Унификация методов для альтернативных топологий сетей связи.

4.5.1.Принципы реализации и классификация методов для альтернативных топологий ЛВС.

Ранее отмечалось, что особенностью шинной топологии ЛВС является отсутствие узлов коммутации в сети связи. Это обуславливает то, что информация, вызываемая любым абонентом, практически одновременно ЛВС набирает всем остальным абонентам сети (нами данный случай выделен как наиболее общий). Другая топология (например, кольцо и звезда) предполагает последовательный анализ поступающей через узлы коммутации информации, тем не менее, и в данных случаях возможно (и целесообразно) использование предложенных нами методов диспетчеризации. Однако отличие состоит в том, что здесь (ввиду последовательности обработки информации) уже возможны два подхода и решения задачи управления множественным доступом, которые рассмотрим на примере ЛВС кольцевой топологии, структура которой представлена на рис.4.5. Отличие подходов состоит в том - устанавливается ли

Абонент_1 Абонент_m Абонент_M

приоритетность занятия связного ресурса перед передачей информационного кадра (как это делается при шинной топологии зондовыми методами), либо сразу предается соотношения. При незанятости канала без предварительного арбитража. Однако, в данном случае, ввиду последовательности арбитража узлами коммутации ( ), появляется возможность избежать конфликтов при реализации информационных методов доступа, за счет передачи приоритета абонента, вызвавшего кадр, т.е. структура кадра в этом случае примет вид, где после открывающего флага следует код приоритета (КП) затем уже служебная информация . КП добавляется в заголовок, соответствующий MAC подуровни в соответствии с моделью ISO[ . . . ]. В этом случае абонент имеющий пакет для передачи канал связи с сформированным для него КП начинает выдачу пакета при отсутствии поступления другого пакета из канала на другой вход его УК. В противном случае УК сравнивает КП обоих пакетов, буферируя менее приоритетный и выдавая в канал более приоритетный пакет. При этом КП, передаваемые в пакетах, формируются по описанным выше правилам (в частности, здесь может быть реализован метод регистровых задержек).

С учетом сказанного, классификация методов кодового управления множественным доступом для топологии ЛВС, содержащих УК, принимает вид, приведенный на рис 4.6.

метод кадрового

управления

по способу занятия канала

зондовый информационный

по способу передачи КП

в служебном в поле заголовка

кадре-зонде МАС подуровня

информационного

кадра

рис 4.6

Замечание. При зондовом способа при незанятом канала в сигнальном кадре-зонде активный источник выдает зонд, который (как и при шинной реализации) поразрядно анализируется УК других абонентов, вступивших в конфликт, которые соответствующим образом в случае необходимости изменяет значения разрядов зонда на противоположные. По содержимому КП зонда, возвратившемуся из кольца на вход УК активного абонента, он принимает решения, выдавать ли пакет в канал или пропустить зонд более приоритетному активному абоненту, чтобы тот занял канал. Структура кадра-зонда кроме КП содержит служебное поле-признак зонда, данный способ напоминает собой шарнирное кольцо, однако в отличие от последнего позволяет реализовать рассмотренные выше преимущества принципа кодового управления.

Таким образом, предложенные в книге подходы могут быть реализованы и для других, промежуточных топологий ЛВС, причем в данном случае их реализация упрощается, за счет реализации последовательного анализа информации используемыми узлами коммутации.

Раздел 5. Обобщение методов

4.5.2.Принципы реализации и классификация методов для глобальных сетей связи.

Отличие кольцевой топологии ЛВС (а тем более топологии «звезда») от топологии глобальной сети не так велико, как шинной. Здесь также имеют место узлы коммутации, отличие состоит лишь в том, что много (а не одна как в ЛВС звезда) и каждый в общем случае характеризуется более чем двумя входами и более чем двумя выходами, рис.4.7.

УК

УК

УК

Рис. 4.7

Многочисленные каналы связи здесь уже образуют пучки линий. Однако здесь могут быть реализованы принципы кодового управления множественным доступом, аналогичные описанным выше. При этом в глобальной сети возможны два решения обслуживания: с установлением соединения и без установления соединения. В режиме установления соединения абонентом в сеть посылается специальный пакет-зонд, содержащий КП. Каждый УК анализирует КП зонда, поступающего с каждой линии(пучка), настраиваясь в соответствии с заданной для него ДО на обслуживание пакета, который затем будет передан абонентом, пославшим зонд другими словами, аналогично протоколу Х.25 здесь реализуется согласование качества обслуживания абонентом и сетью (УК) пакета перед его передачей абонентом в сеть, за счет выдачи абонентом значения КП в служебном пакете-зонде и настройки УК сети на обслуживание поступающего с данной линии пакета в соответствии с заданной ДО. Альтернативный подход, как и для кольцевых ЛВС, состоит в выдаче абонентом в сеть КП в заголовке информационного пакета, рис. 4.5. Поступившие же в УК пакеты уже должны обслуживаться в соответствии с реализованной в нем ДО.

Замечание. КП должны передаваться в заголовках сетевого уровня протоколов доступа и подсетям. В простейшем случае КП могут передаваться и в заголовках внутрисетевых протоколов, однако в данном случае ДО, реализуемая в УК может учитывать приоритеты входящих линий и пучков линий связи.

