Метод вставки регистров

Абонент подготавливает информацию для передачи, размещая ее в специальном буфере передачи. Абонент дожидается появления промежутка в потоке данных в кольце и вставляет туда свой передающий регистр. Приходящие из кольца данные записываются вовремя передачи в специальный буфер, из которого затем посылаются в кольцо.

Контроль правильности передачи

Применяются различные методы: побитные, побайтные и пакетные. Пакетный: приёмник возвращает передатчику весь пакет с изменённым адресом. 100% ошибок выявляется. Пакетный контроль приёмником: В конце каждого пакета добавляется контрольная сумма (8, 16, 32 бита). Это м\б: 1) сумма по mod 2 всех байтов пакета. Обнаруживаются все одиночные ошибки и часть (7/8) двойных ошибок. При таком методе плохо обнаруживаются пачки ошибок. 2) Арифметическая сумма всех байтов пакета. Старшие разряды суммы отбрасываются, остаются только 8 или 16 младших. Методом обнаруживаются все одиночные и часть двукратных ошибок. 3) Вычисляется циклическая контрольная сумма. Для этого вычисляется остаток от деления содержимого блока на образующий полином g(x) по mod 2. Такой контроль называют также циклическим контролем или CRC (Cyclic Redundancy Check). Выявляются все одиночные ошибки и все остальные с вероятностью Р = (1 – 2^-n), где n - число разрядов контрольной суммы. Для n=8 имеем Р = 0,996, а для n=16 — Р = 0,999985.

Функции Сетевых адаптеров

Уровни 1 и 2 модели OSI (Open System Interconnection) реализуются обычно аппаратно. Именно к этим уровням относятся названия конкретных аппаратных средств, такие как Ethernet, Arcnet, Token Ring и т.д. Уровни же 3, 4 и 5 обеспечивают взаимодействие передающего и принимающего абонентов, формируя виртуальный канал связи. Эти уровни реализуются в основном средствами сетевой ОС или сетевой оболочки (иногда отдельные функции возлагаются на аппаратуру).

Сетевые адаптеры

Сетевые адаптеры (контроллеры, карты) – являются основной частью аппаратуры ЛВС. Часто минимальный набор аппаратуры для создания ЛВС – это адаптеры и соединительные кабели.

Задача сетевого адаптера – сопряжение компьютера и среды передачи с учетом принятых в данной сети правил обмена информацией.

Двумя важнейшими группами функций сетевого адаптера являются:

· Магистральные (сопряжения с компьютером);

· Сетевые (организации обмена в сети)

Магистральные функции

Это организация сопряжения с системной магистралью ПК. Сопряжение возможно и через принтерный порт Centronics и через последовательный интерфейс RS-232C. Однако эти способы применяются чрезвычайно редко из-за низкой скорости обмена.

Наибольшее же распространение получил обмен через шину ISA. Чаще всего используется байтовый или пословный обмен. Иногда применяется прямой доступ к памяти (ПДП – DMA).

Сетевые функции

1) Гальваническая развязка ПК и локальной сети (для оптоволокна она не нужна). Чаще всего применяются импульсные трансформаторы.

2)Иногда используются оптроны. В сети Ethernet производится анализ постоянной составляющей в сети (для обнаружения конфликта). Тогда гальванически развязывается приемопередатчик.

3) Функция преобразования в сетевой код и обратное преобразование.

Чаще всего используется код Манчестер II (но могут быть и коды RZ, 4В/5В).

4) Преобразование параллельного кода в последовательный при передаче и обратное преобразование на приеме.

Используются различные виды сдвиговых параллельно-последовательных регистров.

Буферирование

5) Буферирование входных и выходных данных.

Чаще всего применяется параллельный обмен, когда все ячейки буферного ОЗУ рассматриваются как ячейки системной памяти компьютера. С этими ячейками ПК может обращаться точно так же, как и со всей остальной системной памятью. При этом достигается максимальная скорость обмена с буферным ЗУ.

6) Распознавание собственного сетевого адреса в принимаемом пакете.

Операция должна выполняться в темпе передачи информации по сети, поэтому она обычно реализуется аппаратно на компараторе кодов.

На основе анализа принимается решение о необходимости записи данного пакета в буферное ОЗУ.

7) Арбитраж сети.

Эта функция зависит от топологии сети и протоколов обмена. При топологии «кольцо» функция сводится только к распознаванию свободного маркера.

Наиболее сложно реализуется в сетях типа «шина» со случайным доступом. Там это связано с выполнением метода CSMA/CD или аналогичного алгоритма. Возможна программная реализация этой функции или значительной ее части.

8) Подсчет контрольной суммы.

Обычно применяют аппаратное вычисление. Используют сдвиговые регистры с обратными связями. Производится аппаратное деление на образующий полином используемого циклического кода, например g(x) = x¹⁶+x¹²+x⁵+1.

Пример реализации сетевого адаптера Ethernet Структура адаптера на базе ИС фирмы National Semiconductor (см. рис. 1.16.).

DP8390— Контроллер сетевого интерфейса. Реализует протокол по стандарту ШЕЕ 802.3. • Выполняется преобразование параллельный код последовательный код.• Вычисляется контрольная сумма пакета.• Распознается сетевой адрес в принимаемом пакете.• Имеется внутренний 16-байтовый буфер типа FIFO.• Реализуется управление внешним буферным ОЗУ объемом 64 Кбайт. DP8391— выполняет функции последовательного сетевого интерфейса. Производится кодирование и декодирование кода Манчестер II и преобразует уровни входных и выходных сигналов. DP8392— Выполняет функции приемопередатчика коаксиального кабеля. Основное назначение - прием сигналов из кабеля сети и передача сигналов в сеть, выполненную на тонком коаксиальном кабеле (тонкий Ethernet или Cheapemet).

Эти три ИС выполняют все перечисленные ранее сетевые функции. Coax -> DP8392 -> Трансф. развязка -> DP8391 -> DP8390 -> Комп