ГОСТ 34.913.4-91 Информационная технология. Локальные вычислительные сети. Метод маркерного доступа к шине и спецификация физического уровня

ГОСТ 34.913.4-91
(ИСО 8802/4-88)

Группа П85

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Информационная технология

ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

Метод маркерного доступа к шине и спецификация физического уровня

Information technology. Local area networks.
Token-passing bus method and physical layer specification

ОКСТУ 0034

Дата введения 1992-07-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством радиопромышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 27.09.91 N 1519

Настоящий стандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта ИСО 8802/4-88 "Системы обработки информации. Локальные вычислительные сети. Метод маркерного доступа к шине и спецификация физического уровня" и полностью ему соответствует

3. Срок проверки - 1997 г.

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Настоящий стандарт распространяется на локальные вычислительные сети шинного типа с маркерным доступом (ЛВС ШМД) и определяет протоколы и услуги подуровня управления доступом к среде (УДС) и физического уровня, а также параметры физических средств ЛВС ШМД.

Настоящий стандарт эквивалентен международному стандарту ИСО 8802/4, за исключением:

предисловия к стандарту (изложено в новой редакции);

ссылки на стандарты ИСО заменены ссылками на соответствующие государственные стандарты или проекты государственных стандартов;

ссылки на стандарты других организаций (за исключением публикаций МЭК) исключены;

информация, относящаяся к вопросам национальной стандартизации, исключена;

информация, приводимая в ИСО 8802/4 в качестве примеров или информационных приложений к отдельным разделам, внесена в справочные приложения;

введено справочное приложение "Список сокращений".

Требования стандарта являются обязательными.

1. ВВЕДЕНИЕ И ОБЩИЙ ОБЗОР

В семействе стандартов по ЛВС настоящий стандарт определяет все элементы метода маркерного доступа к шине, а также соответствующие методы передачи сигналов на физическом уровне и организации физической среды. Функция доступа координирует коллективное использование физической среды подключенными станциями и относится к другим протокольным функциям так, как показано на черт.1.1.

Взаимоотношения смежных уровней протокола

Черт.1.1

1.1. Назначение

В целях обеспечения совместимого взаимодействия станций посредством ЛВС ШМД настоящий стандарт определяет:

1) электрические и (или) оптические и физические характеристики передающей среды;

2) используемый метод электрической и оптической передачи сигналов;

3) форматы передаваемых кадров;

4) действия станций при приеме кадров;

5) услуги, обеспечиваемые на концептуальном интерфейсе между подуровнем УДС и вышерасположенным подуровнем управления логическим звеном (УЛЗ).

В рамках настоящего стандарта работа станции определяется с точки зрения уровневой модели, показанной на черт.1.1 и определенной в ГОСТ 28906 (ИСО 7498).

На черт.1.1 показано также, в каких разделах настоящего стандарта определены интерфейсы между уровнями, а в каких разделах - операции самих уровней.

1.2. Определения

Используемые в настоящем стандарте определения соответствуют требованиям ГОСТ 24402 и ИСО 2382/25.

1.3. Ссылки

ГОСТ 24402 "Телеобработка данных и вычислительные сети. Термины и определения".

ГОСТ 28906 (ИСО 7498) "Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель".

ГОСТ 28907 (ИСО 8802/2) "Системы обработки информации. Локальные вычислительные сети. Протокол и услуги уровня управления логическим звеном данных".

ГОСТ 34.973 (ИСО 8824) "Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Спецификация абстрактно-синтаксической нотации версии 1 (АСН.1)".

ИСО 2382/25* "Системы обработки информации. Локальные вычислительные сети. Термины и определения".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

ИСО 4902* "Техника информационная. Передача данных. 37-полюсный соединитель интерфейса ООД/АПД и распределение номеров контактов".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

ИСО 9314/3* "Системы обработки информации. Интерфейс данных, распределенных по световодам (FDDI). Часть 3. Зависимый от среды физический уровень".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

ИСО 9595* "Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Синтаксис общей управляющей информации".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

ИСО 9696* "Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Протокол обмена общей управляющей информацией".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

Публикация МЭК 169-1968* "Радиочастотные соединители. Часть 8. Коаксиальные РЧ-соединители с внутренним диаметром внешнего провода 6,5 мм с замыканием штыкового контакта и характеристическим импедансом 50 Ом (тип BNC)".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

Публикация МЭК 380-1975* "Безопасность электроэнергетических учрежденческих установок".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

Публикация МЭК 435-1983* "Безопасность оборудования обработки данных".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

Публикация МЭК 716-1983* "Описание свойств генераторов сигналов".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

Публикация МЭК 950-1986* "Безопасность оборудования информационной технологии, включая деловое электрооборудование".

_________________

* До прямого применения данного документа в качестве государственного стандарта распространение его осуществляет секретариат ТК22 "Информационная технология".

1.4. Соответствие стандарту

Реализации, претендующие на соответствие настоящему стандарту, должны:

1) обеспечивать обязательные услуги на интерфейс УЛЗ-УДС, специфицированные в разд.2;

2) обеспечивать обязательные действия, логические объекты и параметры диспетчера уровня, определенные в разд.3 и 9;

3) генерировать, передавать, принимать и распознавать кадры данных и последовательности, определенные в разд.4;

4) обеспечивать обязательные функциональные возможности, ограничения и функционирование протокола доступа к физической среде, определенные в разд.6 и 7;

5) предоставлять обязательные услуги на интерфейсе УДС - физический уровень, определенные в разд.8;

6) обеспечивать обязательные функциональные возможности, характеристики и ограничения, по крайней мере, одной из спецификаций физического уровня и физической среды, изложенных в разд.12-19;

7) обеспечивать, по крайней мере, одну из скоростей передачи данных, определенных для выбранного физического уровня;

8) обеспечивать функциональные возможности, действия и значения, определенные для всех факультативных возможностей, заявленных как обеспечиваемые реализацией.

Если не оговорено иное, то все спецификации должны применяться во всем диапазоне рабочих условий, для которых изготовитель заявил соответствие.

В настоящем стандарте определено множество факультативных возможностей. В реализуемом изделии должно указываться, какие из этих факультативных возможностей, если они используются, обеспечиваются.

1.5. Общее описание маркерного метода доступа

1.5.1. Сущность маркерного метода доступа

1) Маркер управляет правом доступа к физической среде; станция, которая удерживает (владеет) маркер (ом), немедленно получает возможность управления физической средой.

2) Маркер передается станциями, подключенными к среде. В процессе передачи маркера от станции к станции формируется логическое кольцо.

3) Операция устойчивого состояния состоит из фазы передачи данных и фазы передачи маркера.

4) Внутристанционные функции обслуживания кольца предназначены для инициации кольца, восстановления кольца при потере маркера, подключения новой станции к логическому кольцу и общей связности логического кольца. Функции обслуживания кольца продублированы во всех станциях сети, использующих маркер.

Коллективно используемые физические среды в общем случае могут быть разделены на два основных типа: широковещательные и последовательные. Настоящий стандарт рассматривает только среды широковещательного типа. В широковещательной физической среде каждая станция может принимать все передаваемые сигналы. Среда широковещательного типа обычно организуется в виде физической шины.

Заметим, что в соответствии с черт.1.2 маркерный метод доступа к среде в логическом смысле всегда имеет последовательный характер. То есть, при нормальном устойчивом выполнении операций право на доступ к физической среде передается от станции к станции. Кроме того, заметим, что физическая связность мало влияет на последовательность логического кольца и что на запрос владельца маркера могут отвечать даже те станции, которые не входят в логическое кольцо. (Например, станции Н и F могут принимать кадры, но не могут начинать передачу, поскольку им никогда не будет передан маркер).

Логическое кольцо физической шины

Черт.1.2

Подуровень УДС обеспечивает последовательный доступ к распределенной физической среде шинного типа путем передачи управления физической средой от одной станции к другой циклически по логическому кольцу. Подуровень УДС определяет, когда станция получает право доступа к распределенной среде путем опознавания и восприятия маркера от предшествующей станции и когда данная станция должна переслать маркер следующей станции.

1.5.2. Общие функции подуровня

1) Отсчет тайм-аута потерянного маркера.

2) Распределенная инициация.

3) Отсчет тайм-аута удержания маркера.

4) Ограниченная буферизация данных.

5) Распознавание адреса узла.

6) Компоновка кадра (включая подготовку маркера).

7) Генерация и проверка контрольной последовательности кадра (КПК).

8) Распознавание действительного маркера.

9) Добавление-удаление участника кольца.

10) Восстановление неисправного узла при ошибках.

1.6. Внутренняя структура подуровня УДС

Подуровень УДС выполняет несколько свободно связанных между собой функций. Описания и спецификации подуровня УДС в настоящем стандарте даны с точки зрения одного из нескольких возможных методов группирования этих функций. Используемое в настоящем стандарте группирование функций показано на черт.1.3, где представлено пять асинхронных логических автоматов, каждый из которых обрабатывает некоторый набор функций УДС, что подробнее рассматривается в пп.1.6.1-1.6.5.

Функциональная структура подуровня УДС

Черт.1.3

Из пяти перечисленных автоматов конечный автомат управления доступом (УД-КА) наиболее критичный и наиболее сложный; он является ключевым управляющим механизмом для шины с маркерным доступом и должен тесно взаимодействовать с УД-КА других станций при наличии лишь ограниченной информации о состоянии сети. Ввиду важности этого автомата и поскольку многие его операции не прямо вытекают из его функциональных требований, разъяснение и спецификация УД-КА составляют основную цель разд.5-7 настоящего стандарта.

Интерфейсный конечный автомат (ИНТ-КА) и приемный конечный автомат (ПМ-КА) несут большую нагрузку в выполнении операций протокола уровня УДС. Они рассматриваются, однако, лишь в той степени детализации, которая и необходима для понимания их роли в подуровне УДС при поддержке работы УД-КА. Степень рассмотрения выбрана с таким расчетом, чтобы избежать любых неоднозначностей, которые могли бы подвергнуть сомнению сосуществование согласованно действующих станций одной шины.

1.6.1. Интерфейсный конечный автомат (ИНТ-КА). Действует как интерфейс и буфер между подуровнями УЛЗ и УДС, а также между диспетчером станции и уровнем УДС. Он анализирует все поступающие примитивы УД_БЛОК_ДАННЫХ и другие сервисные примитивы и вырабатывает соответствующие исходящие сервисные примитивы. Этот автомат осуществляет при необходимости преобразования параметров "качества услуг", выдаваемых подуровнем УЛЗ, в вид, воспринимаемый подуровнем УДС. Он управляет очередностью запросов услуг, например запросов на передачу протокольных блоков данных (ПБД) УЛЗ. И, наконец, он выполняет функцию "распознавания адресов" в поступающих кадрах УЛЗ, принимая только те из них, которые адресованы данной станции.

1.6.2. Конечный автомат управления доступом (УД-КА). Взаимодействует с УД-КА всех других станций данной шины в процессе овладения маркером для управления доступом к распределенной шине. Он может (факультативно) обрабатывать несколько классов_доступа УДС с тем, чтобы обеспечить подуровню УЛЗ различные значения "качества услуг". Он несет также ответственность за инициацию и обслуживание логического кольца, включая подключение новых станций. И, наконец, он несет ответственность за обнаружение сбоев и неисправностей и, по возможности, за восстановление работоспособности шинной сети с передачей маркера.

1.6.3. Приемный конечный автомат (ПМ-КА). Принимает из физического уровня элементарные символы, объединяет их в кадры, проверяет кадры и передает их автоматам ИНТ-КА и УД-КА. Он выполняет эту функцию, распознавая начальный или конечный ограничители кадра (НО и КО), проверяя КПК и правильность структуры кадра. Он также распознает пакеты помех и состояния незанятости шины и информирует об этом.

1.6.4. Передающий конечный автомат (ПД-КА). Обычно принимает кадры данных из УД-КА и передает их в виде последовательности элементарных символов надлежащего формата в физический уровень. Он формирует ПБД УДС, предваряя каждый кадр необходимой преамбулой и НО и добавляя к нему КПК и КО. При работе с РТР-КА операции ПД-КА могут несколько отличаться.

1.6.5. Ретрансляционный конечный автомат (РТР-КА). Является факультативным компонентом УДС, который содержится в особых "ретрансляционных" станциях, например в широкополосном регенеративном повторителе. В таких станциях-ретрансляторах РТР-КА при необходимости ретранслирует поступающий из физического уровня поток элементарных символов обратно в физический уровень для повторной передачи; в подобных случаях считается, что физический уровень подсоединен, по меньшей мере, к двум различным сегментам одной шины. При выполнении таких ретрансляционных операций автоматы ПМ-КА и ПД-КА могут взаимодействовать с автоматом РТР-КА.

1.7. Физический уровень и физическая среда. Ниже приведен краткий обзор всех разделов настоящего стандарта, касающихся физического уровня, а также дано вводное описание различных методов передачи физических сигналов физических сред ЛВС, использующих протокол доступа к среде с передачей маркера.

Определены четыре типа физической среды шинной топологии и соответствующие логические объекты физического уровня, используемые протоколом доступа к среде с передачей маркера.

Каждый тип логического объекта физического уровня и соответствующая физическая среда шинного типа описаны в двух смежных разделах (т.е. в разд.12-19), к которым относят:

1) раздел, определяющий конкретные логические объекты физического уровня, включая конкретизацию общих управляющих элементов (разд.9) рассматриваемого логического объекта физического уровня;

2) раздел, определяющий физическую среду, соответствующую данному логическому объекту физического уровня.

В настоящем стандарте определены четыре различных логических объекта физического уровня с соответствующими физическими средами, пригодными для использования с протоколом маркерного доступа к среде шинного типа. Они отличаются друг от друга в основном различными типами физической среды и методами передачи сигналов, определенными для каждого типа логического объекта физического уровня. В остальной части данного подраздела изложены наиболее характерные особенности каждого типа логического объекта физического уровня и соответствующего типа физической среды.

1.7.1. Сводка характеристик фазокогерентной модуляции сдвигом частоты.

Топология - всенаправленная шина.

Магистральный кабель - 75-омный коаксиальный кабель типа RG-11, Р-11 или полужесткий.

Соединитель станции - 75-омная розетка серии F, являющаяся предметом стандартизации МЭК. (Рекомендуется применять розетку соединителя типа СР-75).

Рекомендуемая конфигурация кабеля - кабель типа RG-11 или полужесткий и гибкие ответвительные кабели длиной до 50 м.

Модуль сопряжения с магистралью - 75-омный ненаправленный пассивный Т-образный соединитель, согласующий импедансы, с затуханием 20 дБ.

Повторители - активные регенеративные повторители, используемые для разветвления и расширения системы за пределы одного сегмента кабеля.

Уровень передачи - от +63 до +66 дБ (1 мВ; 75 Ом) [дБмВ]

Чувствительность приемника - от +10 дБмВ до +66 дБмВ

Скорость передачи данных - 5 и 10 Мбит/с

Передача сигналов - прямое кодирование символов данных и неданных, каждый из которых составляет целое число циклов постоянной частоты с изменением частоты только при переходах волновым сигналом нулевого уровня. Используются две частоты:

1) нижняя - 1 Гц (бит/с) (т.е. 5 МГц при 5 Мбит/с и 10 МГц при 10 Мбит/с);

2) верхняя - 2 Гц (бит/с) (т.е. 10 МГц при 5 Мбит/с и 20 МГц при 10 МБит/с).

Представления символов:

ноль - два полных цикла верхней частоты;

единица - один полный цикл нижней частоты;

пара символов не_данные - один полный цикл верхней частоты, один полный цикл нижней частоты и еще один полный цикл верхней частоты.

Зап_нерабочее - последовательность чередующихся символов единица и ноль, начиная с единицы.

Восстановление синхронизации - из переходов нулевого уровня принимаемого сигнала.

Синхронизация передаваемых данных - фазовая подстройка передаваемых частот. Все входы регенеративного повторителя должны использовать одну и ту же синхрочастоту передаваемых данных и, следовательно, одни и те же частоты передачи.

1.7.2. Сводка характеристик многоуровневой двубинарной амплитудно-фазовой модуляции АМ/ОФМ

Топология - направленная шина с активным повторителем.

Кабель - 75-омный коаксиальный кабель типа RG-6 или полужесткий.

Соединитель станции - 75-омная розетка серии F, являющаяся предметом стандартизации МЭК.

Рекомендуемая конфигурация кабеля - полужесткий магистральный, аналогичный телевизионному кабелю, и гибкий ответвительный кабель.

Модуль сопряжения с магистралью - 75-омный направленный пассивный ответвитель с согласованием импедансов.

Повторители - регенеративный повторитель, используемый в качестве источника системной синхронизации скорости передачи данных, в качестве центрального арбитра соперничества и уровня шумов, а также для ретрансляции всех сигналов, следующих по направленной физической среде.

Усилители - стандартные, используемые в системах кабельного телевидения, двунаправленные среднеразветвленные, полуразветвленные или сильноразветвленные (либо однонаправленные для двухкабельной конфигурации) широкополосные усилители, используемые для расширения системы за пределы, определяемые величиной затухания основных сигналов.

Полоса пропускания канала - 1,5, 6 и 12 МГц.

Уровни передачи:

при 1,5 МГц - +41 дБ (1 мВ, 75 Ом) [дБмВ];

при 6 МГц - +47 дБ (1 мВ, 75 Ом) [дБмВ];

при 12 МГц - +50 дБ (1 мВ, 75 Ом) [дБмВ].

Чувствительность приемника:

при 1,5 МГц - от 13 дБ до +4 дБ (1 мВ, 75 Ом) [дБмВ];

при 6 МГц - от -7 дБ до +10 дБ (1 мВ, 75 Ом) [дБмВ];

при 12 МГц - от -4 дБ до +13 дБ (1 мВ, 75 Ом) [дБмВ].

Скорости передачи данных - 1 Мбит/с при 1,5 МГц; 5 Мбит/с при 6 МГц и 10 Мбит/с при 12 МГц.

Распределение канальных частот - является предметом национальной стандартизации. В приложении 1 в качестве примера приведено распределение частот, принятое в странах Северной Америки.

Скремблер - все данные, формируемые в кадры перед их кодированием для передачи, проходят через самосинхронизирующийся скремблер с образующим полиномом 1+. Это делается с двумя целями: для увеличения среднего числа переходов в передаваемых сигналах и для рандомизации спектральных компонентов передаваемых модулированных сигналов.

Передача сигналов - символы данные и не_данные кодируются таким образом, чтобы специфицировать амплитуду возможных модулированных сигналов. В настоящем стандарте определена одна форма кодирования: один символ_УДС на каждый символ_ФИЗ с учетом соображений совместимости с дополнительной формой кодирования, описываемой в п.14.11.

В обеих формах передачи сигналов средний уровень сигналов используется для передачи только символов не_данные, содержащихся в ограничителях кадра и в информируемом "молчании", а также в качестве "прерывателя" длинных последовательностей другого сигнального уровня (см. п.14.8.2.1 (4) (в)). Такие длинные последовательности маловероятны, поскольку перед кодированием данных для передачи сформированные кадры данных подвергаются скремблированию.