Таким образом, как и для кольцевых ЛВС, ДО здесь реализуется УК и возможна аналогичная классификация методов, приведенная на рис.4.8.

метод кодового управления

по режиму взаимодействия сети

с установлением без установления

соединения соединения

по способу передачи КП

в служебном кадре в поле заголовка

запроса на установление сетевого уровня

соединения информационного

кадра

рис 4.8

Таким образом, может быть сделан вывод о том, что рассмотренные принципы обслуживания в полном объеме могут быть реализованы как для различных топологий ЛВС, так и при построении глобальных сетей связи при альтернативных подходах и их реализации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алиев Т.И. Исследование методов диспетчеризации в цифровых управляющих системах. - Л.:ЛИТМО, 1984. - 82с.

2. Основы теории вычислительных систем/ Под ред. С. А. Майорова. М.:Высшая школа, 1978. - 410с.

3. Владимиров Н.А. Технология ATM: основные положения// Сети. 1996. - № 2. - С. 62-73.

4. Колесник В.Д., Полтырев Г.Ш. Курс теории информации. - М.:Наука, 1982. - 416с.

5. Колесниченко В.Е. Основные результаты для вероятностно временных характеристик систем циклического обслуживания// Автоматика и вычислительная техника. - 1991. - № 3. - С. 59-64.

6. Колесниченко В.Е. Простые аппроксимации распределения времени ожидания для локальных вычислительных сетей с маркерным доступом// Автоматика и вычислительная техника. - 1990. - № 1. - С. 49-54.

7. Мячев А.А., Степанов В.Н., Щербо В.К. Интерфейсы систем обработки данных. - М.:Радио и связь, 1989. - 416с.

8. Овчинников В.В., Рыбкин И.И. Техническая база интерфейсов локальных вычислительных сетей. - М.:Радио и связь, 1989. - 272с.

9. Организация последовательных мультиплексных каналов систем автоматического управления/ С.Т. Хвощ, В.В. Дорошенко, В.В. Горовой; Под общ. ред. С.Т. Хвоща. - Л.:Машиностроение, 1989. - 271с.

10. Прангишвили И.В., Подлазов В.С., Стецюра Г.Г. Локальные микропроцессорные вычислительные сети. - М.:Наука, 1984. - 176с.

11. Стандарты по локальным вычислительным сетям: Справочник/ В.К. Щербо, В.М. Киреичев, С.И. Самойленко. - М.:Радио и связь, 1990. 304с.

12. Щеглов А.Ю. Принципы арбитража с предварительным уведомлением о занятии канала данных// Электронное моделирование. - 1995. - 17, № 3. С. 35 - 41.

13. Щеглов А.Ю. Способы реализации работоспособного синхронного множественного доступа// Электронное моделирование. - 1994. - 16, № 3. С. 32 - 38.

14. Щеглов А.Ю. Ускоренное зондирование канала данный - новый принцип случайного доступа в локальных вычислительных сетях// Изв. РАН. Техническая кибернетика. - 1994. - № 2. - С. 129-136.

15. Щеглов А.Ю. Высокопроизводительный метод децентрализован­ного кодового управления для неоднородной микропроцессорной системы// Кибернетика и системный анализ. - 1994. - № 2. - С. 176-180.

16. Щеглов А.Ю. Счетно-интервальный способ множественного доступа для ЛВС реального времени// Автоматика и вычислительная техника. 1991. - № 5. - С. 74-77.

17. Щеглов А.Ю. Алгоритм динамического изменения приоритетов для высокопроизводительного метода ДКУ реального времени// Кибернетика и системный анализ. - 1994. - № 5. - С. 179-181.

18. Щеглов А.Ю. Счетные методы множественного доступа - альтернативный способ асинхронной передачи полномочий на доступ к шинному каналу данных в локальных вычислительных сетях// Электронное моделиро вание. - 1995. -17, № 4. - С. 41-46.

19. Щеглов А.Ю. Высокопроизводительные счетные методы доступа для локальной вычислительной сети реального времени// Электронное моделирование. - 1992. - 14, № 2.- C.104-107.

20. Щеглов А.Ю. Элементы теории управления множественным доступом пользователей к общим ресурсам вычислительной системы// Вторая Международная конференция "Развитие и применение открытых систем". Тезисы докладов. - М.: Совет РАН по автоматизации научных исследований, 1995. - С.74-76.

21. Щеглов А.Ю. Ускоренный метод децентрализованного кодового управления доступом к моноканалу в реальном времени// Электронное моделирование. - 1993. - 15, № 3. - С.88-92.

22. Куконин А.Ю., Щеглов А.Ю. Методы децентрализованного управления доступом к каналу малых локальных вычислительных сетей// Управляющие системы и машины. - 1992. - № 7/8. - С.124-127.

23. Щеглов А.Ю. Приоритетные счетные методы доступа для локальных вычислительных сетей// Системы и средства телекоммуникаций. - 1992. - № 5/6. - С.40-42.

24. Щеглов А.Ю., Куконин А.Ю. Метод децентрализованного кодового управления доступом к каналу с передачей полномочий// Электронное моделирование. - 1991. - 13, № 6. - С.32-34.