Страница 5: ГОСТ 34.913.3-91. Информационная технология. Локальные вычислительные сети. Метод случайного доступа к шине и спецификация физического уровня (67696)

Используемая здесь процедурная модель основана на пяти взаимодействующих параллельных процессах. Три из них факти­чески определены в описании подуровня УДС. Остальные два обеспечиваются клиентами подуровня УДС (в число которых может входить подуровень УЛЗ) и используют интерфейсные опе­рации, выполняемые подуровнем УДС. К этим пяти процессам •относятся:

1. процесс передачи кадра;

2. процесс приема кадра;

3. процесс передачи бита; [

4. процесс приема бита;

5. процесс отсрочки.

Организация модели показана на черт. 4.3 и отражает тот факт, что обмен целыми кадрами инициируется клиентом подуров-

Взаимосвязь процедур КДОН/ОК

Черт. 4.3

ня УДС, тогда как синхронизация возрастания отсрочки при конфликте и передача отдельных битов основана на взаимодейст­виях между подуровнем УДС и битовым интервалом, зависимым, от физического уровня.На черт. 4.3 изображена статическая структура процедурной модели, показывающая, как различные процессы и процедуры взаимодействуют между собой, привлекая друг друга. На черт. 4.4 и 4.5 в обобщенном виде представлено динамическое поведение

Общая блок-схема

модели в процессе передачи и приема с акцентом на те шаги, ко­торые должны выполняться, а не на структуру процедуры, которая выполняет эти шаги. Используемость коллективных переменных состояния на чертежах не показана, а описана в виде примеча­ний к ним и в тексте последующих разделов.

Блок-схема. Подуровень УДС

Процесс отсрочки

Процесс передачи кадра включает в себя два аспекта: компо­новку данных и управление доступом к среде.

1. Компоновка передаваемых данных охватывает совокуп­ность исходящих кадров (формируемых из данных подуровня УЛЗ) и генерацию контрольной последовательности кадра.

2. Управление доступом к среде на передаче обеспечивает отс­рочку несущей, межкадровый интервал, обнаружение конфликта и его усиление, а также выдержку при конфликте и повторные пе­редачи.

   1. К о м п о н о в к а передаваемых данных

      1. Сборка кадра

Поля кадра УДС в методе КДОН/ОК устанавливаются в зна­чения, обеспечиваемые подуровнем УЛЗ в виде аргументов для операции «передача кадра» (см. п. 4.3), за исключением запол­нителя, необходимого для обеспечения минимальной длины кад­ра, и поля контрольной последовательности кадра, которое уста­навливается в значение ЦИК, вырабатываемое подуровнем УДС.

Значение ЦИК, определенное в п. 3.8, генерируется и вводится в поле «контрольная последовательность кадра» вслед за полями, выдаваемыми подуровнем УЛЗ.

Даже при отсутствии своих данных для передачи подуровень УДС КДОН/ОК контролирует наличие трафика в физической среде, следя за появлением сигнала «опознавание-несущей», вы­даваемого подуровнем ПФС. Всякий раз, когда среда занята, подуровень УДС КДОН/ОК уступает путь передаваемым кадрам, задерживая все свои ожидающие передачи данные. После выда­чи последнего бита передаваемого кадра (т. е. когда значение сигнала «опознавание_інесущей» изменяется с «истинно» на «ложно») подуровень УДС КДОН/ОК продолжает выполнять отсрочку па время соответствующего межкадрового-пробела (см. и. 4.2.3.2.2.).

Если в конце межкадрового-цробела кадр находится в ожида­нии передачи, то передача начинается независимо от значения сигнала «оіпознавание-несущей». Корда передача заканчивается (либо прекращается немедленно из-за отсутствия данных для пе­редачи), подуровень УДС КДОН/ОК возобновляет свой перво­начальный контроль за наличием сигнала опознаваине-несущей.

Когда подуровень УЛЗ выдает кадр данных для передачи, то его передача начинается как можно быстрее, но с соблюдением установленных выше правил отсрочки.

Примечание. Во время конфликта в среде возможно кратковременное пропадание сигнала «опознавание-иесущей» подуровня ПФС. Если процесс «от­срочка» просто отсчитывает межкадровый интервал, основываясь на появлении этого сигнала, то возможна выработка очень короткого межкадрового интер­вала, что может привести к неудачному прием}' последующего кадра. Для по­вышения устойчивости системы рекомендуется согласно и. 4.2.8 использовать следующие факультативные меры в случае ненулевого значения части 1 мсж- .кадрового пробела:

1. При завершении передачи начать отсчет межлакетпого пробела сразу же. как только обе переменные «передастся» и «опознавание, несущей» примут значение «ложно».