Для представления одного символа_УДС одним символом_ФИЗ на приемнике этот символ представляется следующим образом:

{0}=ноль - нулевая амплитуда

{4}=единица - "максимальная" амплитуда

{2}=не_данные - "средняя" амплитуда, равная половине "максимальной".

Модуляция - многоуровневая двубинарная АМ/ОФМ.

Зап_нерабочее - чередующиеся символы {4} и {0}, начиная с {4}.

Информируемое молчание - повторяющаяся последовательность символов, передаваемая ремодулятором для информирования о том, что он не получает никаких сигналов. Эта последовательность имеет четырехсимвольную периодичность, которая может быть прервана после любого символа этой последовательности. Прослушивающие модемы могут ввести свою автоматическую регулировку усиления и определить режим передачи сигналов системы по используемой последовательности.

Для передачи одного символа_УДС на каждый символ_ФИЗ используется последовательность {2} {2} {0} {4}.

Для возможных в будущем режимов передачи, предусматривающих два символа_УДС на один символ_ФИЗ, зарезервирована следующая последовательность:

{2} {2} {4} {0}

Реализации, которые обнаружат эту зарезервированную повторяющуюся последовательность, должны либо переключиться на расширенный режим работы, либо подавить передачу.

Восстановление синхронизации - из переходов уровней принимаемых сигналов.

Синхронизация передаваемых данных - вырабатывается ремодулятором; все остальные станции подстраивают свои частоты под принимаемые синхросигналы данных.

1.7.3. Сводка характеристик физической среды на основе волоконно-оптического кабеля

Топология - направленная шина, использующая активные и пассивные конфигурации звезды.

Кабель - настоящий стандарт предлагает использование кварцевого оптического волновода со следующими номинальными характеристиками: диаметр сердечника 62,5 мкм, внешний диаметр 125 мкм и эффективное значение апертуры 0,275.

Соединитель станции - интерфейсный соединитель кабеля, ИСК, представляющий собой дуплексный соединитель, соответствующий ИСО 9314/3.

Повторители - активные регенеративные повторители, используемые в широкоразветвленных топологиях типа "звезда".

Характеристики передачи - эффективная мощность возбуждения от 7 до 11 дБм с центром длины волны между 800 и 910 нм.

Чувствительность приемника:

средняя чувствительность от -11 до -31 дБм эффективной мощности с уровнем молчания -40 дБм;

высокая чувствительность от -21 до -41 дБм эффективной мощности с уровнем молчания -50 дБм

Скорости передачи данных - 5, 10 и 20 Мбит/с.

Передача сигналов - манчестерское кодирование символов данные и не_данные.

Представление символов:

{НL}=ноль

{LH}=единица

{LLHH} и {HHLL}=пapa символов не_данные.

Зап_нерабочее - чередующиеся символы единица и ноль, начиная с единицы.

Восстановление синхронизации - из переходов, образуемых сигналами манчестерского кода.

Синхронизация передаваемых данных - фазовая подстройка к передаваемым частотам. Все порты регенеративного повторителя используют одну и ту же синхронизацию передаваемых данных и, следовательно, одни и те же частоты передачи.

1.7.4. Сводка характеристик фазонепрерывной модуляции сдвигом частоты

Топология - направленная шина.

Магистральный кабель - 75-омный коаксиальный кабель такого же типа, что и RG-6, RG-11, полужесткий.

Ответвительный кабель - отрезок коаксиального кабеля с импедансом от 35 до 50 Ом, длиной менее 350 мм.

Соединитель станции - 50-омная вилка серии BNC, соответствующий стандарту МЭК 169/8.

Рекомендуемая конфигурация кабеля - длинный неразветвленный магистральный кабель с очень короткими отрезками ответвительного кабеля.

Модуль сопряжения с магистралью - Т-образный 75-омный соединитель.

Повторители - активные регенеративные повторители, используемые для разветвления и расширения системы за пределы, определяемые величиной затухания основных сигналов.

Уровень передачи - от +54 до +60 дБ (1 мВ; 37,5 Ом)

Чувствительность приемника - +24 дБ (1 мВ; 37,5 Ом)

Скорость передачи данных - 1 Мбит/с

Передача сигналов - манчестерское кодирование символов данные и не_данные

Представление символов:

{HL}=ноль - начальный высокий, конечный - низкий уровень

{LH}=единица - начальный низкий, конечный - высокий уровень

{LLHH} и {HHLL}=пapa символов не_данные

начальная пара - низкий уровень, за которой следует конечная пара высокого уровня, или наоборот.

Модуляция - фазонепрерывная модуляция сдвигом частоты (вид частотной модуляции) с манчестерским представлением сигналов:

1) частота высокого уровня (6,25±0,08) МГц

2) частота низкого уровня (3,75±0,08) МГц

Зап_нерабочее - чередующиеся символы единица и ноль, начиная с нуля.

Восстановление синхронизации - из переходов, генерируемых манчестерским кодированием.

1.8. Характеристики метода доступа

Знание основных характеристик маркерного метода доступа полезно с той целью, чтобы лучше понять, где и когда маркерный доступ к шине является наиболее подходящим методом работы ЛВС.

К некоторым важным свойствам этого метода доступа к среде относятся следующие.

1) Метод эффективен в том смысле, что при высоком уровне испытываемой нагрузки на координацию работы станций затрачивается лишь небольшой процент пропускной способности среды.

2) Метод справедлив в том смысле, что он обеспечивает каждой станции равную долю распределяемой пропускной способности физической среды. В то же время он не требует, чтобы какая-либо станция полностью использовала всю свою долю пропускной способности среды.

3) Метод допускает несколько классов обслуживания.

4) Метод координирует передачи станций таким образом, чтобы минимизировать и контролировать их взаимные влияния.

5) Метод не предъявляет никаких дополнительных требований к возможностям физической среды и модемов помимо тех, которые необходимы для передачи и приема многобитных, многокадровых последовательностей при определенной частоте ошибок по битам.

6) В отсутствие системных помех метод обеспечивает исчисляемые детерминируемые наихудшие границы задержки доступа для класса обслуживания высшего приоритета при любой заданной конфигурации сети и степени ее загрузки.

7) Периоды контролируемых внешних влияний различимы; в оставшиеся периоды времени возможны проведения измерений системных помех.

8) Метод налагает минимальные ограничения на способы, которыми станция, мгновенно отслеживающая состояние среды, может использовать свою долю пропускной способности среды.

9) Метод эффективно поддерживает обеспечиваемые услуги УЛЗ типа 3, позволяя станции - владельцу маркера - ожидать ответа от приемной станции на ее передачу.

10) Хотя это и не определено стандартом, но метод допускает наличие в сети большого числа дешевых станций ограниченных функциональных возможностей наряду с наличием одной или нескольких полнофункциональных станций. (По меньшей мере, необходима одна полнофункциональная станция для того, чтобы система была работоспособной). Примером станции пониженных функциональных возможностей служит станция, не содержащая логических схем управления доступом.

1.9. Построение стандарта

Настоящий стандарт состоит из 19 разделов, в которых изложено следующее:

Разд.1 (настоящий раздел) начинается с общего обсуждения метода маркерного доступа к шине. Здесь дано введение в функциональную структуру подуровня УДС, рассматриваемую в последующих разделах, приведен обзор факультативных возможностей физического уровня и физической среды и, наконец, рассмотрены общие свойства метода доступа к шине с передачей маркера.

В разд.2 подробно рассматриваются логические интерфейсы между подуровнями УЛЗ и УДС, а также услуги на этих интерфейсах (такие, как передача кадра), предоставляемые подуровню УЛЗ.

В разд.3 подробно обсуждаются параметры диспетчера, действия и события внутри подуровня УДС.

В разд.4 рассматривается общая структура кадра УДС, включая ограничители, адреса и КПК. Кадры всех форматов, которые обрабатывает УДС, включая управляющие кадры УДС, относятся к нумерованным кадрам.

В разд.5 обсуждаются основные концепции протокола доступа к среде и приведено неформальное описание действий автомата управления доступом в каждом состоянии. В этом разделе описаны также другие автоматы состояний подуровня УДС.

В разд.6 содержатся определения наиболее важных терминов и компонентов УДС.

В разд.7 с использованием модели конечных автоматов определена модель автомата управления доступом. Она представляет собой определительную спецификацию операций подуровня УДС шинной ЛВС с передачей маркера. Описаны также переменные подуровня УДС, функции и процедуры, используемые в автомате состояний.

В разд.8 подробно описывается интерфейс между подуровнем УДС и физическим уровнем. Сюда же включены описания символов интерфейса, запросов и ответов.

В разд.9 описываются параметры диспетчера, действия и события, происходящие внутри физического уровня.

В разд.10 определен логический, электрический и механический интерфейс внутри физического уровня между станцией и отдельным модемом.

Разд.11 зарезервирован.

В разд.12 и 13 описаны физический уровень и физическая среда соответственно одноканальной (т.е. всенаправленной) шины на основе коаксиального кабеля при использовании фазокогерентной модуляции сдвигом частоты и скоростях 5 и 10 Мбит/с.

В разд.14 и 15 подробно описаны физический уровень и физическая среда соответственно двухканальной (т.е. с распределителем) шины на основе коаксиального кабеля при использовании широкополосной двубинарной амплитудно-фазовой модуляции (АМ/ОФМ) для скоростей 1, 5 и 10 Мбит/с.

В разд.16 и 17 подробно описываются физический уровень и физическая среда соответственно на основе волоконно-оптической шины при скоростях 5, 10 и 20 Мбит/с.

В разд.18 и 19 подробно описываются физический уровень и физическая среда соответственно на основе одноканальной (т.е. всенаправленной) шины на основе коаксиального кабеля с фазонепрерывной модуляцией сдвигом частоты при скорости 1 Мбит/с.

2. ИНТЕРФЕЙС УЛЗ-УДС. СПЕЦИФИКАЦИЯ УСЛУГ

В данном разделе определены услуги, предоставляемые подуровню УЛЗ на границе между функциями управления логическим звеном и подуровнем УДС уровня звена данных эталонной модели. Настоящий стандарт определяет эти услуги в абстрактном виде. Стандарт не определяет конкретных реализаций логических объектов и интерфейсов в рамках вычислительной системы и не налагает на них никаких ограничений. Взаимоотношения этого раздела с другими разделами настоящего стандарта и со спецификациями ЛВС показаны на черт.2.1.

Примечания:

1. Точные взаимоотношения уровней, описываемых в настоящем стандарте, с уровнями, определенными в эталонной модели ВОС, являются предметом дальнейшего изучения.

2. В стадии разработки находится стандарт по спецификации услуг, общих для всех типов подуровней УДС (на основе ИСО/ПМС 10039). После разработки этого стандарта данный раздел будет заменен ссылкой на него.

Место интерфейса между УЛЗ и УДС в модели ЛВС

Черт.2.1

2.1. Обзор услуг на интерфейсе УЛЗ-УДС

2.1.1. Общее описание обеспечиваемых услуг. В данном разделе дано неформальное описание сервиса, предоставляемого подуровнем УДС для подуровня УЛЗ. Этот сервис обеспечивает лишь услуги передачи данных в режиме без установления соединения между равноправными логическими объектами УЛЗ. Они обеспечивают средства, с помощью которых логические объекты УЛЗ могут обмениваться сервисными блоками данных УДС (УД_СБД) без установления двухпунктового соединения на нижнем уровне. Передача данных может быть двухпунктовой или многопунктовой, неподтверждаемой или подтверждаемой.

2.1.2. Модель, используемая для спецификации услуг. Модель услуг и метод их описания подробно рассмотрены в приложении 10.

2.1.3. Обзор взаимодействий. К примитивам, связанным с услугами передачи данных в режиме без установления соединения, относятся:

1) УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос

2) УД_БЛОК_ДАННЫХ.индикация

3) УД_БЛОК_ДАННЫХ_СОСТОЯНИЕ.индикация.

Примитив УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос передается подуровню УДС для запроса передачи УД_СБД. (Все УД_СБД передаются с использованием процедур режима без установления соединения.) Примитив УД_БЛОК_ДАННЫХ.индикация передается подуровнем УДС для информирования о поступлении УД_СБД. Примитив УД_БЛОК_ДАННЫХ_СОСТОЯНИЕ.индикация передается подуровнем УДС для информирования о состоянии ранее принятого соответствующего примитива УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос.

2.1.4. Основные услуги и факультативные возможности. Все услуги являются обязательными и должны использоваться во всех реализациях.

2.2. Детализированные взаимодействия с логическим объектом УЛЗ. В данном подразделе подробно описываются примитивы и параметры, относящиеся к услугам передачи данных в режиме без установления соединения, которые подуровень УДС предоставляет подуровню УЛЗ. Заметим, что эти параметры определены в абстрактном смысле. Параметры определяют ту информацию, которая должна быть доступна для принимающего логического объекта. Метод получения этой информации не налагает никаких ограничений на конкретную реализацию. Например, параметр УД_СБД, связанный с некоторыми сервисными примитивами передачи данных, может быть обеспечен путем фактической передачи сервисного блока данных УДС или дескриптора, либо другими способами. Значения некоторых выбранных параметров могут быть заданы в реализации в неявном виде.

2.2.1. УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос

2.2.1.1. Функция. Этот примитив является сервисным примитивом запроса для услуги УЛЗ передачи данных в режиме без установления соединения.

2.2.1.2. Семантика. Данный примитив должен обеспечивать следующие параметры:

УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос

(адрес_получателя,

адрес_отправителя,

УД_СБД,

желаемое_качество).

Параметр "адрес_получателя" определяет либо индивидуальный, либо групповой адрес логического_объекта_УДС.

Параметр "адрес_отправителя" определяет адрес логического_объекта_УДС - отправителя, обычно, локальной станции.

Параметр УД_СБД определяет УД_СБД, подлежащий передаче логическим объектом подуровня УДС запрашивающему логическому объекту подуровня УЛЗ.

Параметр "желаемое_качество" определяет желаемое качество услуг. Семантика этого параметра включает значение приоритета на уровне_УДС в диапазоне от 0 (наинизший) до 7 (наивысший) (см. п.6.6.1.2) и услугу подтверждения доставки на уровне_УДС со значениями "запрос_без_ответа", "запрос_с_ответом" и "ответ".

2.2.1.3. Действия при генерации. Данный примитив передается логическим объектом подуровня УЛЗ логическому объекту подуровня УДС для того, чтобы запросить логический объект подуровня УДС сформировать и передать конкретный кадр с желаемым качеством услуг в данной ЛВС.

2.2.1.4. Результат приема. Прием этого примитива побуждает логический объект подуровня УДС попытаться сформировать и передать конкретный кадр.

2.2.1.5. Дополнительные замечания. Значение параметра "запрос_с_ответом" для компонента "подтверждение_доставки" параметра "качество_услуг" указывает, что следующий примитив УД_БЛОК_ДАННЫХ.индикация должен сам содержать параметр качества, специфицирующий ответ, и в этом случае следующий примитив УД_БЛОК_ДАННЫХ.индикация должен быть логически связан с этим примитивом УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос.

Значение "ответ" компонента подтверждение_доставки параметра качества указывает, что непосредственно предшествующий примитив УД_БЛОК_ДАННЫХ.индикация должен был содержать параметр качества, определяющий "запрос_с_ответом".

Если определено значение "запрос_с_ответом", групповой адрес_получателя не должен использоваться.

2.2.2. УД_БЛОК_ДАННЫХ.индикация

2.2.2.1. Функция. Данный примитив является сервисным примитивом индикации для услуги передачи данных в режиме без установления соединения.

2.2.2.2. Семантика. Этот примитив должен обеспечивать следующие параметры:

УД_БЛОК_ДАННЫХ.индикация

(адрес_получателя,

адрес_отправителя,

УД_СБД,

качество)

Параметры "адрес_получателя" и "адрес_отправителя" определяют поля АП и АО кадра (см. разд.4), принятые локальным логическим объектом УДС и, тем самым, логические объекты_УДС, участвующие в обмене данными.

Параметр УД_СБД определяет сервисный блок данных_УДС, принятый локальным логическим объектом подуровня УДС.

Параметр "качество" определяет доставленное значение качества услуг. Семантика этого параметра включает значение приоритета на уровне_УДС в диапазоне от 0 (наинизший) до 7 (наивысший) (см. п.6.6.1.2) и услугу уровня_УДС "подтверждение доставки" со значениями "запрос_без_ответа", "запрос_с_ответом" и "ответ".

2.2.2.3. Действия при генерации. Этот примитив передается из логического объекта подуровня УДС логическому объекту подуровня УЛЗ для информирования последнего о поступлении кадра данных из логического объекта физического уровня. О таких кадрах сообщается только тогда, когда они свободны от обнаруживаемых ошибок и их адрес получателя (индивидуальный или групповой) означает логический объект УДС.

2.2.2.4. Результат приема. Результат приема этого примитива логическим объектом УЛЗ определен в ГОСТ 28907 (ИСО 8802/2).

2.2.2.5. Дополнительные замечания. При отсутствии необнаруживаемых ошибок содержимое параметра УД_СБД является логически законченным и неизменным относительно параметра УД_СБД в соответствующем примитиве УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос на передающей станции.

Примечание. Это гарантирует кодонезависимость. Значение "запрос_с_ответом" компонента подтверждение_доставки параметра качества указывает, что принимающий логический объект подуровня УДС должен немедленно выдать в ответ примитив УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос, который сам имеет параметр качества, определяющий значение "ответ".

Значение "ответ" компонента подтверждение_доставки параметра качества указывает, что данный примитив УД_БЛОК_ДАННЫХ.индикация может быть связан с предыдущим примитивом УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос, который сам имел параметр качества, определяющий значение "запрос_с_ответом" и который был выдан тем же самым логическим объектом подуровня_УЛЗ.

2.2.3. УД_БЛОК_ДАННЫХ_СОСТОЯНИЕ.индикация

2.2.3.1. Функция. Этот примитив имеет локальную значимость и обеспечивает подуровень УЛЗ информацией о состоянии выполнения предыдущего примитива УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос.

2.2.3.2. Семантика. Этот примитив должен обеспечивать следующие параметры:

УД_БЛОК_ДАННЫХ_СОСТОЯНИЕ.индикация

(адрес_получателя,

адрес_отправителя,

состояние,

обеспеченное_качество).

Параметры "адрес_получателя" и "адрес_отправителя" определяют поля АП и АО соответствующего примитива УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос.

Параметр "состояние" указывает состояние услуги, предоставленной по запросу соответствующего передающего примитива УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос.

Параметр "обеспеченное_качество_услуг" определяет фактически обеспеченное качество услуг по предыдущему запросу. Семантика этого параметра включает значение приоритета на уровне_УДС в диапазоне от 0 (наинизший) до 7 (наивысший) (см. п.6.6.1.2) и услугу подтверждение_доставки подуровня_УДС.

2.2.3.3. Действия при генерации. Этот примитив передается из логического объекта подуровня УДС логическому объекту подуровня УЛЗ для информирования последнего о результате выполнения услуги, предоставленной по предыдущему соответствующему примитиву запроса УЛЗ на передачу данных.

