Маркер

Маркер

Кадр маркера складається з трьох полів, кожне довжиною в один байт

-Початковий обмежник (Start Delimiter, SD) з'являється на початку маркера, а також на початку будь-якого кадру, що проходить по мережі. Поле являє собою наступну унікальну послідовність символів манчестерського коду: JK0JK000. Тому початковий обмежник не можна поплутати ні з якою бітовою послідовністю усередині кадру.

-Керування доступом (Access Control) складається з чотирьох підполів: РРР, Т, М и RRR, де РРР — біти пріоритету, Т — біт маркера, М — біт монітора, RRR – резервні біти пріоритету. Біт Т, встановлений у 1, вказує на те, що даний кадр є маркером доступу. Біт монітора встановлюється в 1 активним монітором і в 0 будь-якою іншою станцією, що передає маркер чи кадр. Якщо активний монітор бачить маркер чи кадр, що містить біт монітора зі значенням 1, то активний монітор знає, що цей кадр чи маркер вже один раз обійшов кільце і не був оброблений станціями. Якщо це кадр, то він видаляється з кільця. Якщо це маркер, то активний монітор передає його далі по кільцю. Використання полів пріоритетів буде розглянуто нижче.

-Кінцевий обмежник (End Delimeter, ED) — останнє поле маркера. Так само як і поле початкового обмежника, це поле містить унікальну послідовність манчестерських кодів JK1JK1, а також дві одно бітових ознаки: I і Е. Ознака I (Intermediate) показує, чи є кадр останнім у серії кадрів (І=0) чи проміжним (І=1). Ознака Е (Error) — це ознака помилки. Він встановлюється в 0 станцією-відправником, і будь-яка станція кільця, через яку проходить кадр, повинна встановити цю ознаку в 1, якщо вона знайде помилку по контрольній сумі чи іншу некоректність кадру.

Кадр даних і перекриваюча послідовність

Кадр даних включає ті ж три полів, що і маркер, і має крім них ще кілька додаткових полів. Таким чином, кадр даних складається з наступних полів: -початковий обмежник (Start Delimiter, SD);

-керування кадром (Frame Control, EC);

-адреса призначення (Destination Address, DA);

-адреса джерела( Source Address, SA);

-дані (INFO);

-контрольна сума (Frame Check Sequence, PCS);

-кінцевий обмежник (End Delimeter, ED); -статус кадру (Frame Status, FS).

Кадр даних може переносити або службові дані для керування кільцем (дані МАС-рівня), або користувацькі дані (LLC-рівня). Стандарт Token Ring визначає 6 типів керуючих кадрів МАС-рівня. Поле FC визначає тип кадру (MAC чи LLC), і якщо він визначений як MAC, те поле також вказує, який із шести типів кадрів представлений даним кадром.

Призначення цих шести типів кадрів описано нижче. -Щоб упевнитися, що її адреса унікальна, станція, коли вперше приєднується до кільця, посилає кадр Тест дублювання адреси (Duplicate Address Test, DAT).

-Щоб повідомити іншим станціям, що він працездатний, активний монітор періодично посилає в кільце кадр Існує активний монітор (Active Monitor Present, AMP).

-Кадр Існує резервний монітор (Standby Monitor Present, SMP) відправляється будь-якою станцією, що не є активним монітором.

-Резервний монітор відправляє кадр Маркер заявки (Claim Token, CT), коли підозрює, що активний монітор відмовив, потім резервні -монітори домовляються між собою, який з них стане новим активним монітором.

-Станція відправляє кадр Сигнал (Beacon, BCN) у випадку виникнення серйозних мережних проблем, таких як обрив кабелю, виявлення станції, що передає кадри без чекання маркера, вихід станції з ладу. Визначаючи, яка станція відправляє кадр сигналу, що діагностує програма (її існування і функції не визначаються стандартами Token Ring) може локалізувати проблему. Кожна станція періодично передає кадри BCN доти, поки не прийме кадр BCN від свого попереднього (NAUN) сусіда. У результаті в кільці тільки одна станція продовжує передавати кадри BCN — та, у якої маються проблеми з попереднім сусідом. У мережі Token Ring кожна станція знає МАС-адресу свого попереднього сусіда, тому Beacon-процедура приводить до виявлення адреси некоректно працюючої станції.

