Страница 10: ГОСТ 34.913.4-91. Информационная технология. Локальные вычислительные сети. Метод маркерного доступа к шине и спецификация физического уровня (67596)

Диаграмма состояний конечного автомата управления доступом

О — АВТОНОМНОЕ

1 — ДЕЖУРНОЕ

2 — ЗАПРОС.ВХОЖДЕНИЯ

3 — ЗАДЕРЖКА-ЗАПРОСА

4 — ЗАЯВКА-МАРКЕРА

5 — ИСПОЛЬЗОВАНИЕ-МА­РКЕРА

6—ОЖИДАНИЕ-ОТВЕТА

-ИНТ-КА

7—КОНТРОЛЬ-КЛАССА

-ДОСТУПА

8—ПЕРЕДАЧА-МАРКЕРА

9—КОНТРОЛЬ-ПЕРЕДА- ЧИ-МАРКЕРА

10—ОЖИДАНИЕ-ОТВЕТА

Черт. 5.3

При приеме кадра управление-УДС, над которым станция дол­жна выполнить некоторые действия, вводится соответствующее со­стояние. Если, например, принят кадр маркера, адресованный дан­ной станции, то станция входит в состояние ИСПОЛЬЗОВАНИЕ- МАРКЕРА.

Если станция в течение длительного времени (исчисляемого несколькими интервалами-ответа) не опознает никакой активно­сти в среде, это может означать необходимость восстановления логического кольца. При этом станция пытается заявить маркер (входит в состояние ЗАЯВКА-МАРКЕРА) и инициировать (пов­торно инициировать) логическое кольцо.

Если станция намерена ответить на кадр запрос-преемника или кто-следующий? в первом окне ответа, она переходит в состо­яние ЗАПРОС-ВХОЖДЕНИЯ из состояния ДЕЖУРНОЕ с нуле­вой задержкой и поэтому сразу передает ответ установить-преем­ника и переходит в состояние ЗАДЕРЖКА-ЗАПРОСА. Если станция намерена отвечать во втором или в одном из последую­щих окон ответа, следующем за кадром, она задерживается в со­стоянии ЗАПРОС-ВХОЖДЕНИЯ до передачи кадра установить- преемника.

Если в состоянии' ЗАПРОС-ВХОЖДЕНИЯ станция опознает какую-либо передачу, она считает, что другая станция с более вы­соким номером адреса запрашивает маркер и поэтому данная станция должна возвратиться в состояние ДЕЖУРНОЕ.

1. Маркер от владельца маркера, .адресованный данной стан­ции и означающий,, что ее кадр установить-преемника опознан;

2. Маркер от владельца маркера, адресованный другой стан­ции и означающий, что кадр установить-преемника этой другой станции опознан;

3. Кадр разрешение-соперничества от владельца маркера, оз­начающий, что все станции, которые все еще запрашивают входа в логическое кольцо, должны выполнить другой шаг процесса раз­решения соперничества, либо • .

4. Кадры других станций установить-преемника, которые дан­ная станция игнорирует.

Если станция ничего не опознает или опознает кадр, отличный от кадров, указанных в перечислениях 1), 3) и 4), она должна выйти из состояния ЗАДЕРЖКА-ЗАПРОСА. При этом станция отказывается от запроса маркера и возвращается в состояние ДЕ­ЖУРНОЕ.

В случае 1) владелец маркера опознал запрашивающую стан­цию и передал маркер. Процесс разрешения соперничества закон­чен. Запрашивающая станция при получении маркера переходит в состояние ИСПОЛЬЗОВАНИЕ-МАРКЕРА и начинает переда­чу.

В случае 2) .владелец маркера опознал другую запрашиваю­щую станцию и передал ей маркер. Процесс разрешения сопер­ничества закончен. Данная станция отказывается от запроса мар- кера и возвращается в состояние ДЕЖУРНОЕ.

В случае 3) владелец маркера опознал ответы от многих стан­ций, запрашивающих маркер, и передал кадр разрешение-сопер- пичества. Все станции, находящиеся в состоянии ЗАДЕРЖКА- ЗАПРОСА, передают ответ на этот кадр. Отвечающие станции сначала устанавливают задержку и возвращаются в состояние ЗА­ПРОС-ВХОЖДЕНИЯ, где они слушают других запрашивающих. Если передача ни одной из запрашивающих станций не была ус­лышана к моменту истечения периода задержки, тогда каждая станция передает владельцу маркера другой кадр установить- преемника.