Информация об успешности выполнения запроса передается для большей информированности логического объекта подуровня УДС при успешном выполнении запроса. При наличии локальной неисправности сообщается о безуспешности выполнения запроса. Когда параметр качества этого запроса определяет "запрос_с_ответом", то о безуспешности выполнения запроса также сообщается, если выполнено допустимое число попыток со значением "без ответа".

2.2.3.4. Результат приема. Результат приема этого примитива логическим объектом подуровня УЛЗ определен в ГОСТ 28907 (ИСО 8802/2).

2.2.3.5. Дополнительные замечания. Предполагается, что подуровень УЛЗ обладает достаточной информацией, чтобы логически увязать состояние с соответствующим запросом.

3. ДИСПЕТЧЕР ПОДУРОВНЯ УДС

В настоящем разделе определяются абстрактные логические объекты (параметры, события и действия), используемые при управлении подуровнем УДС. Взаимоотношение данного раздела с другими разделами настоящего стандарта и другими спецификациями ЛВС показаны на черт.3.1.

Место интерфейса между диспетчером и подуровнем УДС в модели ЛВС

Черт.3.1

Существуют два способа управления подуровнем УДС: локальное и дистанционное.

Локальное управление требуется для того, чтобы организовать начальную конфигурацию УДС и работать с ней при отсутствии дистанционного управления. Поскольку операции локального диспетчера УДС, которые отличаются от описываемых в данном разделе операций, необходимых для управления логическими объектами, не влияют на внутреннюю работоспособность станции, то спецификация локального диспетчера не входит в предмет рассмотрения настоящего стандарта.

Настоящий стандарт использует концепцию дистанционного управления, определенную в стандарте ИСО 7498, ч.2, "Основы управления ВОС". Дистанционное управление использует протокол обмена данными для манипулирования управляемыми логическими объектами и наблюдения за ними. Настоящий раздел должен использоваться совместно со стандартом ИСО по дистанционному управлению, подлежащим разработке. Могут использоваться также другие протоколы, например описанные в ИСО 9595 и ИСО 9596.

Для реализации протокола дистанционного управления должны быть определены идентификаторы и числовые представления управляемых логических объектов. Такое определение дано в "протоколе интерфейса с диспетчером уровня".

Примечание. Определение "протокола интерфейса с диспетчером уровня" подуровня УДС находится в стадии изучения. В последующем предполагается разработка дополнения к настоящему стандарту, которое будет содержать этот протокол.

В рамках настоящего документа используется общий термин "диспетчер (управление)", который относится к локальному либо к дистанционному диспетчеру (управлению), если не оговорено иное.

3.1. Краткое описание. В данном разделе описываются логические объекты, между которыми обмен данными происходит через "интерфейс с диспетчером уровня" (ИДУ), который обозначен на черт.3.1 в виде двойных вертикальных черточек. Логические объекты подуровня УДС, описываемые в данном разделе, состоят из:

1) параметров подуровня УДС, записываемых и читаемых диспетчером;

2) действий, инициируемых диспетчером, которые вызывают изменения внутри подуровня УДС;

3) событий внутри подуровня УДС, которые передаются диспетчеру.

Нотация, используемая для спецификации логических объектов, определяемых в данном разделе, это "синтаксис и нотация передачи на уровне представления АСН.1", определенные в ГОСТ 34.973 (ИСО 8824). Этот синтаксис отличается от синтаксиса, используемого в разд.4-7 для описания подуровня УДС шины с маркерным доступом. Их различие состоит в буквенных обозначениях имен логических объектов. Нотация АСН.1 не разрешает использовать символ подчеркивания "_", а использует комбинацию прописных и строчных знаков для улучшения читабельности текста.

Например, в данном разделе определяется параметр "вКольце", а в разд.7 определен параметр в_кольце. Но если синтаксис имен различен, то сами параметры эквивалентны.

3.2. Средства диспетчера УДС. В данном подразделе содержится описание использования управляющих параметров, действий и событий внутри подуровня УДС шины с передачей маркера.

3.2.1. Организация. Существуют три типа управляющих логических объектов:

1) параметры,

2) действия,

3) события.

Вначале описываются параметры подуровня УДС, доступные диспетчеру. Эти параметры организованы по группам. В этих группах собраны не только переменные; они определяют также совокупности параметров, которые могут быть доступны обычным образом.

Примечание. При реализации управления доступом к параметрам назначение настоящего стандарта состоит в реализации дискретности такого управления только на уровне группы. Таким образом, все параметры в пределах группы коллективно используют общий уровень доступа.

Любой из параметров или все параметры группы могут быть переданы в виде одного ПБД дистанционного диспетчера, ПБД_ДД, (с учетом ограничений длины ПБД). Передаваемые таким образом семантики и группы параметров определяются следующим образом.

3.2.2. ИдТипаРесурса. В данном подразделе рассматриваются параметры ИДУ подуровня УДС, которые являются общими для всех уровней. Эти параметры создают "пространство наименований", которая идентифицирует основные свойства подуровня УДС.

Группа ИдТипаРесурса является общей для всех подуровней УДС. Реализация этой группы должна быть обязательной. Группа ИдТипаРесурса подлежит определению в будущем стандарте ИСО (ГОСТ).

3.2.2.1. типРесурса - этот параметр идентифицирует ресурс как подуровень УДС.

3.2.2.2. редакцияСтандарта - этот параметр идентифицирует ту редакцию настоящего стандарта, которую реализует подуровень УДС.

3.2.2.3. факультативыРеализации - этот параметр определяет факультативные возможности, обеспечиваемые реализацией. К таким возможностям, определяемым настоящим стандартом, относится "приоритет" и "запрос_с_ответом".

3.2.3. Группа характеристик УДС. Группа характеристик УДС определяет свойства подуровня УДС, специфичные для подуровня УДС шины с маркерным доступом. Реализация параметров в группе характеристик УДС должна быть факультативной за исключением параметра максДлинаСБД при необходимости его использования. Все параметры должны использоваться только в режиме считывания.

3.2.3.1. максДлинаСБД - максимальная длина сервисного блока данных, которую способна воспринять конкретная реализация подуровня УДС.

Значение параметра максДлинаСБД находится в пределах от 516 (чтобы допускать кадры длиной в 512 октетов) до 8191 октетов.

3.2.3.2. задержкаВремениПередачи - оценочное значение максимальной задержки, вносимой подуровнем УДС при передаче кадра данных, включая время ожидания в очереди УДС на передачу. Значение этого параметра должно использоваться вышерасположенными уровнями при вычислении тайм-аута задержки с целью обнаружения потерянных кадров. Этот тип представляет собой массив значений времени, индексируемый классом услуг УДС (см. п.6.6.1.2).

Элементы этого параметра и методы вычисления их значений являются предметом дальнейшего изучения.

3.2.4. Группа диспетчера УДС. Параметры диспетчера УДС описывают текущее состояние подуровня УДС. Реализация доступа диспетчера к этим параметрам должна быть факультативной возможностью. Доступ диспетчера к этим параметрам должен осуществляться только в режиме считывания для предотвращения непредсказуемых изменений в операциях УДС. Для того чтобы изменить значение одного из этих параметров, диспетчер должен изменить соответствующее значение в "группе инициации" (см. п.3.2.7) и затем выполнить действие сброса для того, чтобы побудить станцию к повторной инициации.

3.2.4.1. состояние - состояние подуровня УДС. Текущее состояние логического объекта УДС. Состояние подуровня УДС изменяется действиями диспетчера (см. п.3.2.11) и внутренними событиями автомата УД-КА (см. разд.7).

Параметр "состояние" может принимать следующие значения: автономный, маркернаяШина, мостМаркернойШины и повторительМаркернойШины.

Примечание. Работа станции в режиме "мост маркерной шины" находится в стадии изучения. Работа моста видится в том, чтобы воспринимать кадры, адресованные станциям и других сетей, а не только той сети, к которой подключена данная станция.

3.2.4.2. состояниеТестирования - состояние ранее начатого тестирования.

Отрицательные зависимые от реализации результаты должны рассматриваться как "неисправность" теми логическими объектами, в которых отсутствует дополнительная информация о зависимых от реализации значениях.

Подробное описание перечисленных ниже параметров группы диспетчера УДС приведено в п.7.1.1.

3.2.4.3. дс - адрес данной станции.

3.2.4.4. интервалОтвета - сетевой интервал_ответа.

3.2.4.5. минДлинаПреамбулыПослеМолчания - минимальное число октетов преамбулы, которое должно предшествовать кадру после молчания. Это значение получается из физического уровня и используется автоматом ПД_КА.

3.2.5. Группа рабочих параметров станции

Эти параметры влияют на работу станции и рабочие параметры станции сети. Диспетчер может считывать и записывать рабочие параметры станции для того, чтобы изменить операции сети без повторной инициации станции. Реализация доступа диспетчера к этим параметрам должна быть факультативной возможностью.

Подробное описание параметров группы рабочих параметров станции приведено в п.7.1.1.

3.2.5.1. максСчетЗапросов

3.5.2.5.* максПределПопыток

_______________

* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

3.2.5.3. времяУдержанияМаркераВысшПриоритета

3.5.2.4.* заданноеВремяОборота

_______________

* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

3.2.5.5. начальноеЗначениеТайм-аутаОбслуживанияКольца

3.2.5.6. желаниеУчаствовать

3.2.6. Группа контроля станции. Эти параметры отражают текущее состояние сети и состояние станции в сети.

Реализация доступа диспетчера к этим параметрам должна быть факультативной возможностью. Параметры контроля станции должны быть только считываемыми за исключением параметра максВремяОборотаМаркера, который должен быть записываемым и считываемым.

Описание тех параметров группы контроля станции, которые не рассматриваются в последующих подразделах, приведено в п.7.1.6.

3.2.6.1. сс - адрес следующей станции логического кольца.

3.2.6.2. пс - адрес предыдущей станции логического кольца.

3.2.6.3. ссИзвестен

3.2.6.4. вКольце

3.2.6.5. станцияОграниченнойАктивности

3.2.6.6. времяПоследнегоОборотаМаркера - время последнего оборота маркера, измеренное от момента одного поступления маркера до момента следующего поступления маркера. Единицами измерения служат октетные интервалы.

Нулевое значение указывает, что данное значение в текущий момент недоступно; это может иметь место, например, когда станция не является участником логического кольца. Отрицательное значение указывает на переполнение диапазона.

3.2.6.7. максВремяОборотаМаркера - максимальное время оборота маркера. Это значение получается путем сравнения прежнего значения максВремяОборотаМаркера со значением времени ПоследнегоОборотаМаркера, которое выполняется каждый раз при получении маркера. Если прежнее значение максВремениОборотаМаркера меньше времениПоследнегоОборотаМаркера, то значение максВремениОборотаМаркера устанавливается равным значению времениПоследнегоОборотаМаркера. Единицей измерения является октетный_интервал.

Диспетчер может устанавливать значение этого параметра в ноль, чтобы начать отсчет временного интервала, в течение которого должно измеряться максимальное время оборота маркера.

Нулевое значение указывает, что значение этой переменной в текущий момент доступно. Отрицательное значение указывает на переполнение диапазона.

Образование других статистических данных из максимальных и текущих значений переменной времени оборота маркера - предмет дальнейшего изучения.

3.2.6.8. приблизительныйРазмерКольца - приблизительное число станций в логическом кольце.

Возможный для станции метод получения значения приблизительного РазмераКольца состоит в подсчете числа действительных кадров маркера, которые опознала станция в интервале между передачей и приемом маркера. Такой упрощенный подход чреват ошибками в связи с повторными передачами маркера или его искажением. При необходимости разработчики могут улучшить аппроксимацию, использовав более совершенные методы.

Нулевое значение указывает, что значение этой переменной в текущий момент недоступно, это может иметь место, например, когда станция не является участником логического кольца. Отрицательное значение указывает на переполнение диапазона.

3.2.7. Группа инициации. Параметры инициации копируются в операционные параметры подуровня УДС во время инициации станции. Параметры инициации должны требоваться в тех реализациях, где имеются соответствующие операционные параметры. Параметры инициации должны считываться и записываться диспетчером.

Более подробное описание параметров группы инициации приведено в п.7.1.7.

3.2.7.1. иницДС

3.2.7.2. иницИнтервалОтвета

3.2.7.3. иницМаксСчетЗапросов

3.2.7.4. иницМаксПределПопыток

3.2.7.5. иницВремяУдержанияMapкераВысшПриоритета

3.2.7.6. иницЖелаемоеВремяОборота

3.2.7.7. иницИсходноеЗначениеТайм-аутаОбслуживанияКольца

3.2.7.8. иницЖеланиеУчаствовать

3.2.8. Группа счетчиков ИНТ-КА. Эти параметры управляют работой ИНТ-КА. При подсчете длины кадра октеты кадра подсчитываются в интервале между начальным и конечным ограничителями, не включая эти ограничители. Соответствие классов услуг классам доступа определено в п.6.6.1.2.

Реализация счетчиков ИНТ-КА и доступа к параметрам со стороны диспетчера должны быть факультативными возможностями. Доступ диспетчера к этим параметрам должен осуществляться только в режиме считывания.

3.2.8.1. переданныеСообщения - число кадров данных, переданных с соответствующим классом доступа.

3.2.8.2. переданныеОктеты - число октетов в кадрах данных, переданных с соответствующим классом доступа, включая поля управления и исключая ограничители.

3.2.8.3. принятыеСообщения - число действительных кадров данных, полученных и принятых с соответствующим классом доступа.

3.2.8.4. принятыеОктеты - число октетов действительных кадров данных, полученных и принятых с соответствующим классом доступа, включая поля управления и исключая ограничители.

Примечания:

1) Настоящий стандарт не учитывает число кадров, аннулированных на интерфейсе УДС-УЛЗ из-за отсутствия буферной емкости. Основанием для этого служит то, что за управление буфером и аннулирование кадров при отсутствии буферной емкости отвечает подуровень УЛЗ.

2) Возможна недогрузка буфера при передаче кадров и (или) его переполнение при приеме кадров. Конкретные реализации могут иметь счетчики, регистрирующие появление таких событий. Рекомендуется, чтобы эти счетчики были включены в состав частных управляющих параметров группы счетчиков ИНТ-КА.

3.2.9. Группа счетчиков УД-КА. Эти параметры управляют работой УД-КА. Реализация счетчиков УД-КА и доступ к параметрам со стороны диспетчера должны быть факультативными возможностями.

Реализация пороговых возможностей, связанных с каждым счетчиком, должна рассматриваться как отдельная факультативная возможность. Таким образом, существует три состояния: ничего не реализовано, реализованы 32-битные счетчики без пороговых значений и реализованы 32-битные счетчики с пороговыми значениями. Если реализован доступ диспетчера к параметрам, он должен происходить только в режиме считывания, за исключением тех участков, которые относятся к пороговому механизму. (Пороговые средства могут использоваться для информирования диспетчера, когда значение счетчика превысит заданное значение.)

Примечание. Условие, описанное в п.6.7.4, может побудить счетчики безуспешность_передачи_маркера, запрос_кто_следующий и запрос_любой_станции увеличить свои значения при нормальной работе сети.

3.2.9.1. запросКтоСледующий - число переходов состояния запрос_кто_следующий автомата УД-КА (см. п.7.2.3.8).

3.2.9.2. безуспешнаяПередачаМаркера - число переходов состояния безуспешная_передача_маркера автомата УД-КА, когда состояние передачи=передача_маркера.

3.2.9.3. запросЛюбойСтанции - число переходов состояния выполнить_запрос_любой_станции автомата УД-КА.

3.2.9.4. нетПреемника - число переходов состояния нет_преемника_8 автомата УД-КА.

3.2.9.5. неожидаемыйКадр - число переходов состояний неожидаемый_кадр_6 и неожидаемый_кадр_10 автомата УД-КА.

3.2.9.6. заявкаМаркера - число переходов состояния отсутствие_маркера автомата УД-КА.

3.2.10. Группа счетчиков ШМ-КА. Эти параметры управляют работой ПМ-КА. Реализация счетчиков автомата ПМ-КА и доступа диспетчера к этим параметрам должны быть факультативными возможностями. Таким образом, реализация переменной УДС ожидаемые_помехи, рассматриваемой в следующем абзаце, также должна быть факультативной. Доступ к счетчикам автомата ПМ-КА должен выполняться только в режиме считывания, за исключением частей, относящихся к факультативному пороговому механизму.

Переменная УДС "ожидаемые_помехи" используется только при определении счетчиков автомата ПМ-КА и не рассматривается в настоящем стандарте. Эта переменная пытается отслеживать состояние сети таким образом, чтобы можно было классифицировать ошибки, о которых сообщает модем.

Ошибки, сообщаемые модемом, фактически могут появляться в результате "конфликтов", когда несколько станций передают в те интервалы времени, где возможно соперничество. Отслеживая состояние сети, конечный автомат УД-КА пытается предсказать времена возможного соперничества. Эту информацию дает переменная ожидаемые_помехи.

Для простоты описания приведенные в п.7.2 таблицы состояний УД-КА не содержат переменной ожидаемые_помехи. При необходимости реализации счетчиков, определенных в данном подразделе, переменная ожидаемые_помехи должна сбрасываться всякий раз, когда автомат ИНТ-КА:

1) принимает или передает действительный кадр маркера,

2) принимает или передает действительный кадр данных.

Переменная ожидаемые_помехи должна устанавливаться всякий раз, когда ИНТ-КА:

а) пересекает дугу инициации;

б) принимает или передает кадр запрос_преемника_1;

в) принимает или передает кадр запрос_преемника_2;

г) принимает или передает кадр разрешение_соперничества;

д) принимает или передает кадр кто_следующий?;

е) принимает или передает кадр заявка_маркера.

Реализация пороговых возможностей, связанных с каждым счетчиком, за исключением счетчика действительныхКадров, должна рассматриваться как отдельная факультативная возможность. Таким образом, существуют три состояния: ничего не реализовано, реализованы простые 32-битные счетчики и реализованы пороговые 32-битные счетчики. При реализации доступа диспетчера к этим параметрам он должен осуществляться в режиме только считывания, за исключением тех частей, которые связаны с пороговым механизмом.

3.2.10.1. действительныеКадры - число принятых действительных кадров всех типов, включая управляющие кадры УДС (см. п.4.1).

3.2.10.2. ошибкиМодема - число пакетов помех, которые появляются при сбросе переменной ожидаемые_помехи. ОшибкиМодема - это счет пакетов помех, которые, вероятно, вызваны ошибками на физическом уровне или возникли вследствие помех, вносимых в физическую среду.

В качестве вспомогательных средств диагностирования причины "ошибокМодема" определены перечисленные ниже счетчики. Значение переменной ошибкиМодема представляет собой сумму показаний следующих счетчиков:

1) ошибкиКПК - число кадров, принятых с неправильной КПК и сброшенным битом_Е, когда переменная ожидаемые_помехи сброшена. (Эта величина представляет собой счет ошибок КПК, ранее не обнаруженных ремодулятором или другим повторителем.);

2) ошибкиБитаЕ - число кадров, принятых с установленным битом_Е и с недействительной КПК, когда переменная ожидаемые_помехи сброшена. (Эта величина представляет собой счет ошибок КПК, предварительно обнаруженных ремодулятором или другим повторителем.);

3) неМолчание - число появлений не_молчания, с последующим молчанием, в котором начальный ограничитель не был обнаружен, когда переменная ожидаемые_помехи сброшена. (Возможно, что эта ошибка вызвана помехой, "попавшей" в начальный ограничитель.)