2. Когда отсчет межкадрового интервала начинается после получения кад­ра— сбросить этот отсчет, если значение переменной «опозпавание-несущей» примет значение «истинно» в течение начального периода. составляющего ²/з длительности межкадрового интервала, В течение последней трети этого ин­тервала счетчик не следует сбрасывать, чтобы обеспечить уверенный доступ к физической среде. Допустим более короткий начальный период чем ²/з интер­вала, включая нулевое его значение.

Как отмечено в п. 4.2.3.2.1, правила отсрочки при передаче кадров гарантируют минимально необходимое значение парамет­ра «межкадровый-пробел», выражаемого в секундах. Это делает­ся для того, чтобы обеспечить время восстановления между пе­редачей кадров, необходимое для подуровней других станций сети КДОН/ОК и для физической среды.

Заметим, что переменная «межкадровый-пробел» представляет собой минимальное значение интервала между передачей кадров. Если требуют соображения реализации, передающий подуровень может использовать большее значение этого интервала с резуль­тирующим снижением своей пропускной способности. Более высо­кие значения этого интервала определяются параметрами практи­ческой реализации (см. п. 4.4).

Как только подуровень УДС КДОН/ОК заканчивает отсрочку и начинает передачу, он может столкнуться с ситуацией сопер­ничества в физической среде. Конфликты могут возникать до тех пор, пока станция не захватит сеть, благодаря отсрочкам, вы­полняемым подуровнями УДС других станций сети КДОН/ОК.

Динамика процесса обработки конфликта в большой степени определяется параметром, называемым «интервал ответа». Этот простой параметр определяет тр'И важных аспекта процесса от­работки конфликта.

1. Он является верхней границей времени захвата физической среды.

2. Он является верхней границей фрагмента кадра, вырабаты­ваемого конфликтом. •

3. Это временной квант в расписании повторных передач.

Для выполнения всех трех функций интервал ответа должен быть больше суммы кругового времени распространения сигна­лов физического уровня и максимальной длительности сигналов «наличие конфликта» подуровня доступа к среде. Интервал отве­та определяется параметрами реализации (см. п. 4.4).

Конфликты обнаруживаются путем контроля сигнала «об- наружение-конфликта», вырабатываемого физическим уровнем. Если конфликт обнаруживается во время передачи кадра, то пере­дача не заканчивается немедленно, а продолжается до тех пор, пока не будут переданы дополнительные биты, определяемые дли­ной комбинации «наличие_конфликта» (отсчитываемые от начала сигнала «обнаружепие-конфлмкта»). Это усилоние конфликта или комбинация «наличие-конфликта» гарантирует такую длитель­ность конфликтной ситуации, которая достаточна для ее обнару­жения всеми передающими станциями данной сети. Содержимое комбинации «наличие-конфликта» не определено, она может быть фиксированной или переменной, подходящей для конкретной реа­лизации управления доступом. Однако в реализации не следу­ет намеренно определять 32-битовое значение ЦИК, соответст­вующее кадру (или его части), передаваемому до появления сигнала «наличие-конфликта».

Если попытка передачи заканчивается из-за конфликта, то она повторяется передающим подуровнем КДОН/ОК до тех пор, пока либо она будет выполнена успешно, либо будет выполнено макси­мально заданное число попыток (предел-попыток) и все закон­чится вследствие конфликта. Заметим, что все попытки передать кадр заканчиваются до того, как будут переданы любые после­дующие исходящие кадры. Расписание повторных передач опреде­ляется управляемым случайным процессом, получившим назва­ние «усеченный экспоненциальный двоичный алгоритм выдер­жек». В конце процесса усиления конфликта (комбинация «на­личие конфликта») подуровень КДОН/ОК выжидает, прежде чем попытаться повторно передать кадр. Длительность выдержки кратна целому числу интервалов-ответа. Число интервалов-от- вета, необходимых для выдержки, выполняемой перед п-й по­пыткой повторной передачи, определяется как равномерно распре­деленное случайное целое число г в диапазоне

0<г<2

где /г = мин (п, 10).

