать 5000 байт, а при скорости 16 Мбит/с - соответственно 20 000 байт. Максимальные размеры кадра выбраны с некоторым запасом.

В сетях Token Ring 16 Мбит/с используется также несколько другой алгоритм доступа к кольцу, называемый алгоритмом раннего освобождения маркера (Early Token Release). В соответствии с ним станция передает маркер доступа следующей станции сразу же после окончания передачи последнего бита кадра, не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения приема. В этом случае пропускная способность кольца используется более эффективно, так как по кольцу одновременно продвигаются кадры нескольких станций. Тем не менее, свои кадры в каждый момент времени может генерировать только одна станция — та, которая в данный момент владеет маркером доступа. Остальные станции в это время только повторяют чужие кадры, так что принцип разделения кольца во времени сохраняется, ускоряется только процедура передачи владения кольцом.

В эстафетной передаче (передача маркера) специальный тип пакета вызывает маркер, циркулирующий по кабелю от компьютера к компьютеру.

В то время как маркер используется одним компьютером, другие компьютеры не могут передавать данные, так как только один компьютер в данный момент времени может использовать маркер, и поэтому нет состязаний, нет конфликтов и, не требуется время, которое тратится на ожидание компьютером на повтор передачи. (Анимация)

Данные проходят по сети с передачей маркера (Token Ring) следующим образом:

А. Когда компьютер в кольце захочет послать данные через сеть, он должен ожидать, пока освободится маркер. Когда свободный маркер появится, компьютер берет над ним управление.

В. После того, как компьютер получил управление над маркером, он может посылать данные. Данные передаются кадром с дополнительной информацией, такой как, адрес, добавленный к кадру, с заголовками и концевиками.

С. Когда кадр прибывает к компьютеру-получателю, данные копируются на этой машине, сигнализируя флажком, и маркер продолжает следовать по кольцу.

D. Когда маркер прибывает обратно в компьютер-источник, маркер и данные уничтожаются и новый маркер начинает обход кольца. (Анимация)