4) фрагментКадра - число появлений начального ограничителя с последующим начальным ограничителем, недействительной последовательностью или молчанием без промежуточного конечного ограничителя. Переменная фрагментКадра только возрастает, когда ожидаемая_помеха сбрасывается. (Эта ошибка, возможно, связана с преждевременным окончанием кадра последовательностью прерывания.)

Трактовка кадров, принятых с правильной КПК и установленным битом Е, не определяется настоящим стандартом. Однако, если подуровень УДС аннулирует такие кадры, то счет таких аннулированных кадров должен быть включен в ошибкиБитаЕ.

3.2.11. Определения действий. Действия представляют собой запросы диспетчера для выполнения некоторой активности. Сброс и инициация со значением действия инициироватьМаркернуюШину должны требоваться локально. Все другие действия должны быть факультативными.

3.2.11.1. действие сброса - это действие побуждает подуровень УДС перейти в состояние АВТОНОМНОЕ. Подуровень УДС должен оставаться в этом состоянии до тех пор, пока не произойдет локальное инициирующее действие диспетчера. Дистанционное инициирующее действие должно игнорироваться последующим дистанционным действием сброса.

Это действие может быть использовано для деактивизации подуровня УДС, если предполагается его неправильное функционирование.

3.2.11.2. действие инициации - это действие сбрасывает подуровень УДС и затем побуждает УД-КА станции пересечь дугу инициации и войти в состояние ДЕЖУРНОЕ в соответствии с параметром запроса действия. Дистанционное инициирующее действие должно игнорироваться, если подуровень УДС уже находится в состоянии АВТОНОМНОЕ. Параметр запроса действия может предположительно иметь значения маркернаяШина, мостМаркернойШины или повторительМаркернойШины.

Последующие за действием инициации значения счетчиков, приведенных в пп.3.2.8-3.2.10, не определены.

3.2.11.3. действие инициацияТестирования - это действие начинает внутреннее тестирование подуровня УДС, если станция находится в состоянии АВТОНОМНОЕ. Результат последнего тестирования передается в параметре состояниеТестирования (см. п.3.2.4.2).

Результат действия инициацияТестирования при нахождении станции в состоянии АВТОНОМНОЕ, является предметом дальнейшего изучения.

3.2.12. Определение событий. О событиях подуровень УДС сообщает диспетчеру спонтанно в случайные моменты времени. Дистанционное информирование о событиях должно быть факультативной возможностью.

Локальное обеспечение события достигнутПорог требуется, если пороговые счетчики реализованы. Обеспечение события новыйПреемник, передача адреса нового преемника и обеспечение события нетПреемника должны быть факультативными возможностями. Локальное обеспечение событий ошибкаДублированияАдреса и неисправностьПередатчика должно быть обязательной функцией.

Примечание. При реализации маршрутизации событий настоящий стандарт ставит целью обеспечить единственный путь маршрутизации для каждого события.

3.2.12.1. достигнутПорог - пороговый счетчик прошел через пороговое значение. Значением этого события должен быть идентификатор параметра счетчика.

3.2.12.2. новыйПреемник - преемник станции изменился. Значением этого события должен быть адрес нового преемника.

3.2.12.3. нетПреемника - станция считает себя единственным участником или неучастником кольца.

3.2.12.4. ошибкаДублированияАдреса - станция обнаружила другую станцию с таким же адресом УДС. Состоянием, вызывающим это событие, является дублированный_адрес_1. (Возможные дополнительные методы обнаружения этого состояния см. в п.6.7.1.)

3.2.12.5. ошибкаНеисправногоПередатчика - станция пришла к выводу, что ее передатчик, возможно, неисправен. Состояниями, связанными с этим решением, являются следующие:

а) конец_всех_соперничеств

б) нет_перспективы

4. ФОРМАТЫ КАДРОВ

В данном разделе определены необходимые форматы кадров УДС, в том числе все разрешенные форматы кадров и структура всех подполей кадров. Понятие "кадр" означает здесь протокольные_блоки_данных, которыми обмениваются между собой логические объекты подуровня УДС. Некоторые из таких кадров УДС содержат сервисные_блоки_данных_УДС, поступающие из подуровня УЛЗ. Компоненты и форматы кадра, используемые подуровнем УДС, также описаны в настоящем разделе.

Передаваемые кадры УДС и последовательности прерывания описаны в последующих подразделах. Вначале обсуждаются компоненты кадров, затем следует определение форматов действительных кадров. Все переданные и полученные подуровнем УДС кадры должны иметь следующий общий формат:

________________

* Соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

где обозначено:

Преамбула=битовая комбинация, передаваемая для синхронизации модема приемной станции и установления уровня его сигналов (1 или несколько октетов)

НО=начальный ограничитель (1 октет)

УК=управление кадра (1 октет)

АП=адрес получателя (от 2 до 6 октетов)

АО=адрес отправителя

Блок_Данных=информация (0 или несколько октетов)

КПК=контрольная последовательность кадра (4 октета)

КО=конечный ограничитель (1 октет)

Число октетов между НО и КО, без НО и КО, должно быть 8191 или меньше.

Последовательность прерывания должна иметь следующий формат:

где НО и КО определены выше.

В настоящем разделе используются следующие аббревиатуры для обозначения адресов станций, преемников и предшественников станций в логическом кольце:

ДС=адрес данной станции

СС=адрес следующей станции

ПС=адрес предшествующей станции

4.1. Компоненты кадра

В данном подразделе более подробно описаны компоненты кадра, указанные на предыдущих чертежах.

Действительным считается кадр, который состоит из преамбулы, начального ограничителя, одного октета управления кадра, адресов получателя и отправителя, возможно, блока_данных, правильной КПК, конечного ограничителя, и не удовлетворяет ни одному из критериев недействительности кадра, перечисленных в п.4.2.3. Это определение исключает последовательность прерывания из совокупности действительных кадров.

4.1.1. Преамбула. Битовая комбинация преамбулы предшествует каждому передаваемому кадру. Преамбула передается логическим объектом подуровня УДС в виде соответствующего числа символов зап_нераб. Преамбула может быть декодирована приемником в виде произвольных символов, находящихся за пределами ограничителей кадра. Преамбула используется, главным образом, приемным модемом для формирования уровня и подстройки фазы сигналов путем использования известной битовой комбинации. С этой целью для каждого метода модуляции и для каждой скорости передачи данных выбирается своя битовая комбинация преамбулы. Параметр мин_длина_преамбулы_после_молчания определяет минимальную длину преамбулы первого кадра, который передается после периода "передаваемого" молчания. Использование этого параметра внутри подуровня УДС см. в п.7.1.1. Спецификацию различных физических уровней см. в пп.12.6, 14.7, 16.6 и 18.6.

Второе назначение преамбулы - обеспечить минимальный промежуток времени между КО и НО, необходимый станциям для обработки ранее принятого кадра. Минимальная длина передаваемой преамбулы является функцией двух факторов: скорости передачи данных и метода модуляции. Настоящий стандарт требует, чтобы преамбула имела длительность, по меньшей мере, 2 мкс независимо от скорости передачи данных и чтобы она содержала целое число октетов. Таким образом, при скорости передачи 2 Мбит/с требуется однооктетная преамбула, чтобы удовлетворить требование кратности октету, а при скорости данных 10 Мбит/с - трехоктетная преамбула, чтобы обеспечить требуемый минимум времени.

Максимальная длина преамбулы ограничивается контролем "захвата" на физическом уровне. Помимо этого, для кадров заявка_маркера все станции должны использовать минимальное число октетов преамбулы, чтобы гарантировать унифицированную определенную длину всех кадров.

4.1.2. Начальный ограничитель. Структура кадра требует наличия начального ограничителя, с которого начинается кадр. Начальный ограничитель представляет собой комбинацию сигналов, всегда отличную от комбинаций сигналов данных.

Начальный ограничитель кодируется следующим образом (символьное кодирование сигналов для их представления в физической среде см. в пп.12.7, 14.8, 14.11, 16.7 и 18.7).

где N=символ_УДС не_данные,

0=символ_УДС ноль.

4.1.3. Поле управления кадра. Октет управления кадра (УК) определяет, какой тип кадра из перечисленных ниже категорий передается:

1) управление УДС,

2) данные УЛЗ.

Форматы управляющих кадров каждой из этих категорий показаны ниже.

4.1.3.1. Кадр управления УДС

где

СССССС=тип кадра управление_УДС кодируется следующим образом:

4.1.3.2. Кадры данных

Символ_УДС, передаваемый первым

где

FF = тип кадра:

МММ = действие_УДС:

РРР = приоритет

Примечание. Использование комбинации 10 в поле "тип кадра" для указания кадров диспетчера не рекомендуется и включено только для сохранения обратной совместимости с прежними версиями стандарта.

Другие битовые комбинации в октете управления кадра зарезервированы для дальнейшего изучения. Действия станции при приеме неопределенного значения УК в настоящем стандарте не определены.

4.1.4. Поля адресов. Каждый кадр должен содержать два адресных поля: поле адреса получателя и поле адреса отправителя в изложенной последовательности. Адресные поля должны иметь длину либо 16 либо 48 бит. В одной ЛВС все адреса должны иметь одинаковую длину.

4.1.4.1. Поле "адрес получателя". На следующем чертеже показаны возможные представления адресов получателя:

1) Формат 16-битного адреса

Символ_УДС, передаваемый первым

2) Формат 48-битного локального администрируемого адреса

Символ_УДС, передаваемый первым

3) Формат 48-битного глобально администрируемого адреса

Символ_УДС, передаваемый первым

где И/Г - бит "индивидуальный/групповой" адрес.

Первый переданный символ_УДС адреса получателя (бит И/Г) различает индивидуальные и групповые адреса:

0 = индивидуальный адрес,

1 = групповой адрес.

В 48-битных адресах второй передаваемый символ_УДС адреса отправителя или получателя (бит Л/У - локальная/универсальная) различает локально администрируемые и глобально администрируемые (уникальные) адреса.

Индивидуальные адреса. Индивидуальный адрес идентифицирует конкретную станцию ЛВС и должен отличаться от всех других индивидуальных адресов станции той же ЛВС.

Групповые адреса. Групповой адрес используется для адресации кадра многим станциям-получателям. Групповые адреса могут относиться к одной станции, к нескольким станциям или ни к одной из станций. В частности, групповой адрес - это такой адрес, который по соглашению относится к группе логически взаимоувязанных станций.

Широковещательные адреса. Групповой адрес, состоящий из одних единиц (т.е. 16 единиц при двухоктетной и 48 единиц при шестиоктетной адресации), должен образовывать широковещательный адрес, указывая совокупность всех станций данной ЛВС.

Примечание. Для некоторых типов кадра, используемых процедурами УДС маркерного доступа к шине, содержимое поля адреса получателя ничем не связано. В подобных случаях в этом поле может быть передан собственный адрес инициирующей станции или любой другой индивидуальный адрес.

Администрирование адресов (только 48-битных). Существуют два метода администрирования набора 48-битных адресов станций: локальным или глобальным администратором. Второй бит передаваемого адреса получателя указывает, кем присвоен этот адрес: глобальным или локальным администратором:

0 = глобально администрированный,

1 = локально администрированный.

Глобальное администрирование. В этом методе все индивидуальные станции адреса данной ЛВС в глобальном масштабе отличаются от индивидуальных адресов станций всех других ЛВС. Процедура администрирования этих адресов не определена в настоящем стандарте.

Примечание. Информация, относящаяся к полномочиям регистрации и к их процедурам, может быть запрошена из Центрального Секретариата ИСО, сославшись на номер стандарта ИСО 8802/4.

По вопросам глобальной администрируемой адресации следует обращаться в Секретариат IEEE.

Локальное администрирование. Индивидуальные адреса станций назначаются локальным (для данной ЛВС) администратором. (Это единственный метод, разрешенный для 16-битных адресов.)

4.1.4.2. Поле "адрес отправителя". Адрес отправителя идентифицирует станцию, выдавшую кадр, и имеет такой же формат и такую же длину, что и адрес получателя в данном кадре, за исключением того, что индивидуальный (групповой бит) здесь должен быть установлен в значение 0; значимость этого бита, установленного в 1, является предметом дальнейшего изучения.

4.1.4.3. Числовая интерпретация адресов. Строго говоря, адреса являются битовыми последовательностями, которые служат в качестве уникальных или групповых идентификаторов станций. С целью сравнения адресов УДС в пределах подуровня УДС шины с передачей маркера при их использовании для упорядочения логического кольца и при формализованном описании автомата управления доступом (см. п.7.2.4) каждая битовая последовательность адреса_УДС интерпретируется так, как если бы она была целым числом без знака, передаваемым, начиная с наименее значащего бита, т.е. так, как если бы последний передаваемый бит имел наивысшее численное значение.

Примечание. Такая интерпретация не выходит за рамки операций по упорядочению логического кольца подуровня УДС шины с передачей маркера.

Кроме того, биты адреса используются при определении задержек в процессе соперничества и длительностей передач в процессе заявки маркера. Эти процессы начинаются с наиболее значащих (при вышеуказанной интерпретации) бит адреса с одновременным использованием двух бит. Таким образом, внутренний порядок обработки является обратным по отношению к порядку последовательной передачи в физической среде.

4.1.5. Поле "блок_данных УДС". В зависимости от битовой комбинации, определенной в октете "управление кадра", поле "блок_данных УДС" может содержать либо протокольный блок данных УЛЗ, как определено в ГОСТ 28907 (ИСО 8802/2), либо значение, специфичное для одного из управляющих кадров УДС.

В случае, когда поле "блок_данных УДС" содержит ПБД УЛЗ, это поле должно быть передано физическому уровню с той же последовательностью передачи бит, с которой оно было принято из подуровня УЛЗ. Точно также поле "блок_данных УДС" должно быть доставлено подуровню УЛЗ с той же последовательностью передачи бит, с которой оно было получено из физического уровня.

4.1.6. Поле контрольной последовательности кадра (КПК). Поле КПК представляет собой 32-битовую последовательность проверки кадра, основанную на следующем стандартном образующем полиноме 32-й степени:

КПК является дополнением до единиц суммы (по модулю 2) следующих величин:

1) остатка от деления (по модулю 2) полинома на стандартный образующий полином 32-й степени, где - число бит в поле "управление кадра", адресных полях (АО и АП) и в поле "блок_данных УДС";

2) остатка от деления (по модулю 2) на стандартный образующий полином произведения и содержимого полей "управление кадра", адресов (АО и АП) и "блок_данных УДС".

КПК передается, начиная с коэффициента наивысшей степени.

Типичный пример реализации: на передающей стороне исходное содержимое регистра устройства, вычисляющего остаток деления, предварительно устанавливается в единицы, после чего модифицируется путем деления содержимого полей адреса, управления и информации на образующий полином (как описано выше). Дополнение до единиц образующегося остатка передается в качестве 32-битной последовательности КПК.

На приемной стороне исходное содержимое регистра устройства, вычисляющего остаток, предварительно устанавливается в "единицы". Последовательно поступающие биты данных и биты КПК при их делении на образующий полином в случае отсутствия ошибок передачи дадут в результате ненулевое значение остатка. Этим уникальным значением остатка для 32-битной КПК является следующий полином:

Примечания:

1. Для проверки правильности генерации КПК и контроля логических схем станции устройство должно обеспечить средства обхода схем генерации КПК и выработки КПК внешним источником. Другой желательной целью проверки является определение способности передавать кадры, которые имеют ошибки КПК, наряду с информированием более высоких уровней протокола о наличии ошибки.

2. В процессе передачи и обнаружения кадра образующий полином КПК обеспечивает расстояние кода Хемминга, равное четырем, при условии, что общая длина кадра между НО и КО, исключая последние, составляет менее 11454 октетов. Максимальная длина кадра 11454 округляется снизу до ближайшей степени двух (минус единица).

4.1.7. Конечный ограничитель. В структуре кадра необходим КО, который заканчивает кадр и определяет место КПК. Данные между НО и КО должны иметь целое число октетов. Все биты между НО и КО охватываются КПК.

КО содержит битовую комбинацию, которая всегда отличима от битовых комбинаций данных. КО содержит также биты информации, которые не проверяются на наличие ошибок.

КО кодируется следующим образом:

где N = символ УДС не_данные;

1 - символ_УДС единица;

1 - промежуточный бит (1 = передача продолжится, 0=конец передачи);

Е - бит ошибки (0 = нет ошибок, 1 = ошибка).

Седьмой символ_УДС КО называется промежуточным битом (или битом 1). Если он равен единице, это означает, что передачи со станции продолжатся. Если он равен нулю, это означает, что станция передала последний кадр и что после КО последует поле "молчание". Бит 1 помогает повторителю и, возможно, физическому уровню определить, что следует за КО.

Восьмой символ_УДС КО называется битом ошибки (битом Е). Будучи установлен повторителем в единицу, этот бит указывает, что данный кадр имел ошибку КПК внутри кадра и, тем самым, что ошибка произошла не в канале связи между предшествующей ретранслирующей станцией и данной принимающей станцией. Если бит ошибки установлен в единицу, то принимающая станция может рассматривать этот кадр как недействительный. Исходная передающая станция всегда должна устанавливать бит ошибки в значение ноль.

4.1.8. Последовательность прерывания. Эта последовательность используется для сознательного окончания передачи кадра. Последовательность прерывания должна начинаться с границы октета той части прерываемого кадра, которая уже передана.

Последовательность прерывания должна передаваться также повторителем при получении недействительной кодированной последовательности.

4.2. Нумерация типов кадров. В этом подразделе показано расположение компонентов кадра в различных типах кадров, передаваемых подуровнем УДС. В разд.5 рассмотрены используемые здесь кадры и терминология.

4.2.1. Форматы кадров управления УДС. Нижеперечисленные кадры передаются и принимаются подуровнем УДС и не передаются на более высокие уровни.

4.2.1.1. Заявка_маркера. Этот кадр имеет блок_данных произвольного значения, длина которого в октетах (между полями адресов и КПК) в 0, 2, 4 или 6 раз больше системного времени_ответа, также измеряемого в октетах.

4.2.1.2. Запрос_преемника_1. В этом кадре поле АП равно значению СС и в нем отсутствует блок данных. За этим кадром всегда следует одно окно ответа.

4.2.1.3. Запрос_преемника_2. В этом кадре поле АП равно значению СС или ДС и отсутствует блок данных. За этим кадром всегда следуют два окна ответа.

4.2.1.4. Кто следующий? В этом кадре блок данных равен значению СС. Формат и длина блока_данных такие же, как и у адреса отправителя. За этим кадром всегда следуют три окна ответа. (Это обеспечивает преемникам два дополнительных интервала_ответа для выполнения сравнения с адресом другой станции, не являющейся ТС.)