Если все попытки из «предельного-числа-попыток» оказались неудачными, то об этой ситуации сообщается как об ошибке. Ал­горитмы, используемые для генерации целого числа г построены так, чтобы свести к минимуму корреляцию между числами, сгене­рированными двумя станциями в любой заданный момент времени.Заметим, что приведенные выше значения определяют наи­более активное поведение станции, которое она может проя­вить при попытках повторной передачи в результате конфлик­та. В ходе применения процедуры распределения повторных пе­редач станция может вносить дополнительные задержки, кото­рые снизят ее собственную пропускную способность, но ни в коем случае распределение повторных передач станции не может обус­ловить более низкую среднюю задержку между попытками повтор­ных передач, чем описанная выше процедура.

Механизм доступа к среде КДОН/ОК требует, чтобы передава­лась минимальная длина кадра, состоящая из битов, определяемых параметром мин-длина-кадра. Если длина кадра меньше числа мин-длина-кадра, то подуровень УДС КДОН/ОК должен присоеди­нить дополнительные биты, сгруппированные в октеты, к концу поля «данные УЛЗ», но перед вычислением и добавлением КПК- Чис­ло дополнительных битов должно быть достаточным для того, что­бы длина кадра данных от поля АП и до поля КПК включитель­но была равна, по меньшей мере, мин-длина-кадра бит. Содер­жимое заполнителя произвольное.

Процесс приема кадра подуровня УДС КДОН/ОК охваты­вает два аспекта: раскомпоновка данных и управление доступом к среде.

1. Процесс «раскомпоновка принятых данных» включает в се­бя распознавание адреса, проверку контрольной последователь­ности кадра и расформирование кадра с целью передачи полей принятого кадра подуровню УЛЗ.

2. Процесс «управление доступом к среде на приеме» включа­ет в себя распознавание конфликтных фрагментов поступивших кадров и усечение кадров до границы октетов.

   1. Р а с к о м п о н о в к а принятых данных

      1. Р а с поз на в а н и е адреса

Подуровень УДС КДОН/ОК способен распознавать индиви­дуальные и групповые адреса.

1. Индивидуальные адреса. Подуровень УДС КДОН/ОК распоз­нает и воспринимает любые кадры, у которых поле АП содержит индивидуальный адрес данной станции.

2. Групповые адреса. Подуровень УДС КДОН/ОК распозна­ет и воспринимает любой кадр, у которого поле АП содержит гло­бальный адрес.

Подуровень УДС КДОН/ОК способен активизировать не­которое число групповых адресов, определенное вышерасполо­женными уровнями. Он распознает и воспринимает любой кадр, у которого поле «адрес получателя» содержит активный группо­вой адрес. Активный групповой адрес может быть деактивизиро- ван.

Проверка КПК по существу идентична генерации КПК. Ес­ли биты входящего кадра (исключая биты самого поля КПК) не вырабатывают значение ЦИК, идентичное значению принятого ЦИК, то имеет место ошибка и кадр рассматривается как недей­ствительный.

При распознавании начального ограничителя кадра по оконча­нии последовательности преамбулы подуровень УДС КДОН/ОК принимает кадр. Если ошибки отсутствуют, то кадр расформи­ровывается и его поля передаются подуровню УЛЗ посредством выходных параметров операции «прием-кадра».

еме

Подуровень УДС КДОН/ОК распознает границы входящего кадра путем контроля сигнала опознавание-несущей, выдаваемого подуровнем ПФС. Возможно появление двух видов ошибок длины кадра, которые указывают на наличие внекадровых данных: кадр может быть слишком длинным или его длина может быть не кратна октету.

1. Максимальная длина кадра. Принимающий подуровень УДС КДОН/ОК не требует установления предельного значения длины кадра, но допускает усечение кадров более длинных, чем макс_длина_кадра, в октетах и может информировать об этом со­бытии как об ошибке (в зависимости от ірсализащиіи).

2. Целое число октетов в кадре. Поскольку формат действи­тельного кадра определяет целое число октетов, то только конф­ликт или ошибка могут обусловить появление кадра, длина кото­рого не кратна 8 битам. Полные кадры (т. е. нс отклоненные как фрагменты конфликта, см. п. 4.2.4.2.2), которые не содержат цело­го числа октетов, усекаются до ближайшей границы октета. Ес­ли проверка по контрольной последовательности кадра обнаружи­вает наличие ошибки в таком кадре, то посылается код состояния «ошибка-кратности».