Соперничество нескольких станций за маркер разрешается благодаря тому, что каждая станция задерживается на период пребывания в состоянии ЗАПРОС-ВХОЖДЕНИЯ перед переда­чей другого кадра установить-преемника. Интервал задержки вы­бирается путем использования двух бит станционного (уникаль­ного) адреса. При первом прохождении процесса разрешения со­перничества используются два наиболее значащих бита адреса, при втором прохождении — 'следующие два бита адреса и т. д. Таким образом, станционные задержки равны 0, 1, 2 или 3 интер­вала-ответа при входе в состояние ЗАПРОС-ВХОЖДЕНИЯ пе­ред передачей данных.

Когда несколько станций запрашивают входа в логическое кольцо, желательно, чтобы станция, владеющая маркером, пере­дала маркер станции с наибольшим адресом. Чтобы выбрать среди многих претендентов соперничающую станцию с наиболь­шим адресом, используется дополнение адреса станции до единиц с целью определения задержки в состоянии ЗАПРОС-ВХОЖДЕ­НИЯ. Таким образом, станции с численно более высокими адре­сами задерживаются на более короткие интервалы и передают свои сообщения установить-преемника раньше, чем станции с бо­лее низкими адресами. Станции с численно более низкими адре­сами опознают передачи станций с большими адресами и выхо­дят из процесса соперничества.

Если две соперничающие станции имеют одинаковое значение двух выбранных бит адреса, они задерживаются на одинаковое время и передают более или менее одновременно. Если владелец маркера опознает несколько ответов, но не опознает ни от одной из станций действительного кадра установить-преемника, он пе­редает другой кадр разрешение-соперничества, начиная другой шаг процесса разрешения соперничества.

Процесс разрешения соперничества может иметь максимум 25 прохождений (48/2-f-l, для 48-битных адресов), образуя следую­щий цикл.

1. Все оставшиеся запрашивающие станции передают владель­цу маркера кадры установить-преемника.

2. Все они слушают ответ от владельца маркера и игнориру­ют другие кадры установить-преемника.

3. Все они опознают кадр разрешение-соперничества от вла­дельца маркера.

4. Все они задерживают передачу на несколько интервалов- ответа, исходя из последующих двух бит их собственных адресов.

5. Если в период задержки они опознают другой кадр, они от­казываются от соперничества.

Процесс разрешения соперничества должен разрешаться таким образом, чтобы соперничающая станция с наибольшим значением адреса была опознана владельцем маркера и получила маркер. Однако, если двум станциям ошибочно присвоены одинаковые станционные адреса, обе они будут участвовать в процессе сопер­ничества, используя одинаковые задержки и, возможно, не разре­шат его.

Чтобы найти выход из этой ошибочной ситуации после того, как все биты адреса станции были использованы и соперничество осталось 'неразрешенным, выполняется процедура окончательного оазрешения с использованием двухбитного случайного номера. Если обе станции выбирают одинаковое случайное значение это­го номера, или же другая ошибка препятствует разрешению со­перничества, то владелец маркера и соперничающие станции от­казываются от процесса разрешения до тех пор, пока не откроет­ся следующее окно ответа. (Таким образом, две станции с одина­ковыми адресами, которые постоянно выбирают одинаковое слу­чайное значение номера, возможно, никогда не смогут войти в ло­гическое кольцо).

Чтобы разрешить ситуацию, когда несколько станций одно­временно передают кадры заявка-маркера, каждая станция после передачи кадра заявка-маркера устанавливает задержку дли­тельностью в один интервал-ответа и затем осуществляет наблю­дение за физической средой, как описано выше. Если по истечении этой задержки шина находится в неактивном состоянии, станция передает другой кадр заявка-маркера.

Если станция выполнила макс-число-передач (где макс-чнс- ло-передач равно половине числа бит в адресе станции плюс еди­ница, поскольку биты адреса используются попарно) кадров за­явка-маркера, не опознав других передач, то эта станция успешно заявила маркер и она переходит в состояние ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАРКЕРА.

Как только станция входит в это состояние, она начинает, от­счет тайм-аута «удержание маркера», который ограничивает вре­мя, в течение которого станция может осуществлять передачу до перехода к обработке следующего класса доступа или до переда­чи маркера. Значение, первоначально загруженное в таймер удер­жания маркера, т. е. время-удержания-маркера -высш-приорите- та, является параметром, определяемым системой.