4.2.1.5. Разрешение_соперничества. Этот кадр имеет нулевой блок_данных. За этим кадром всегда следуют четыре окна ответа.

4.2.1.6. Маркер. В этом кадре поле АП равно значению СС и отсутствует блок_данных.

4.2.1.7. Установить_преемника. В этом кадре блок_данных равен значению СС или ДС. Формат и длина блока_данных такие же, как и для адреса отправителя.

4.2.2. Формат кадра данных УЛЗ. В кадре данных УЛЗ поля АП и "блок_данных" определяются подуровнем УЛЗ станции. Кадр этого типа с ненулевым блоком данных должен передаваться на подуровень УЛЗ принимающей станции (см. п.4.1.3.2).

4.2.3. Недействительные кадры. Недействительный кадр определяется как кадр, удовлетворяющий, по меньшей мере, одному из следующих условий.

1) Он определяется как таковой физическим уровнем (например, он содержит символы плохой_сигнал).

2) Он не содержит целого числа октетов.

3) Он не содержит начального ограничителя, однокадрового поля управления, двух надлежащим образом сформированных полей адреса, одного поля блока данных соответствующей длины (зависящей от битовой комбинации, определенной в поле управления кадра), одного поля КПК и КО в указанной последовательности.

4) Вычисление КПК с охватом всех октетов между НО и КО не дает в результате уникальный остаток, определенный в п.4.1.6.

В конкретной реализации могут также иметь место следующие дополнительные условия появления недействительного кадра.

5) Поле управления кадра содержит неопределенную битовую комбинацию.

6) Бит ошибки в КО установлен в единицу.

Недействительные кадры должны рассматриваться как помехи. Их наличие как пакетов помех в некотором отношении касается элементов процедур шины с маркерным доступом.

В приложении 2 даны рекомендации по организации иерархической структуры локально администрируемых адресов.

5. ЭЛЕМЕНТЫ ОПЕРАЦИЙ ПОДУРОВНЯ УДС

В данном разделе приводится описание механизма управления маркерным доступом к шине, которое должно помочь читателю в понимании подуровня УДС и его работы.

В разд.6 содержатся точные определения специфичных для УДС терминов и описаны обязательные функции указанного механизма. В тех случаях, когда положения настоящего раздела противоречат положениям разд.6 или являются неполными, предпочтение следует отдавать положениям разд.6.

В разд.7 описано требуемое поведение автомата УД-КА. В тех случаях, когда положения настоящего раздела или разд.6 противоречат формализованному описанию, приведенному в разд.7, либо являются неполными, предпочтение следует отдавать формализованному описанию.

В данном разделе описаны операционные функции и функции восстановления при особых случаях подуровня УДС шины с маркерным доступом. Взаимоотношения данного раздела с другими разделами стандарта и спецификациями ЛВС показаны на черт.5.1.

Место подуровня УДС в модели ЛВС

Черт.5.1

К конкретным видам ответственности подуровня УДС для широкополосной среды относятся управление упорядоченным доступом к среде, обеспечение средств подключения и отключения станций (регулирование членства в логическом кольце) и управление восстановлением при неисправностях.

К рассматриваемым здесь неисправностям относятся те, которые обусловлены ошибками передачи или неисправностями станции. Сюда входят:

1) наличие нескольких маркеров,

2) потерянный маркер,

3) безуспешная передача маркера,

4) "глухая" станция (т.е. станция с неработающим приемником).

5) дублированные адреса станции,

6) неисправный передатчик.

Протокол доступа к среде должен обладать "прочностью" в смысле его устойчивости и живучести при наличии многих одновременных ошибок.

Для лучшего понимания операций по передаче маркера в широковещательной среде полезны следующие основные замечания.

а) Станции подсоединены к среде параллельно. Таким образом, когда станция передает, ее сигналы воспринимают (или "слышат") все станции данной физической среды. Другие станции могут мешать своими передачами передаче первой станции, но не могут заданным образом изменить содержимое этой передачи.

б) Когда станция передает, она может предполагать, что все остальные станции что-то слышат (хотя и не обязательно то, что она передает).

в) Если станция получает действительный кадр (правильно оформленный, имеющий ограничители и содержащий правильную КПК), она может сделать вывод, что какая-то станция передает кадр и поэтому все станции что-то слышат.

г) Если станция принимает нечто отличное от действительного кадра (т.е. помехи), она может не делать вывода о том, что другие станции этой физической среды что-то слышат.

д) Не обязательно наделять все станции правом передачи маркера (а только те, которые желают инициировать передачи).

е) Наличие нескольких маркеров и потери маркера могут быть обнаружены любой станцией. Специальная станция "монитор", выполняющая функции восстановления маркера, здесь не используется.

ж) Вследствие пространственного разделения станций невозможно гарантировать, что они будут иметь общее восприятие состояния системы в любой момент времени. (Описываемый здесь протокол доступа к среде учитывает этот фактор.)

5.1. Основные операции. Операции устойчивого состояния (состояние сети с установленным логическим кольцом и отсутствием ошибочных условий) требуют, чтобы каждая станция после окончания своей передачи просто передала маркер конкретной станции преемнику (см. черт.1.2).

К другим важным и более трудным задачам относятся установление логического кольца (при его инициации или повторной инициации в случае катастрофической ошибки) и обслуживание логического кольца (обеспечение подключения станций к логическому кольцу и их отключения от него без нарушения работы других станций сети).

Право на передачу, маркер, передается по очереди всем станциям логического кольца. Каждая станция - участник знает адрес своего предшественника (станции, из которой она получила маркер), называемый адресом предшествующей станцией (ПС). Она знает адрес своего преемника (следующую станцию, которой должен быть передан маркер), называемый адресом следующей станцией (СС). Она знает свой собственный адрес, называемый адресом данной станции (ДС). Адреса предшественника и преемника определяются динамически и поддерживаются описываемыми алгоритмами. Всякий раз, когда станция меняет своего преемника СС, она передает (при возможности) информацию об этом изменении диспетчеру станции.

В следующих подразделах приводятся основные элементы и особенности протокола маркерного доступа к шине.

5.1.1. Интервал_ответа. При описании операций доступа термин интервал_ответа используется для обозначения максимального времени, необходимого любой станции для ожидания ответа на уровне доступа к среде от другой станции. Интервал_ответа более точно определен в п.6.1.9.

Интервал_ответа (наряду с адресом станции и некоторыми другими параметрами диспетчера станции) должен быть известен станции до того, как она попытается осуществить передачу по сети. Если не все станции сети используют одинаковое значение интервала_ответа, протокол доступа к среде может функционировать неправильно. Метод установления указанных параметров на каждой станции не входит в предмет рассмотрения настоящего стандарта.

5.1.2. Право на передачу. Маркер (право на передачу) передается от станции к станции в порядке уменьшения числовых значений адресов станции. Когда станция, входящая в состав логического кольца, опознает адресованный ей кадр маркера, она становится "владельцем маркера" и может передавать кадры данных. Когда станция заканчивает передачу кадров данных, она передает маркер следующей станции логического кольца так, как это описано в п.5.1.3.

Станция, владеющая маркером, может временно передать свое право на передачу другой станции, выдав кадр данных запрос_с_ответом. Когда станция опознает адресованный ей кадр данных запрос_с_ответом, она должна выдать кадр данных "ответ", если она реализует факультативную возможность "запрос_с_ответом". Кадр данных "ответ" обусловливает возврат права на передачу станции, выдавшей кадр данных запрос_с_ответом.

5.1.3. Передача маркера. После того, как станция закончила передачу всех имевшихся у нее кадров данных и выполнила oстальные функции обслуживания (описанные в п.5.1.4), эта станция передает маркер своему преемнику путем выдачи кадра управления_УДС "маркер".

После передачи кадра "маркер" станция прослушивает передачи, желая убедиться в том, что ее преемник получил кадр маркера и вошел в активное состояние. Если вслед за передачей кадра "маркер" станция обнаружила в пределах одного окна ответа действительный кадр, она предполагает, что ее преемник завладел маркером и находится в состоянии передачи. В противном случае станция, передавшая маркер, пытается оценить состояние сети.

Если станция, передавшая маркер, обнаруживает пакеты_помех (например, неопределенную последовательность или кадр с неправильной КПК), она не может уверенно определить, какая станция осуществляет передачу. Протокол доступа к среде реагирует на это состояние таким образом, чтобы минимизировать вероятность серьезных ошибок.

Поскольку станция широкополосной сети всегда должна опознавать свои собственные кадры, то в случае, если станция, передавшая маркер, опознает отдельный пакет помех и не опознает собственного кадра маркера, она предполагает, что опознала свой собственный искаженный кадр маркера, который оказался искаженным, и продолжает наблюдать дальше.

При обнаружении второго пакета_помех или пакета_помех после опознания собственного кадра маркера станция, передавшая маркер, продолжает наблюдать в состоянии КОНТРОЛЬ_ПЕРЕДАЧИ_МАРКЕРА еще в течение максимум четырех интервалов_ответа. Если и после этого она ничего не обнаружит, станция предполагает, что обнаруженный пакет помех не является искаженным кадром ее преемника, и повторно выдает маркер. Если в течение следующих четырех интервалов_ответа станция ничего не обнаружит, она полагает, что ее преемник завладел маркером.

Если владелец маркера не обнаружит действительного кадра данных после первой передачи маркера, он еще раз повторяет операцию передачи маркера, осуществляя такой же контроль, как и при первой попытке.

Если преемник не передает и после второго кадра маркера, передающая станция предполагает, что этот преемник неисправен. При этом она выдает кадр "кто_следующий?" с адресом своего преемника в поле блок_данных этого кадра. Каждая станция сравнивает значение поля блок_данных кадра "кто следующий?" с адресом своего предшественника (станции, которая в нормальных условиях передает ей маркер). Станция, чей предшественник является преемником передающей станции, отвечает за кадр "кто следующий?" своим адресом в кадре установить_преемника. Станция_владелец маркера устанавливает таким образом нового преемника, выводя неисправную станцию из логического кольца.

Если передающая станция не обнаружила ответа на кадр "кто следующий?", она повторяет этот кадр еще раз. Если ответа по-прежнему нет, эта станция пытается использовать другую стратегию восстановления логического кольца. Она передает кадр запрос_преемника_2 со своим собственным адресом в полях АП и АО, запрашивая любую станцию системы ответить ей. Любая работоспособная станция, которая обнаружила этот запрос и которая желает стать участником логического кольца, выдает ответ, и тем самым восстанавливает логическое кольцо, используя рассматриваемый в п.5.1.4 процесс окна ответа.

Если все попытки запросить преемника оказались безуспешными, станция полагает наличие неисправности: либо все станции неисправны, либо все станции вышли из логического кольца, либо имеет место разрыв в физической среде, либо неправильно работает собственный передатчик станции, либо неисправен собственный приемник станции, в результате чего она не может слышать другие станции, отвечающие на ее запросы. В этих условиях станция прекращает попытки поддержать логическое кольцо. Если станция не имеет кадров для передачи, она отыскивает некоторую информацию об активности других станций. Если станция имеет кадры для передачи, она передает все свои оставшиеся кадры данных и затем повторяет процесс передачи маркера. Если станция выдала свои кадры и по-прежнему не может определить своего преемника, она "замолкает" и слушает передачи других станций.

Таким образом, при нормальной работе маркер передается от станции к станции, используя короткий кадр маркера. Если станции не удается захватить маркер, то передающая станция использует последовательность восстановительных процедур, объем которых сильно возрастает при повторяющихся неудачах станции установить станцию-преемник.

5.1.4. Окна ответа. Новые станции вводятся в логическое кольцо посредством управляемого процесса соперничества с использованием "окон ответа". Окно ответа - это управляемый интервал времени (равный одному интервалу_ответа), следующий после передачи кадра управления_УДС, в котором станция, передающая кадр, выдерживает паузу и слушает ответ. Если в интервале окна ответа станция опознает начало передачи, она продолжает слушать эту передачу даже после того, как окно ответа истечет до тех пор, пока передача не закончится. Таким образом, окна ответа определяют интервал времени, в течение которого станция может услышать начало ответа от другой станции.

Два типа кадров: запрос_преемника_1 и запрос_преемника_2 указывают на открытие окон ответа для станций, желающих войти в логическое кольцо. Кадр запрос_преемника определяет диапазон адресов станций между адресом отправителя и получателя кадра. Те станции, чьи адреса попадают в этот диапазон, и которые желают войти в логическое кольцо, отвечают на этот кадр.

После передачи кадра запрос_преемника станция ожидает поступления ответа в окне ответа, следующем за кадром. Отвечающие станции посылают этой станции свои запросы стать следующей станцией в логическом кольце. Если станция, передавшая кадр, опознает действительный запрос, она разрешает новой станции войти в логическое кольцо, изменяя адрес своего преемника на адрес новой станции и передавая маркер этому новому преемнику.

Не исключена возможность, что в любом окне ответа несколько станций одновременно пожелают войти в логическое кольцо. Чтобы минимизировать возникающее в таких случаях соперничество, последовательность выдачи запросов ограничивается требованием, чтобы станция запрашивала разрешение на доступ только тогда, когда окно ответа открыто для диапазона адресов, охватывающих и ее адрес.

Существует два типа кадра "запрос_преемника": запрос_преемника_1, имеющий одно окно ответа, и запрос_преемника_2, имеющий два окна ответа. Запрос_преемника_1 передается, когда адрес преемника меньше адреса данной станции. Это нормальная ситуация, когда маркер передается от станции с большим адресом к станции с меньшим адресом. Кадр запрос_преемника_1 разрешает отвечать только тем станциям, адреса которых находятся в диапазоне между адресами передатчика маркера и предполагаемого следующего владельца маркера, ограничивая, таким образом, число возможных соперников и сохраняя нисходящий порядок логического кольца.

Только у одной станции логического кольца свой адрес меньше адреса ее преемника (т.е. единственная станция, имеющая наименьший адрес, передает маркер на "вершину" адресной иерархии логического кольца). При запросе преемников такая станция должна открыть два окна ответа: одно для тех станций, адреса которых расположены ниже ее собственного адреса, и другое для станций с адресами выше адреса ее преемника. При открывании окон ответа станция с наименьшим адресом посылает кадр запрос_преемника_2. Станции, адреса которых расположены ниже адреса передающей станции, выдают ответ в первом окне ответа; станции с адресами более высокими, чем у преемника передающей станции, выдают ответ во втором окне ответа.

Запрашивающая станция, которая опознала в любом окне ответа действительный кадр установить_преемника, находит нового преемника. Если одновременно отвечают несколько станций, то в заданный период ответа можно слышать лишь нераспознаваемые помехи. При этом запрашивающая станция выполняет последовательный алгоритм арбитража с целью идентификации одного отвечающего, выдавая кадр разрешение_соперничества. Станции, которые ответили на самый ранний кадр запрос_преемника и которые еще не исключены указанным алгоритмом, выбирают двухбитную величину задержки прослушивания (обычно из адреса станции) и "слушают" в течение 0, 1, 2 или 3 интервалов_ответа в зависимости от величины задержки прослушивания. (Выбор этого значения задержки прослушивания описан ниже.) Если эти соперничающие станции во время прослушивания что-то опознают (т.е. не_молчание), они исключают себя из процесса арбитража. Если они опознают только "молчание", они продолжают отвечать на последующие запросы разрешение_соперничества запрашивающей станции. Этот процесс обычно приводит к установлению одного нового преемника.

5.1.5. Ограничение времени оборота маркера. Наихудший случай времени оборота маркера определяет максимальную задержку, испытываемую станцией в получении доступа к сети. Очень длительное время оборота маркера имеет место, когда многие станции пытаются включиться в логическое кольцо, выполняя процедуру запроса преемника при одном и том же обороте маркера.

Максимальное время оборота маркера ограничивается временем отсрочки процедуры запроса преемника всякий раз, когда время оборота маркера превышает заданное максимальное значение. Тайм-аут_оборота_маркера (обслуживание_кольца) на каждой станции измеряет время оборота маркера. Если это время превышает установленное диспетчером станции значение желаемое_время_оборота (обслуживание_кольца), станция не выполнит процедуру запроса преемника. При следующем обороте маркера станция определяет, достаточно ли быстро обращается сейчас маркер, чтобы выполнить процедуру запроса преемника.

Значение желаемое_время оборота (обслуживание_кольца) в сочетании с факультативной возможностью назначения приоритетов (см. п.5.1.7) определяет максимальное время оборота маркера.

5.1.6. Инициация. Инициация касается в основном специального случая подключения новых станций; эта процедура запускается при истечении в одной из станций тайм-аута неактивности (шина_свободна). При истечении этого тайм-аута станция передает кадр заявка_маркера. Как и в алгоритме окна ответа, алгоритм инициации допускает возможность одновременной попытки нескольких станций инициировать сеть. Эта ситуация разрешается путем сортировки адресов инициаторов.

Каждый возможный инициатор передает кадр заявка_маркера, у которого длина поля блок_данных кратна сетевому интервалу_ответа (кратность 0, 2, 4, 6 основана на выбранных битах адреса станции). Каждая инициирующая станция ожидает затем в течение одного интервала_ответа, чтобы начать собственную передачу, пропуская передачи других станций, которые выбрали такую же длину кадра. Затем станция отслеживает состояние среды.

Если станция опознает не_молчание, она приходит к выводу, что какая-то станция (или станции) ведет (ут) передачу большей длительности. Данная станция уступает право на передачу станциям, ведущим более длинные передачи, и вновь входит в состояние ДЕЖУРНОЕ.

При обнаружении молчания и наличии в комбинации адреса неиспользованных бит станция, пытающаяся инициировать, повторяет этот процесс, используя следующие два бита своего адреса для определения длины следующего передаваемого кадра. Если все биты использованы и по-прежнему опознается молчание, станция становится "победителем" соперничества за инициацию и завладевает маркером.

Поскольку в сети оказывается уникальный кадр маркера, логическое кольцо строится по описанному ранее процессу окна ответа.

Примечание. В конце алгоритма сортировки адресов используется случайная пара бит, чтобы предотвратить ситуацию, когда две станции, имеющие одинаковый адрес (что является ошибочной ситуацией), не выводили постоянно всю систему из строя. Если две станции не различаются (случайные выборы идентичны), они обе пытаются сформировать логическое кольцо и, по меньшей мере, одна из них должна этого добиться. Если они различаются (случайные выборы различны), одна из них должна отсрочить свою передачу. В последнем случае станция, отсрочившая передачу, услышит передачу от станции с идентичным адресом и обнаружит состояние ошибки.

5.1.7. Выход из кольца. Станция может сама в любое время достаточно просто выйти из логического кольца, не ответив на переданный ей маркер и предоставив возможность механизмам восстановления неисправностей протокола доступа к среде "залатать" образовавшийся пробел. Более эффективный метод состоит в следующем: станция, владеющая маркером и желающая выйти из логического кольца, передает кадр установить_преемника своей станции-предшественнику (т.е. станции, которая передала ей мapкер), содержащий адрес своего преемника. Затем станция, желающая выйти из кольца, передает, как обычно, маркер своему преемнику. Для восстановления станции в логическом кольце требуется выполнить одну из последовательностей, описанных в пп.5.1.4 и 5.1.6.