-Кадр Очищення (Purge, PRG) використовується новим активним монітором для того, щоб перевести всі станції у вихідний стан і очистити кільце від всіх раніше посланих кадрів.

У стандарті 802.5 використовуються адреси тієї ж структури, що й у стандарті 802.3. Адреси призначення і джерела можуть мати довжину або 2, або 6 байтів. Перший біт адреси призначення визначає групова чи індивідуальна адреса як для 2-байтових, так і для 6-байтових адрес. Другий біт у 6-байтових адресах говорить про те, призначена адреса чи локально глобальна. Адреса, що складається з всіх одиниць, є широкомовною.

Адреса джерела має той же розмір і формат, що й адреса призначення. Однак ознака групової адреси використовується в ньому особливим способом. Тому що адреса джерела не може бути груповою, то наявність одиниці в цьому розряді говорить про те, що в кадрі мається спеціальне поле маршрутної інформації (Routing Information Field, RIF). Ця інформація потрібно при роботі мостів, що зв'язують декілька кілець Token Ring, у режимі маршрутизації від джерела.

Поле даних INFO кадру може містити дані одного з описаних керуючих кадрів рівня MAC чи користувалцькі дані, упаковані в кадр рівня LLC. Це поле, як уже відзначалося, не має визначеної стандартом максимальної довжини, хоча існують практичні обмеження на його розмір, засновані на тимчасових співвідношеннях між часом утримання маркера і часом передачі кадру. Поле статусу FS має довжину 1 байт і містить 4 резервних біти і 2 підполя, біт розпізнавання адреси А і біт копіювання кадру С. Тому що це поле не супроводжується сумою, що обчислюється, CRC, ті використовувані біти для надійності дублюються: поле статусу FS має вид АСххАСхх. Якщо біт розпізнавання адреси не встановлений під час одержання кадру, це означає, що станція призначення більше не є присутньою в мережі (можливо, унаслідок неполадок, а можливо, станція знаходиться в іншому кільці, зв'язаному з даним за допомогою моста). Якщо обидва біти впізнання адреси і копіювання кадру встановлений і біт виявлення помилки також встановлений, то вихідна станція знає, що помилка трапилася після того, як цей кадр був коректно отриманий.

Послідовність, що перериває, складається з двох байтів, які містять початковий і кінцевий обмежники. Послідовність, що перериває, може з'явитися в будь-якім місці потоку бітів і сигналізує про те, що поточна передача кадру чи маркера скасовується.

Пріоритетний доступ до кільця

Кожен кадр даних чи маркер має пріоритет, встановлюваний бітами пріоритету (значення від 0 до 7, причому 7 — найвищий пріоритет). Станція може скористатися маркером, якщо тільки в неї є кадри для передачі з пріоритетом, який дорівнює чи більше, ніж пріоритет маркера. Мережевий адаптер станції з кадрами, у яких пріоритет нижче, ніж пріоритет маркера, не може захопити маркер але може помістити найбільший пріоритет своїх передачі кадрів, що очікують, є резервні біти маркера, але тільки в тому випадку, якщо записаний у резервних бітах пріоритет нижче його власного. В результаті у резервних бітах пріоритету встановлюється найвищий пріоритет станції, яка намагається одержати доступ до кільця, але не може цього зробити через високий пріоритет маркера.

Станція, що зуміла захопити маркер, передає свої кадри з пріоритетом маркера, а потім передає маркер наступному сусіду. При цьому вона переписує значення резервного пріоритету в поле пріоритету маркера, а резервний пріоритет зводиться до нуля. Тому при наступному проході маркера по кільцю його захопить станція, що має найвищий пріоритет. При ініціалізації кільця основний і резервний пріоритет маркера встановлюються в 0.

Хоча механізм пріоритетів у технології Token Ring мається, але він починає працювати тільки в тому випадку, коли додаток чи прикладний протокол вирішують його використовувати. Інакше всі станції будуть мати рівні права доступу до кільця, що в основному і відбувається на практиці, тому що велика частина додатків цим механізмом не користується. Це зв'язано з тим, що пріоритети кадрів підтримуються не у всіх технологіях, наприклад у мережах Ethernet вони відсутні, тому додаток буде поводитися по-різному, в залежності від технології нижнього рівня, що небажано. У сучасних мережах пріоритетність обробки кадрів звичайно забезпечується комутаторами чи маршрутизаторами, які підтримують їх незалежно від використовуваних протоколів канального рівня.