При истечении станционного тайм-аута удержания маркера и завершении любой текущей передачи или при окончании у стан­ции данных для передачи она входит в состояние КОНТРОЛЬ- КЛАССА-ДОСТУПА.

Когда станция передает кадр данных, она устанавливает тайм­аут окна ответа в значение 3 интервала-ответа и входит в состоя­ние ОЖИДАНИЕ-ОТВЕТА-ИНТ—КА.

Если кадром, переданным в состоянии ИСПОЛЬЗОВАНИЕ- МАРКЕРА, был кадр запрос-без-ответа, то ответ не ожидается. Состояние ИСПОЛЬЗОВАНИЕ-МАРКЕРА вводится снова для проверки другого кадра или тайм-аута_удержания-маркера. Если был передан кадр запрос-с-ответом, то станция в состоянии ОЖИДАНИЕ-ОТВЕТА-ИНТ—КА ожидает одно из следующих событий:

1. поступление кадра ответа, адресуемого запрашивающему;

2. поступление любого другого действительного кадра;

3. истечение тайм-аута.

Если опознан кадр ответа, адресованый запрашивающему, сно­ва вводится состояние ИСПОЛЬЗОВАНИЕ-МАРКЕРА для про­верки другого кадра или тайм-аута_удержания-маркера. (Авто­мат ИНТ—КА передает кадр ответа указанному логическому объекту пользователя-УДС так же, как и все другие кадры дан­ных, адресуемые данной станции. ИНТ—КА увязывает также кадр ответа с только что переданным кадром запрос-с-ответом).

Если станция опознала любой другой действительный кадр, значит имеет место ошибка. Станция возвращается в состояние ДЕЖУРНОЕ и обрабатывает полученный кадр.

Если тайм-аут истечет до того, как будет опознан действитель­ный кадр, станция повторяет передачу кадра данных запрос-с-от- ветом. Если число повторных передач этого кадра станцией до­стигло значения, установленного параметром макс-число-попы- ток, станция отказывается от запроса. Автомат ИНТ—КА извеща­ет логический объект пользователя УДС, что ответ на этот кадр не получен. Вводится состояние ИСПОЛЬЗОВАНИЕ-МАРКЕРА для проверки другого кадра или тайм-аута-удержания-маркера.

При использовании факультативной возможности назначения приоритетов станция может перед передачей маркера передать кадры с более низкими классами доступа. Для каждого класса доступа, кроме наивысшего, устанавливается желаемое время оборота-маркера. Когда станция владеет маркером и начинает учитывать передаваемые кадры такого класса доступа, время, ос­тавшееся в таймере желаемого оборота-маркера, загружается в таймер удержания-маркера и станция возвращается обратно в состояние ИСПОЛЬЗОВАНИЕ-МАРКЕРА. В это время таймер желаемого оборота_маркера также перезагружается своим исход­ным значением.

Таким образом, для каждого класса доступа станция будет поочередно менять свои состояния ИСПОЛЬЗОВАНИЕ-МАРКЕ­РА и КОНТРОЛЬ-КЛАССА-ДОСТУПА. При наличии времени кадры данных будут передаваться в состоянии ИСПОЛЬЗОВА­НИЕ-МАРКЕРА. После того как будет проверен класс доступа низшего приоритета, станция приступит к процессу передачи мар­кера, описываемому ниже.

При завершении станцией передачи кадров данных она долж­на войти в состояние ПЕРЕДАЧА-МАРКЕРА. Здесь возможны три случая:

1. станция знает своего преемника, поэтому просто передаст ему маркер и входит в состояние КОНТРОЛЬ_ПЕРЕДАЧИ-МАР- КЕРА;

2. станция знает своего преемника, но должна сначала прове­рить, желают ли новые станции войти в логическое кольцо. Стан­ция передает кадр запрос-преемника и переходит в состояние ОЖИДАНИЕ-ОТВЕТА;

станция не знает своего преемника. (Такая ситуация име­ет место после процесса инициации и в ошибочных ситуациях). Станция передает кадр запрос-преемника-2, открывая окна отве­та для всех станций системы и переходит .в состояние ОЖИДА- НИЕ-ОТВЕТА.