5.1.8. Факультативная возможность назначения приоритетов. Метод маркерного доступа обеспечивает факультативный механизм назначения приоритетов, который назначает кадрам данных вышерасположенного уровня, ожидающим передачи, различные "классы обслуживания", классифицируемые или упорядочиваемые по степени желаемой приоритетности передачи. Этот механизм дает возможность подуровню УДС обеспечивать для протоколов подуровня УЛЗ и более высоких уровней восемь классов обслуживания. Приоритет каждого кадра определяется классом обслуживания, запрошенным в команде УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос (см. п.2.2.1).

В методе маркерного доступа к шине различаются только четыре уровня приоритета, называемые "классами доступа". Таким образом, имеются четыре очереди запросов для хранения кадров, ожидающих передачи. Классы доступа именуются номерами 0, 2, 4 и 6; при этом 6 - высший приоритет, 0 - низший приоритет.

Подуровень УДС преобразует запрошенный подуровнем УЛЗ класс услуг в трехбитное значение приоритета, которое вводится в поле "управление кадра". Затем значение приоритета преобразуется в класс доступа УДС путем отбрасывания наименее значащего бита в поле приоритета. Таким образом, классы обслуживания 0 и 1 соответствуют классу доступа 0, классы обслуживания 2 и 3 - классу доступа 2, классы обслуживания 4 и 5 - классу доступа 4 и классы обслуживания 6 и 7 - классу доступа 6.

Любая станция, не использующая факультативную возможность назначения приоритетов, должна передавать каждый кадр данных с классом доступа 6 (высший приоритет). Значение класса обслуживания в примитиве УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос должно передаваться в октете УК. Для всех станций общее правило управления передачей этих кадров высшего приоритета состоит в том, что станция не должна передавать последовательные кадры данных дольше некоторого максимального времени, устанавливаемого диспетчером станции. Это время, называемое временем_удержания_маркера_высш_пр, предотвращает монополизацию сети со стороны любой станции. Станция, имеющая для передачи большее число кадров данных класса доступа 6, чем она может передать за один период времени_удержания_маркера_высш_пр, не имеет права передавать последующие кадры после истечения этого времени и должна отдать маркер. Однако, если станция, использующая факультативную возможность назначения приоритета, имеет для передачи кадры более низкого класса доступа, и ей отведено для этого время, она должна передать эти кадры, соблюдая описываемые здесь правила системы приоритетов.

Цель системы приоритетов - предоставить полосу пропускания сети для передачи кадров более высокого приоритета и передавать кадры более низкого приоритета только при наличии достаточной полосы пропускания. Полоса сети распределяется путем синхронизации процесса циркуляции маркера по логическому кольцу. Каждому классу доступа назначается "желаемое" время оборота маркера. Для каждого класса доступа станция измеряет время, которое затрачивает ее маркер на циркуляцию по логическому кольцу. Если маркер возвращается на станцию за время, меньшее, чем желаемое время оборота маркера, станция может передавать кадры данного класса доступа до тех пор, пока не истечет это время. Если же маркер возвращается после истечения желаемого времени оборота маркера, станция не может передавать кадры данного приоритета при таком времени передачи маркера.

Каждая станция, использующая факультативный метод назначения приоритетов, должна иметь три таймера оборота маркера для трех низших классов доступа. Для каждого класса доступа имеется очередь кадров, подлежащих передаче. Когда станция принимает маркер, она сначала обслуживает очередь самого высокого класса доступа, для управления которой используется время_удержания_маркера_высш_пр. После передачи всех кадров высшего приоритета станция приступает к обслуживанию таймеров оборота маркера и очередей, переходя от более высоких к более низким классам доступа.

Каждый класс_доступа действует как виртуальная подстанция в том смысле, что право на передачу передается внутри нее, проходя вниз от наивысшего класса_доступа через все другие классы_доступа прежде, чем произойдет переход к преемнику станции.

Алгоритм обслуживания классов доступа состоит в загрузке остаточного значения тайм-аута оборота маркера в таймер удержания маркера и перезагрузке того же таймера оборота маркера желаемым временем_оборота для данного класса доступа. (Таким образом, переданные станцией кадры заданного класса доступа учитываются при подсчете времени оборота следующего маркера этого класса доступа). Если тайм-аут удержания маркера имеет остаточное положительное значение, то станция может передавать кадры данного класса доступа до тех пор, пока либо не истечет тайм-аут удержания маркера, либо очередь для данного класса доступа не станет пустой. При наступлении любого из этих событий станция приступает к обслуживанию следующего нижнего класса доступа. После обслуживания самого нижнего класса станция выполняет любое необходимое обслуживание логического кольца и передает маркер своему преемнику.

5.1.9. Пример использования таймера оборота маркера. В следующем примере описана упрощенная система, оперирующая только двумя действующими классами доступа: высшего и одного из низких уровней. Предположим, что в логическом кольце имеются четыре станции с адресами 10, 8, 6 и 2. Предположим далее, что каждая из станций 10 и 2 за каждый оборот маркера передает кадры высокого приоритета; тогда как станции 8 и 6 передают как можно более кадров низкого приоритета. (В данном примере предполагается, что задержка распространения сигналов незначительна по сравнению с временем передачи кадров данных).

В данном примере выполнение алгоритма начинается после периода отсутствия передачи каких-либо кадров данных, поэтому маркер обращается быстро, как только возможно. На черт.5.2 каждая станция представлена прямоугольником, в котором указан адрес станции и желаемое значение времени оборота маркера для активной очереди кадров станции. Значения, приведенные в левой колонке для каждой станции и обозначаемые временем оборота маркера в предыдущем цикле (ВОМП), указывают "времена" оборота маркера, наблюдаемые на этой станции при предыдущем обороте маркера. Значения в правой колонке, обозначаемые число кадров, переданных за период владения маркером (ЧКПД), указывают число "кадров", переданных станцией за каждый период владения маркером. Каждая строка в этой таблице представляет один оборот маркера. В данном примере предполагается, что станция 10 имеет три высокоприоритетных кадра по 128 октетов каждый, станции 8 и 6 - только кадры низкого приоритета по 400 и 365 октетов, соответственно, а станция 2 имеет два высокоприоритетных кадра по 305 октетов. "Время" оборота маркера дано в октетных_интервалах в предположении, что на передачу маркера каждая станция затрачивает 19 октетных_интервалов.

Пример времен обращения маркера при приоритетной передаче данных

ФИЗИЧЕСКАЯ СРЕДА

Черт.5.2

Из примера видно, что при первом обороте маркера измеренное станцией 10 действительное время оборота маркера равно 76 (4·19) и ею передано три кадра данных высокого приоритета. Таким образом, измеренное станцией 8 фактическое "время" оборота маркера равно 460 (3·128+76) при оставшихся 1140 единицах "времени" для передачи данных до передачи маркера на станцию 6. Измеренное станцией 5 фактическое время оборота маркера равно 1660 (поскольку с момента, когда она последней приняла маркер, она передала 1660 октетов данных). Станция 6 не может передавать данные низкого приоритета и должна немедленно отдать маркер. (Если бы станция 8 имела меньше данных для передачи, она могла бы более быстро передать маркер станции 6, позволив последней передавать в этом цикле оборота маркера). Станция 2 передает два кадра высокоприоритетных данных без ограничений со стороны низкоприоритетного тайм-аута оборота маркера.

При втором обороте маркера станция 8 не может передавать, но маркер успевает прибыть достаточно рано на станцию 6, чтобы она могла передать два низкоприоритетных кадра данных.

В приведенном примере при третьем обороте маркера каждая из станций 10 и 2 продолжает передавать высокоприоритетные кадры данных. Станции 8 и 6 не могут передавать свои низкоприоритетные данные из-за очень медленной циркуляции маркера по данному маршруту.

При четвертом и пятом оборотах маркера станции 10 и 2 продолжают использовать большую часть полосы пропускания сети для высокоприоритетных кадров. Станции 8 и 6 распределяют между собой оставшуюся часть полосы, передавая поочередно по два кадра за каждый оборот маркера.

При оборотах маркера с 5-го по 7-й повторно используют те же комбинации, что и при оборотах со 2-го по 4-й, показывая стабильную цикличность в распределении полосы пропускания: через каждые три оборота маркера станции 10 и 2 используют 66% полосы, а станции 6 и 8 равномерно распределяют оставшиеся 34%. Если все станции выдают одинаковый трафик, то такое распределение продолжается неопределенно долго.

Начиная с восьмого оборота маркера, станция 2 передает только по одному кадру высокоприоритетных данных, обеспечивая станциям с более низкими приоритетами большую часть доступной полосы. Это установившееся снова стабильное циклическое использование комбинации можно видеть путем сравнения 9 и 12-го оборотов маркера. Такое использование комбинаций снова повторяется через три оборота. Станции 10 и 2 вместе используют 48% полосы пропускания, а станции 6 и 8 распределяют оставшиеся 52% полосы.

Этот пример показывает, как, используя тайм-аут оборота маркера, трафик низкого класса доступа может заполнять полосу пропускания, которая недоиспользуется трафиком более высокого класса доступа. Обратим внимание на то, каким образом полоса пропускания сети, недоиспользуемая станциями с трафиком более высокого класса доступа, распределяется более или менее равномерно среди станций с графиком более низкого класса доступа. И хотя в примере каждая станция передает трафик только одного класса доступа, стандарт позволяет любой станции передавать трафик любого класса доступа.

5.1.10. Услуга УДС в режиме без установления соединения с подтверждением. Механизм запрос_с_ответом в сочетании с соответствующими функциями пользователя_УДС обеспечивает услуги УДС в режиме без установления соединения с подтверждением. Когда логический объект вышерасположенного уровня запрашивает передачу данных, используя услуги УДС в режиме без установления соединения с подтверждением, логический объект пользователя_УДС выдает логическому объекту УДС примитив УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос с параметром качество_услуг, определяющим запрос_с_ответом.

Когда локальный логический объект УДС получает маркер, он передает кадр запрос_с_ответом и ожидает поступления другого действительного кадра. Если тайм-аут истекает до получения действительного кадра, локальный логический объект УДС повторно передает исходный кадр. Эта последовательность действий повторяется до тех пор, пока либо не будет получен действительный кадр, либо пока не будет исчерпано допустимое число попыток.

Когда удаленный (отвечающий) логический объект_УДС получает кадр, определяющий запрос_с_ответом, он передает этот кадр логическому объекту удаленного пользователя_УДС. Этот логический объект вырабатывает соответствующий ответ и дает указание удаленному логическому объекту УДС сразу же передать этот кадр ответа отправителю кадра запрос_с_ответом (т.е. инициирующей станции).

Когда локальный (инициирующий) логический объект УДС получает кадр "ответ" или когда он использовал допустимое число попыток, он увязывает этот кадр (при его наличии) с обрабатываемым в данный момент кадром запрос_с_ответом, и сообщает инициирующему логическому объекту пользователя_УДС о выполнении его начального запроса.

Механизм повторения процедуры запрос_с_ответом, действуя под управлением параметра макс_число_попыток (см. п.7.1.1), предотвращает потери кадров любой степени важности. Однако поскольку локальная станция при неполучении ответного кадра повторяет кадр запрос_с_ответом, возможно, что удаленная станция может получить дубликаты первоначального кадра запрос_с_ответом. Удаленный логический объект пользователя_УДС должен исключать дублированные кадры.

Локальный (инициирующий) логический объект УДС в каждый момент времени может участвовать только в одном действии немедленного_ответа. Все повторные попытки и тайм-ауты для этого запроса завершаются до того, как локальный логический объект_УДС обработает другой запрос или инициирует процедуры обслуживания_кольца/передачи_маркера.

5.1.11. Рандомизированные переменные. Некоторые переменные, используемые протоколом доступа к среде, имеют два бита "случайной значимости". Отдельные из этих рандомизированных переменных при определенных условиях используются для повышения вероятности восстановления ошибок. Рандомизация значения макс_счет_запросов побуждает станции работать "вне ритма" при открывании окон ответа.

5.2. Состояния конечного автомата управления доступом (УД-КА). Логика доступа к среде в станции представлена здесь в виде вычислительного автомата, который проходит последовательно через множество различных фаз, называемых состояниями. Эти состояния описаны в следующих подразделах. Сами состояния и переходы между ними представлены на черт.5.3. (Пунктирные линии группируют состояния в функциональные области). В разд.7 содержится полная таблица переходов состояний, которая обеспечивает формализованное описание автомата УД-КА шины с передачей маркера.

Диаграмма состояний конечного автомата управления доступом

Черт.5.3

5.2.0. Автономное состояние. АВТОНОМНОЕ - это состояние, в которое УД-КА входит сразу после включения питания или после обнаружения подуровнем УДС некоторых ошибочных ситуаций. После включения питания станция выполняет самотестирование и проверку соединения с физической средой без передачи данных. Это "внутреннее" самотестирование зависит от реализации станции и не влияет на работу других станций сети. Таким образом, процедура самотестирования не входит в предмет рассмотрения настоящего стандарта.

После завершения любой из процедур включения питания станция остается в состоянии АВТОНОМНОЕ до тех пор, пока у нее не будут проинициированы все необходимые параметры и пока она не получит команду перейти в неавтономный режим.

5.2.1. Дежурное состояние. ДЕЖУРНОЕ - это нормальное статическое состояние УД-КА.

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.

5.2.2. Запрос вхождения. В состояние ЗАПРОС_ВХОЖДЕНИЯ переход происходит из состояния ДЕЖУРНОЕ, если станция, желающая войти в логическое кольцо, получает кадр запрос_преемника, охватывающий адрес данной станции. (В состояние ЗАПРОС_ВХОЖДЕНИЯ станция входит также из состояния ЗАДЕРЖКА_ЗАПРОСА в процессе разрешения соперничества, рассматриваемого в п.5.2.3). В состоянии ЗАПРОС_ВХОЖДЕНИЯ соперничающая станция передает владельцу маркера кадр установить_преемника и переходит в состояние ЗАДЕРЖКА_ЗАПРОСА для ожидания ответа.

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.

5.2.3. Задержка запроса. ЗАДЕРЖКА_ЗАПРОСА - это состояние, в которое станция входит после передачи кадра запрос_преемника в состоянии ЗАПРОС_ВХОЖДЕНИЯ. В состоянии ЗАДЕРЖКА_ЗАПРОСА станция может рассчитывать услышать:

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 маркера и возвращается в состояние ДЕЖУРНОЕ.

В случае 3) владелец маркера опознал ответы от многих станций, запрашивающих маркер, и передал кадр разрешение_соперничества. 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+1, для 48-битных адресов), образуя следующий цикл.

а) Все оставшиеся запрашивающие станции передают владельцу маркера кадры установить_преемника.

б) Все они слушают ответ от владельца маркера и игнорируют другие кадры установить_преемника.

в) Все они опознают кадр разрешение_соперничества от владельца маркера.

г) Все они задерживают передачу на несколько интервалов_ответа, исходя из последующих двух бит их собственных адресов.

д) 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 разрешения 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).

5.2.4. Заявка маркера. В состояние ЗАЯВКА_МАРКЕРА станция входит из состояния ДЕЖУРНОЕ после истечения тайм-аута неактивности (и эта станция желает войти в логическое кольцо). В этом состоянии станция пытается инициировать или повторно инициировать логическое кольцо передачей кадров заявка_маркера.

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_число_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.

5.2.5. Использование маркера. Состояние ИСПОЛЬЗОВАНИЕ_МАРКЕРА вводится сразу после приема или после заявки маркера. Это то состояние, в котором станция может передавать кадры данных.

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_приоритета, 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 тайм-аут окна ответа в значение 3 интервала_ответа и входит в состояние ОЖИДАНИЕ_ОТВЕТА_ИНТ-КА.

5.2.6. Ожидание ответа ИНТ-КА. Состояние ОЖИДАНИЕ_ОТВЕТА_ИНТ-КА вводится после передачи кадра данных. Автомат УД-КА может ожидать, прежде чем выдать автомату ИНТ-КА сообщение о получении ответа.

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_ответом. Если число повторных передач этого кадра станцией достигло значения, установленного параметром макс_число_попыток, 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.

5.2.7. Контроль класса доступа. В состоянии КОНТРОЛЬ_КЛАССА_ДОСТУПА автомат УД-КА управляет передачей кадров различных классов доступа. Если факультативная возможность назначения приоритета не используется, считается, что все кадры имеют высший приоритет и состояние КОНТРОЛЬ_КЛАССА_ДОСТУПА служит только для контроля входа в состояние ПЕРЕДАЧА_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 передает ему маркер и входит в состояние КОНТРОЛЬ_ПЕРЕДАЧИ_МАРКЕРА;

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;

3) 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 ОЖИДАНИЕ_ОТВЕТА.

5.2.8. Передача маркера. ПЕРЕДАЧА_МАРКЕРА - это состояние, в котором станция пытается передать маркер своему преемнику.

Если значение счет_запросов равно нулю и в таймере_обслуживания_кольца остается время, данная станция разрешает новым станциям войти в логическое кольцо до передачи маркера. Станция, владеющая маркером, выполняет это, передавая кадр запрос_преемника_1 или запрос_преемника_2 в зависимости от обстоятельств, и входит в состояние ОЖИДАНИЕ_ОТВЕТА. (Подробнее об этой операции см. в п.5.1.4).

Если адрес преемника, СС, известен, станция просто передает маркер, следуя запросу любого нового преемника. (Подробнее об этой операции см. в п.5.1.3). Если преемник отвечает и станция опознает действительный кадр, она выполняет свои обязанности по передаче маркера.

Если СС неизвестен, станция передает кадр запрос_преемника_2 самой себе. Поскольку этот кадр имеет два окна ответа и одинаковые адреса отправителя и получателя, он побуждает все станции в сети, которые желают войти в логическое кольцо (независимо от того, были они в нем ранее или нет) выдать ответ. Те станции, адреса которых ниже, чем у передавшей кадр маркера, передают в первом окне ответа, а станции, адреса которых выше, - во втором окне ответа.

Станция, владеющая маркером, во время окна (он) ответа следит за появлением кадров установить_преемника от потенциальных преемников. Если такие кадры не опознаются, станция прекращает попытку поддержать логическое кольцо и слушает передачи от любой другой станции. (Подробнее об этой операции см. в п.5.1.4).

5.2.9. Контроль передачи маркера. КОНТРОЛЬ_ПЕРЕДАЧИ_МАРКЕРА - это такое состояние станции, в котором она ожидает реакции другой станции, которой она только что передала маркер.

Станция, передавшая маркер, ожидает в течение одного интервала_ответа передачи данных от станции, принявшей маркер. Задержка в один интервал_ответа учитывается во временной задержке между передачей кадра данных и возвратом соответствующего ответа передатчику.

Если опознан действительный кадр данных, передача которого начата во время окна ответа, станция полагает, что передача маркера прошла успешно. Кадр данных обрабатывается так, как если бы он был принят в состоянии ДЕЖУРНОЕ.

Если в течение одного интервала_ответа ничего не опознано, станция, передавшая маркер, полагает, что передача маркера оказалась безуспешной, и возвращается в состояние ПЕРЕДАЧА_МАРКЕРА для того, чтобы повторить передачу, либо выбрать другую стратегию.

При обнаружении помех или недействительного кадра станция продолжает прослушивать последующие передачи в соответствии с изложенными в п.5.1.3.

5.2.10. Ожидание ответа. ОЖИДАНИЕ_ОТВЕТА - это состояние станции, в котором она пытается упорядочить кандидатов в преемники посредством алгоритма распределенного разрешения соперничества до тех пор, пока не будет правильно принят один из кадров этих преемников установить_преемника или пока не останется ни одного преемника. В это состояние станция входит из состояния ПЕРЕДАЧА_МАРКЕРА всякий раз, когда она определяет, что настало время открыть окно ответа, либо если станция не знает своего преемника (при инициации или при неудачной попытке передачи маркера).

В состоянии ОЖИДАНИЕ_ОТВЕТА станция ожидает в течение нескольких окон ответа. Если в течение всего времени открытости окна (окон) станция ничего не опознает, она переходит в состояние ПЕРЕДАЧА_МАРКЕРА для того, чтобы передать маркер своему известному преемнику, либо попытаться изменить стратегию передачи маркера.

При получении кадра установить_преемника станция ожидает, пока не истечет оставшееся время окна ответа. Затем станция входит в состояние ПЕРЕДАЧА_МАРКЕРА и передает маркер новому преемнику.

Если полученный кадр не является кадром установить_преемника, станция сбрасывает свой маркер (поскольку какая-то другая станция действует так, как будто она также владеет маркером, что создает ситуацию дублирования маркера) и снова входит в состояние ДЕЖУРНОЕ.

Если в течение окон ответа обнаруживаются помехи, станция зацикливает процедуру передачи кадров разрешение_соперничества, каждый из которых открывает четыре окна ответа, и ожидает различимого ответа, начатого в окне ответа. Станция повторяет цикл максимум макс_число_передач, каждый раз инструктируя соперничающие станции выбрать два различных бита своего адреса для определения, в каком из четырех открытых окон им следует вести передачу.

5.3. Описание интерфейсного конечного автомата. Автомат ИНТ-КА действует как посредник между другими функциональными автоматами подуровня УДС и теми логическими объектами пользователя_УДС, с которыми УДС взаимодействует. Его внутренние операции в значительной степени являются неопределенными, поскольку подуровень УДС будет функционировать правильно независимо от того, каким образом удовлетворяются функциональные требования ИНТ-КА.

Автомат ИНТ-КА выполняет восемь следующих основных функций, три из которых факультативные:

1) прием и генерация сервисных примитивов, определенных для интерфейса УЛЗ-УДС;

2) постановка в очередь запросов услуг;

3) распознавание адресов кадров данных, предназначенных для данной станции;

4) преобразование запросов качества услуг УЛЗ из терминов УЛЗ (класс_услуг) в термины УДС (класс_доступа);

5) факультативное обслуживание многих очередей запросов передачи, различаемых по классу_доступа (или по классу_услуг);

6) обеспечение дисциплины "первый пришел - первый вышел" в каждой очереди ожидающих запросов услуг;

7) факультативная генерация сообщения ответ_принят для УД-КА при приеме кадра данных, параметр качества которого определяет "ответ";

8) факультативный прием ответа от отвечающего логического объекта пользователя_УДС вслед за получением кадра, определяющего запрос_с_ответом, и передача кадра ответа.

Поскольку сервисные примитивы подробно рассматриваются далее по тексту настоящего стандарта, они здесь больше не обсуждаются.

Автомат ИНТ-КА должен обеспечивать также распознавание адресов в кадрах данных. Если распознавание некоторых адресов может быть выполнено автоматом ПМ-КА, то необходимость проверки соответствия потенциально большого количества групповых адресов нерационально возлагать на ПМ-КА.

Примечание. Определение механизма распознавания групповых адресов находится в стадии изучения.

Понятие качества услуг аналогично понятию приоритета, хотя оно несколько менее конкретно и это сделано сознательно. Протоколы верхних уровней могут назначать своим сообщениям определенную значимость, которая может быть только приблизительно учтена более низкими уровнями. В случае ЛВС подуровень УЛЗ может присвоить каждому кадру, который он запрашивает для передачи, любой из восьми классов услуг. Подуровень УДС шины с маркерным доступом может оказаться не в состоянии обеспечить различное качество услуг или различные классы_доступа УДС, поэтому он должен обеспечить преобразование всех классов_услуг в один класс_доступа. Подуровень УДС может в качестве факультативной возможности обеспечить четыре различных класса_доступа. Если он их обеспечивает, то ИНТ-КА должен поддерживать несколько очередей запросов с тем, чтобы запросы могли обрабатываться в соответствии как с классом_доступа (или классом_услуг), так и порядком их поступления.

5.4. Описание приемного конечного автомата. Автомат ПМ-КА (см. черт.1.3 и 5.4) принимает символы УДС (см. п.6.1.2) из физического уровня, вырабатывает структуры данных верхних уровней и передает сигналы автомату УД-КА и автомату ИНТ-КА. Интерфейсом между физическим уровнем и автоматом УД-КА служит примитив ФИЗ_БЛОК_ДАННЫХ.индикация, определяемый в разд.8. В данном описании автомата ПМ-КА примитив ФИЗ_БЛОК_ДАННЫХ.индикация представлен как кодируемый символ_УДС и соответствующий синхронизатор. Другие интерфейсы автомата ПМ-КА являются внутренними для УДС и состоят из следующих сигналов и структур данных:

Шина_свободна - этот сигнал вырабатывается, когда среда неактивна. Он устанавливается и сбрасывается автоматом ПМ-КА и читается автоматом УД-КА.

ПМ_протокольный_кадр - булева переменная, которая имеет значение "истинно" при приеме действительного кадра управления_УДС. Эта переметная устанавливается автоматом ПМ-КА, читается и стирается автоматом УД-КА.

ПМ_кадр_данных - булева переменная, которая принимает значение "истинно" при приеме действительного кадра данных. Эта переменная устанавливается автоматом ПМ-КА, читается автоматами УД-КА и ИНТ-КА, но сбрасывается только автоматом ИНТ-КА.

Пакет_помех - этот сигнал указывает, что физическая среда была активной, но это не привело к появлению действительного кадра (определение недействительных кадров см. в п.4.2.3). Этот сигнал устанавливается автоматом ПМ-КА, читается и стирается автоматом УД-КА.

Буфер_кадров - при приеме действительного кадра данных в нем содержится октет управления кадра, поля адрес_получателя, адрес_отправителя, блок_данных и поле КПК. Это содержимое записывается автоматом ПМ-КА. При установленном сигнале ПМ_протокольный_кадр это содержимое используется автоматом УД-КА, а при сигнале ПМ_кадр_данных - автоматом ИНТ-КА.

В автомате ПМ-КА имеется четыре главных функциональных блока: интерпретатор символа_УДС, блок КПК, преобразователь последовательного кода и блок управления приемником (см. черт.5.4). Эти блоки описываются как синхронные автоматы, тактируемые от ФИЗ_синхр. В необходимых на практике случаях эти блоки разбиваются на конечные автоматы. На черт.5.5-5.7 обозначения на дугах, указанные без скобок, представляют состояния дуг; обозначение в скобках указывает выход из этой дуги.

Приемный конечный автомат

Черт.5.4

Конечный автомат "Обнаружение состояния молч/раб"

Черт.5.5

Конечный автомат обнаружения молч/раб

________________

* Эти дуги должны входить, скорее, в состояние 1 или 0, чем в указанные здесь состояния

Черт.5.6

Конечный автомат обнаружения ОК

________________

* Эти дуги должны входить, скорее, в состояние 1 или 0, чем в указанные здесь состояния

Черт.5.7

Интерпретатор символов_УДС принимает символы_УДС и вырабатывает следующие сигналы:

молч, раб - эти сигналы представляют собой состояние молчания (молч) и рабочее состояние (раб) шины соответственно. Сигналы молч и раб непосредственно управляют сигналами установить_ШСВ и оч_ШСВ (установить и очистить состояние шина_свободна соответственно). Единственная причина их неполной эквивалентности состоит в том, что блок управления приемника должен поддержать определенные временные соотношения между переменными шина_свободна и пакет_помех. Приведенный на чертеже конечный автомат вырабатывает сигнал молч только после восьми символов_УДС молчание (S), а для выработки сигнала раб требует трех символов_УДС не_молчание. Отчасти это делается исключительно для обеспечения необходимого запаздывания приемника, а точное число сигналов может варьироваться разработчиком сети; однако при приеме действительного кадра сигнал шина_свободна должен быть установлен после установки соответствующего сигнала ПМ_кадр. Ошибка в этих действиях может привести к неправильной работе автомата УД-КА.

НО, КО - ограничитель любого действительного кадра в принимаемой последовательности символов_УДС обнаруживается независимо от контекста. Сигнал КО передается уровню ФИЗ для использования его схемами подстройки и синхронизации.

байт, ош (конечный автомат не показан) - детектор байт/ош инициируется, безусловно, полем НО, обеспечивая побайтовое выравнивание. Поскольку в последующем принимаются только символы_УДС 0 и 1, стробирующие сигналы байта действительны каждые восемь периодов ФИЗ_синхр. При приеме любого символа_УДС, отличного от 0 или 1, начинается последовательность выхода. (Определения символов_УДС см. в п.6.1.2). Возможны следующие выходные последовательности.

1) Прием символов_УДС Р, В или S; отчет об ошибке и окончание (ожидание инициации).

2) Прием символа N не на границе октета: отчет об ошибке и окончание.

3) Прием символа N на границе октета, которая не подтверждена как ограничитель кадра: отчет об ошибке и окончание.

4) Прием символа N на границе октета, после которого следует НО: отчет об ошибке, если кадр находится в процессе приема, и инициация.

5) Прием символа N на границе октета, после которого следует КО: окончание.

Блок КПК выполняет вычисление КПК в соответствии с п.4.1.6. Он инициируется любым НО и последовательно продвигается по данным, пока не будет принят символ не_данные.

Выход преобразователя последовательного кода определяется только тогда, когда передается НО, КО или байт данных.

Примечание. Настоящая спецификация не требует оповещать вышерасположенные уровни о значениях бит данных ограничителей.

Блок управления приемником имеет три компонента. Детектор сигналов пакет_помех/шина_свободна (ПП/ШСВ) устанавливает и сбрасывает сигнал шина_свободна и устанавливает сигнал пакет_помех по переднему фронту сигнала шина_свободна, если не был принят действительный кадр (см. черт.5.8). Блок управления кадра передает выходные сигналы преобразователя последовательного кода в буфер кадра, проверяет поле УК для кадров данных и определяет, содержится ли в кадре разрешенное число октетов. Детектор действительных кадров проверяет далее правильность КПК и кратность кадра октету.

Конечный автомат пакет_помех/молчание_шины

МШ - молчание_шины; ПМКД - прием_кадра_данных; ПМПК - прием_протокольного_кадра; ПП - пакет_помех

Черт.5.8

5.5. Описание передающего конечного автомата. Автомат ПД-КА выполняет достаточно прямолинейную и простую работу. Автомат УД-КА продвигает кадры для передачи в ПД-КА в виде блока данных (по крайней мере, для целей настоящего описания). Затем ПД-КА передает последовательно по символам_УДС кадр данных с соответствующими ограничителями физическому уровню для передачи в физическую среду. Автомат ПД-КА несет ответственность за передачу преамбулы надлежащей длины, вычисление КПК и ее включение в передаваемый кадр, а также за ограничение кадра полями НО и КО.

5.6. Описание ретрансляционного конечного автомата. Шинные повторители используются для соединения электрически-, оптически- или частотно-разделенных сегментов шины в расширенную логическую шинную сеть. Повторитель имеет отдельный приемник для каждого сегмента, к которому он подсоединен. Каждый приемник разделяет синхросигналы и символы_УДС и имеет переключатель приема, который определяет, какой из приемников должен стать отправителем символов_УДС для наполнителя. Приемник выбирается в качестве источника наполнителя путем передачи сигналов не_молчание, если никакой другой приемник не действует в качестве источника наполнителя. Источник наполнителя не может быть выбран, пока он не сообщит сигнал молчание.

На черт.5.9 показан обобщенный вид повторителя. На чертеже показаны различные физические сегменты одной шины. Простейший по форме повторитель (широкополосный ремодулятор) имеет только одну пару передатчик-приемник.

Шинный ретранслятор

Черт.5.9

Наполнитель должен:

1) повторно вводить символы преамбулы, которые были потеряны в приемнике (за исключением указанных в п.8.2.1.5.3);

2) передавать последовательность прерывания при получении сообщения плохой_сигнал. Последовательность прерывания всегда начинается на границе октета относительно той части ретранслируемых данных, которая уже передана;

3) устанавливать бит Е в поле КО, если ретранслируемый кадр имеет ошибку КПК.

Выход наполнителя подсоединяется к одному из входов переключателя инициация/ретрансляция; другой вход этого переключателя идет от автомата ПД-КА. Когда автомат ПД-КА сообщает не_молчание, переключатель инициация/ретрансляция безусловно выбирает этот вход. Когда автомат ПД-КА сообщает молчание, этот переключатель выбирает наполнитель после небольшой задержки, гарантирующей, что он не протранслирует никаких символов, вырабатываемых в локальном автомате ПД-КА.

Если переключатель инициация/ретрансляция активизируется локальным автоматом ПД-КА, то все передающие переключатели включены, так что символы передаются во все сегменты. Если переключатель инициация/ретрансляция выбирает наполнитель, то все переключатели включены, за исключением одного, соответствующего тому сегменту, приемник которого является отправителем текущих символов для данного наполнителя.

Повторитель может быть или не быть станцией сети. Если повторитель функционирует и как станция, то его автоматы ПМ-КА и ПД-КА выполняют все функции, описываемые в настоящем стандарте. Если повторитель не функционирует как станция, то автомат ПМ-КА должен только проверять КПК принимаемых кадров с тем, чтобы вычислить значение бита Е для ретранслируемого КО. Автомат ПД-КА повторителя, не являющегося станцией, непрерывно передает сигналы молчание.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДУРОВНЯ УДС И ТРЕБОВАНИЯ К НЕМУ

В настоящем разделе определены все аспекты работы подуровня УДС и механизмы, которые необходимы для соответствия настоящему стандарту и которые не определены в разд.4 и 7.

6.1. Определения параметров УДС. Критически важные параметры УДС, на которые налагаются ограничения настоящей спецификацией, определяются следующим образом.

6.1.1. Немедленный_ответ - немедленная передача ответа подуровня УДС на принятый кадр. Здесь предполагается, что никакие другие передачи или действия не вмешиваются в эту операцию.

6.1.2. Символы_УДС - наименьшая единица информации, которой обмениваются логические объекты подуровня УДС. Имеются шесть следующих символов_УДС.

Там, где в тексте упоминаются двоичные биты данных 0 и 1, имеется в виду, что они передаются и принимаются как символы_УДС ноль и единица соответственно.

6.1.3. Период_символа_УДС - время, необходимое для передачи одного символа_УДС. Оно является обратной величиной скорости передачи данных ЛВС.

6.1.4. Октетный_интервал - соответствует интервалу времени, который необходим для передачи восьми символов_УДС.

6.1.5. Символы_ФИЗ (символы физического уровня) - соответствуют волновым сигналам, передаваемым по физической среде. Определения символов_ФИЗ приведены в следующих подразделах:

1) 12.7.2. - по одноканальной шине с фазокогерентной модуляцией - АФМ;

2) 14.8.2. - по многоуровневой двубинарной амплитудно-фазовой модуляции (АМ/ОФМ) (1 символ_УДС/символ_ФИЗ);

3) 14.11.1. - по многоуровневой двубинарной амплитудно-фазовой модуляции, расширенной АМ/ОФМ;

4) 16.7.2. - по волоконно-оптической среде;

5) 18.7.2 - по фазонепрерывной модуляции сдвигом частоты в одноканальной шине - АФМ.

6.1.6. Задержка_тракта_передачи - максимальная задержка, которую испытывают передаваемые данные при прохождении через физическую среду от передатчика к приемнику. Общим определением задержки_тракта_передачи является следующая формула:

Задержка_тракта_передачи=(задержка_физической среды+задержка_усилителя+задержка_повторителя).

Определение задержки_тракта_передачи для каждого метода передачи сигналов приведено в следующих подразделах:

1) 13.7 - для одноканальной шины с фазокогерентной модуляцией сдвигом частоты - АФМ;

2) 15.7 - для многоуровневой двубинарной амплитудно-фазовой модуляции - АМ/ОФМ;

3) 19.7 - для волоконно-оптической среды;

4) 19.7 - для одноканальной шины с фазокогерентной модуляцией сдвигом частоты - АФМ.

6.1.7. Станционная_задержка - интервал времени между получением символов_ФИЗ, соответствующих последнему символу_УДС принятого КО на интерфейсе с физической средой принимающей станции, до выдачи первых символов_ФИЗ немедленного_ответа в физическую среду передатчиком этой станции.

6.1.8. Запас_надежности - интервал времени длительностью не менее одного интервала_символа_УДС.

Запас_надежностиинтервал_символа_УДС.

6.1.9. Интервал_ответа - максимальный период времени, необходимый каждой станции для ожидания немедленного_ответа от другой станции. В следующей формуле величины задержка_тракта_передачи, станционная_задержка и запас_надежности измеряются в интервалах_символа_УДС. Интервал ответа измеряется в октетных_интервалах и определяется следующим образом:

_______________

** Соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

6.1.10. Окно_ответа - базовый интервал времени, допускаемый протоколом УДС после выдачи некоторых кадров управления_УДС до получения немедленного_ответа от другой станции. Длительность этого интервала равна одному интервалу_ответа.

Длительность окна_ответа=интервал_ответа.

Если станция, ожидающая ответ, опознает во время окна_ответа начало передачи, она не должна передавать, по крайней мере, до тех пор, пока не закончится принимаемая передача.

6.2. Порядок передачи. Форматы кадра, используемые подуровнем УДС, и подробное содержимое октетов этих кадров определены в разд.4. Октеты кадра и символы_УДС октета должны передаваться из подуровня УДС на физический уровень и обратно в последовательности, определенной на черт.6.1: первый октет кадра должен передаваться первым и первый символ_УДС каждого октета также должен передаваться первым. Первый октет и первый символ_УДС на черт.6.1 соответствует самому верхнему октету и самому левому символу УДС. Те обозначения внутри октета на черт.6.1, которые не относятся к символам_УДС, являются выборочными описаниями, которые подробно определены в разд.4. На черт.6.1 представлен полный обобщенный кадр или протокольный_блок_данных УДС (УД-ПБД).

Последовательность передачи протокольных_блоков_данных УДС

Черт.6.1

6.3. Маркировка задержки. Поставщики должны предусмотреть наихудшие значения задержек в оборудовании. В качестве факультативной возможности они могут определить минимальное значение сетевого интервала ответа, если их средства ориентированы на некоторые минимальные задержки для правильного функционирования. В случае неопределенного точного значения задержки оборудования поставщики должны установить ее верхнюю границу. Рекомендуется, чтобы поставщики оборудования, соответствующего настоящему стандарту, маркировали устройства с указанием вносимой им доли в общую станционную_задержку. Поставщик всей станции маркирует станцию с указанием общей станционной задержки. Поставщик компонента, предназначенного для его включения оконечным пользователем в станцию, маркирует этот компонент или указывает в документации значения задержек, вносимых им в станционную задержку.

6.4. Прочие требования

6.4.1. Инициация станции. При включении питания станция должна войти в состояние АВТОНОМНОЕ. В этом состоянии станция не должна выдавать никаких сигналов в физическую среду ЛВС. Станция должна переходить из состояния АВТОНОМНОЕ в состояние ДЕЖУРНОЕ только после того, как она будет загружена базовыми рабочими параметрами станции, необходимыми для правильной работы протоколов УДС. К этим рабочим параметрам относятся, по меньшей мере, следующие:

6.4.2. Порядок передачи маркера. Маркер должен передаваться от одной станции к другой в порядке убывания числовых значений адресов_станции за исключением того, что станция с наименьшим адресом должна передавать маркер станции с наибольшим адресом для того, чтобы замкнуть логическое кольцо. На черт.6.2 показано упорядоченное по адресам логическое кольцо и логические взаимоотношения, которые поддерживаются в логическом кольце между адресами соседних станций в логическом кольце с тремя или более участниками.

Логическое кольцо передачи маркера

Черт.6.2

6.4.3. Прием станцией своих собственных передач. В системах со значительной задержкой_тракта_передачи, таких как широкополосные системы, передающая станция может принять свои собственные передачи после некоторой небольшой, но значимой задержки. Механизм доступа УДС такой передающей станции не должен входить в заблуждение в результате приема собственных передач. В разд.7 диаграммы состояний определяют, в каких случаях станция должна игнорировать свои собственные передачи.

6.4.4. Время удержания маркера. Станция, владеющая маркером, может начинать передачу кадра данных только в том случае, если тайм-аут_удержания_маркера не истек. Передача может продолжаться после истечения тайм-аута_удержания_маркера до истечения времени передачи кадра данных максимальной длины.

При использовании услуги УДС в режиме без установления соединения с подтверждением (механизм запрос_с_ответом) время удержания_маркера может быть превышено. Чрезмерное время может быть вызвано повторением попыток с соответствующими периодами ожидания.

6.4.5. Длины адресов. Адреса должны иметь длину либо два октета (16 бит) либо 6 октетов (48 бит), включая бит "индивидуальный/групповой" и бит "локально/универсально администрируемый" в необходимых случаях. Всем станциям отдельной ЛВС могут быть присвоены адреса и они должны использовать адреса одинаковой длины.

6.4.6. Рандомизированные переменные. Станция должна обеспечивать два бита (т.е. четыре значения) случайной переменной для их использования в протоколах УДС. Для того, чтобы протокол управления доступом мог получить преимущества от этой рандомизации, метод выработки случайных переменных должен быть статистически независим для каждой станции. Поэтому, например, генераторы случайных чисел, связанные тем или иным способом с синхрочастотой принимаемых данных, не будут вырабатывать статистически независимых значений переменных.

Переменные должны подвергаться рандомизации периодически. "Периодичность" должна означать либо временной интервал, не превышающий 50 мс, либо использование случайной переменной при каждом случае.

6.4.7. Задержка соперничества. Если станция опознает кадр запрос_преемника или кто_следующий?, она, основываясь на адресе станции и адресах АО и АП кадра, определяет, в каком окне ответа она участвует в соперничестве. Если станция желает соперничать в первом окне, она устанавливает таймер соперничества в ноль, что позволяет ей сразу же войти в состояние ЗАПРОС_ВХОЖДЕНИЯ. Если станция желает соперничать во втором окне, таймер соперничества устанавливается в единицу, поэтому в первом окне станция находится в состоянии прослушивания.

После приема кадра разрешение_соперничества станция, участвующая в соперничестве, загружает таймер соперничества дополнением до единиц содержимого двух бит, выбранных из своего собственного адреса в соответствии с указанием счета_прохождения_разрешений. Таким образом, прежде, чем снова включиться в соперничество, станция прослушивает в течение одного, двух или трех или ни одного интервалов_ответа.

6.4.8. Заявка маркера. При истечении тайм-аута шина_свободна станция может передать кадр заявка_маркера и начать отсчет тайм-аута_заявки. При истечении тайм-аута_заявки и отсутствии в этот момент каких-либо передач станция еще раз передает кадр заявка_маркера, повторяет задержку и проверку наличия передач. Эта процедура продолжается до тех пор, пока не будет опознана передача другой станции, либо пока значение число_передач_заявок не станет равным значению макс_число_передач_заявок.

Длина блока_данных кадров заявка_маркера равна 0, 2, 4 или 6 интервалов_ответа в зависимости от значения двух бит адреса станции. Индексация с помощью адресов позволяет процессу заявки назначать владельцем маркера станцию с наибольшим адресом.

В простейшем случае соперничающая станция с наибольшим адресом всегда окажется победителем в процессе сортировки адресов. На практике победителем могут оказаться различные соперничающие за маркер станции. Это возможно, если различные величины задержек у соперничающих станций обусловливают в процессе соперничества их "выход из общего ритма". Поскольку задержка ответа каждой станции не должна превышать ее станционную_задержку, то алгоритм по-прежнему обеспечивает назначение единственного владельца маркера.

6.5. Использование адресных бит в алгоритмах соперничества.

Процессы соперничества, используемые для заявки нового маркера и запроса вхождения в логическое кольцо, используют биты адреса станции для разрешения соперничества методом сортировки, в котором станция, имеющая численно большее или самое старшее значение адреса, становится победителем. В следующих подразделах адрес рассматривается как пространство двоичных величин (0/1) или бит_адреса; запись "адресный бит ()" означает -й двоичный бит адреса станции, причем адресный_бит (1) является наиболее значащим битом. Эти адресные_биты используются по два, начиная с наиболее значащих.

6.5.1. Длина кадра заявка_маркера. Станция, которая пытается заявить новый маркер, сначала определяет, что никакая другая станция не передает, после чего передает кадр заявка_маркера, содержащий блок_данных длиной 0, 2, 4 или 6 интервалов_ответа. Затем она ожидает или выдерживает задержку в один интервал_ответа, прежде чем снова начать прослушивание передач других станций. Процесс соперничества за заявку маркера должен состоять из циклов прослушивания, передачи и задержки, где - функция длины адреса станции в битах:

=(длина_адреса/2)+1

Для двухоктетного адреса =9; для шестиоктетного адреса =25.

Длина -го блока_данных кадра заявка_маркера, в октетных интервалах (для -го цикла процесса заявки маркера) должна определяться следующим образом:

при 1

значение_бита :=2 адресных_бита ((2 )-1+адресный_бит (2 )

:=2 интервал_ответа значение_бита

при

:=2 интервал_ответа случайное_число_4.

где

значение_бита=0, 1, 2 или 3 в зависимости от двух бит адреса, используемых в цикле , и

случайное_число_4 - случайное число, равно

е 0, 1, 2 или 3.

6.5.2. Интервал задержки запроса. Станция, которая запрашивает разрешение на вход в логическое кольцо, сначала прослушивает передачи других станций, задерживая свои последующие передачи на 0, 1, 2 или 3 интервалов_ответа. Затем, если не обнаружено никаких других передач, она передает кадр фиксированной длины установить_преемника. Эта задержка, предшествующая передачам кадра установить_преемника, называется задержкой_запроса. Процесс соперничества за вхождение в логическое кольцо должен состоять из циклов задержек_запроса, прослушивания и передачи,

где - функция длины адреса в битах:

=(длина_адреса/2)+1.

Число интервалов_ответа, для задержки перед -й передачей (для -го цикла процесса разрешения соперничества), должно определяться следующим образом:

при 1

:=3 - значение_бита

при

:=случайное_число_4,

где значение_бита и случайное_число_4 определены в п.6.5.1.

6.6. Факультативные возможности подуровня УДС.

6.6.1. Механизм назначения приоритетов. Реализация нескольких классов обслуживания и приоритетов является факультативной возможностью. Станция, которая не реализует механизм назначения приоритетов, должна передавать все кадры данных с классом_доступа, равным 6, соответствующим наивысшему приоритету.

В тех случаях, когда механизм назначения приоритетов реализуется, должны удовлетворяться требования, установленные далее в пп.6.6.1.1-6.6.1.3.

6.6.1.1. Классы доступа. Механизм назначения приоритетов должен обеспечивать четыре уровня услуг относительно приоритета доступа кадра к среде; эти уровни называются классами_доступа. Классы_доступа должны идентифицироваться как 0, 2, 4 и 6, и класс_доступа 6 должен обладать наивысшим приоритетом или наиболее предпочтительным уровнем обслуживания.

6.6.1.2. Преобразование качества_услуг в классы_доступа. При реализации приоритетного механизма компонент "приоритет" параметра качество_услуг пользователя_УДС, содержащийся в примитиве УД_БЛОК_ДАННЫХ.запрос, может обеспечиваться путем использования классов_доступа. Компонент "приоритет" запроса качества_услуг сначала должен быть обеспечен путем назначения этому запросу одного из восьми классов_услуг. Затем эти классы услуг УДС должны быть преобразованы в классы_доступа УДС в соответствии со следующей таблицей:

6.6.1.3. Таймеры оборота маркера. Станция, которая реализует механизм назначения приоритетов, должна обеспечивать три (действительных или виртуальных) таймера_оборота_маркера, по одному на каждый класс_доступа. Эти таймеры должны работать одновременно, считая в сторону уменьшения от начального значения до нуля, где они должны прекратить счет и войти в состояние "исчерпан". Эти таймеры должны считать в единицах октетных интервалов, а в других случаях должны функционировать в соответствии с разд.7.

6.6.2 Механизм запроса_с_ответом. Способность уровня УДС передавать кадры запрос_с_ответом и подтверждать такие кадры ответственным кадром является факультативной возможностью. Станция, которая не реализует механизма немедленного ответа, не должна отвечать на кадры запрос_с_ответом.

Примечание. В предыдущих редакциях настоящего стандарта кадр запрос_с_ответом имел название "немедленный ответ". Это название было изменено, чтобы уменьшить вероятность путаницы, его функция осталась такой же.

6.7. Дополнительные возможности УДС. Функции, описываемые в данном подразделе, представляют собой рекомендуемые возможности подуровня УДС, которые неформально определены в разд.7 "Конечный автомат управления доступом". Эти возможности, не будучи обязательными, могут расширить функциональность или устойчивость, либо то и другое конкретной реализации. Поскольку детальные операции этих возможностей не влияют на взаимную работоспособность станций, их описание в стандарте сознательно допускает неопределенности. Эти функции описываются в общих понятиях, чтобы дать возможность разработчикам обеспечить оптимальную реализацию.

6.7.1. Обнаружение дублированного адреса. Описываемый в настоящем стандарте протокол доступа зависит от всех станций, имеющих уникальные станционные адреса. Если две станции имеют одинаковый адрес, работа сети будет непредсказуемой.

Причина появления у двух станций одинакового адреса не входит в предмет рассмотрения настоящего стандарта. В большинстве случаев причинами дублирования адресов являются ошибки администратора сети при разработке конфигурации станций. Чтобы уменьшить вероятность появления дублированных адресов, поставщики оборудования должны либо:

1) требовать, чтобы станционный адрес назначался станции до ее ввода в логическое кольцо, либо

2) предварительно назначать станциям универсально администрируемые адреса. (По вопросу универсально администрируемых адресов см. п.4.1.4.1).

Согласно разд.7 автомат УД-КА выполняет определенные функции, осуществляющие обнаружение дублированных адресов. Эти функции образуют тот минимальный набор, который должен быть реализован всеми станциями, претендующими на соответствие стандарту. Однако анализ показывает, что в некоторых сетях, использующих только алгоритмы, необходимые для обнаружения дублированных адресов, станции с дублированными адресами могут существовать необнаруженными.

В некоторых применениях могут потребоваться дополнительные механизмы обнаружения дублированных адресов помимо того минимума, который требует настоящий стандарт. Например, дублированные адреса могут обнаруживаться механизмами, которые:

а) распознают управляющие кадры УДС с адресом отправителя той станции, которая их не передавала, или

б) распознают управляющие кадры УДС с адресом станции отправителя, полученные по истечении одного интервала_ответа после того, как станция закончила передачу.

Поскольку такие механизмы не влияют на взаимную работоспособность станций, они не входят в предмет рассмотрения настоящего стандарта, но не запрещаются им.

6.7.2. "Анонимные" кадры данных. Некоторые реализации, например мосты подуровня_УДС, могут требовать, чтобы УДС передавал анонимный кадр данных, т.е. такой кадр данных, у которого поле АО не содержит адреса станции, передавшей его. Описываемые ниже изменения протокола УД-КА обеспечивают надлежащее его функционирование даже при передаче анонимного кадра запрос_без_ответа. (Анонимность не разрешается для кадров "запрос_с_ответом" и "ответ").

6.7.2.1. Модификации метода обнаружения эхо-сигналов. Автомат УД-КА использует тест Пм_кадр. АО/=ДС для гарантии того, что полученный кадр данных не является отражением его собственной передачи. Этот тест выполняется в выходных состояниях следующих дуг:

1) неожидаемый_кадр_6

2) передача_хор и

3) неожидаемый_кадр_10.

Станция, передающая анонимные кадры, должна реализовать и какой-то другой механизм, чтобы гарантировать, что ее УД-КА никогда не пересечет ни одну из этих дуг при опознании отражения своей собственной передачи. Необходимые изменения, если таковые потребуются, будут зависеть от реализации. Метод, пригодный для всех реализаций, состоит в том, чтобы станция выдержала паузу перед передачей любого кадра запрос_с_ответом, запрос_преемника или кадров маркера с тем, чтобы гарантировать, что с момента передачи любого анонимного кадра истечет один интервал_ответа.

6.7.3. Индикатор работоспособности. Для функций вышерасположенного уровня может оказаться важным иметь уверенность в том, что подуровень УДС работает надлежащим образом и подсоединен к функционирующей сети. Указатель работоспособности обеспечивает внутреннее для станции периодическое информирование о том, что подуровень УДС функционирует надлежащим образом и что УДС других станций работоспособны.

Указанное информирование осуществляется, когда УД-КА пересекает дугу отсутствие_ответа_10 с новым значением переменной состояние_передачи, равной значению переменной передача_маркера. Информирование о работоспособности происходит, когда станция открывает окно ответа и ничего не опознает в этом окне. Указатель работоспособности информирует о том, что станция принимает маркер от другой станции и что значение ее преемника не изменилось, что является нормальными условиями устойчивого функционирования сети.

Информирование о работоспособности должно осуществляться периодически в той станции, где переменная желание_участвовать остается истинной, а переменная единственная_активная_станция - ложной; другими словами, в той станции, которая является участником активного логического кольца. Если информирование о работоспособности происходит не периодически, монитор станции может предположить, что либо УДС станции неправильно функционирует, либо в сети возникла какая-то другая катастрофическая неисправность. После, возможно, небольшого числа повторных попыток станция должна быть удалена из сети для того, чтобы защитить другие станции от влияния возможного неисправного УДС.

6.7.4. Выход из кольца. Если переменная желание_участвовать установлена в значение "ложно", и станции входят и выходят из кольца, то удаленная станция может повторно войти в кольцо при значении СС_известен "истинно", но недействительным СС. Эта ситуация может быть разрешена через обычный механизм восстановления кольца.

Такая ситуация имеет место, когда станция занимает дугу выход_из_кольца, тогда переменная желание_участвовать или ожидание_любой_передачи становится истинной, прежде чем станция сможет занять дугу выход_из_кольца и, таким образом, станция сможет вновь войти в кольцо через дугу восстановление_запроса_вхождения и не изменять адрес СС. Эта последовательность может привести к безуспешности передачи маркера, к вопросам кто_следующий? и в исключительных случаях - к выдаче запрос_любой_станции.

При необходимости этой ситуации можно избежать, запретив станции, которая находится в процессе выхода из кольца, входить снова в кольцо через дугу восстановление_запроса_вхождения.

6.8. Делегирование права на передачу. Станция, владеющая маркером, может запросить другую станцию, не владеющую маркером, передать ответ. Фактически первая станция делегирует другой станции полномочие на передачу. Вторичная станция должна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым настоящим стандартом к владельцу маркера, за исключением требования к участию в логическом кольце передачи маркера и к соответствующим протокольным механизмам (если только эта вторичная станция не входит или не требует входа в кольцо). Эта вторичная станция не обязательно должна быть участником логического кольца с точки зрения адресации. Она не должна передавать в сеть свои данные, если только не имеет место следующее:

1) она уполномочена владельцем маркера выполнить функции передатчика или

2) передача данных разрешена процедурами, определенными в разд.7.

7. КОНЕЧНЫЙ АВТОМАТ УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ (УД-КА).
ФОРМАЛИЗОВАННОЕ ОПИСАНИЕ

В данном разделе определяется механизм управления доступом к среде с передачей маркера. Раздел начинается с описания переменных и функций, используемых при определении алгоритма. Вторая часть данного раздела представляет собой формальное описание на языке конечных автоматов механизма управления доступом с использованием переменных и функций, рассмотренных в первой части.

7.1. Переменные и функции. Переменные и функции описания конечного автомата подразделяются на следующие категории.

1) Переменные, определяемые диспетчером станции.

2) Переменные, определяемые интерфейсным конечным автоматом.

3) Таймеры (тайм-ауты).

4) Переменные, определяемые приемным конечным автоматом.

5) Прочие функции и функции УД-КА.

7.1.1. Переменные диспетчера станции. Диспетчер станции обеспечивает подуровень УДС следующими параметрами.

ДС - адрес данной станции. Переменная потока бит, установленная в значение 16- или 48-битного адреса станции. Значение ДС неявно определяет длину сетевого адреса.

Интервал_ответа - целое число в диапазоне от 1 до (2-1) октетных_интервалов. См. пп.5.1.1 и 6.1.8.

Мин_длина_преамбулы_после_молчания - целое число в диапазоне 1-15, равное минимальному числу октетов преамбулы, подлежащей использованию в начале передачи после того, как закончилось молчание станции. Значение параметра мин_длины_преамбулы_после_молчания определяется типом физического уровня станции. В п.9.3 описан способ получения этого параметра из диспетчера физического уровня при инициации станции.

Макс_счет_передач - целое число, равное половине длины адреса станции, в битах, плюс единица. (Таким образом, это число равно 9 при 16-битном адресе и 25 при 48-битном адресе).

Значение параметра макс_счет_передач ограничивает циклы в УД-КА. Оно используется для ограничения процесса соперничества за овладение маркером. После прохождения циклов соперничества через значение макс_счет_передач процесс должен быть остановлен, если вследствие ошибки отдельный соперник не может быть удовлетворен.

Значение параметра макс_счет_передач используется также для прекращения процесса заявки маркера. После того как кадр заявки маркера будет передан макс_счет_передач без опознания каких-либо передач от других станций, станция может считать, что она заявила маркер.

Макс_счет_внутр_запросов - целое число в диапазоне от 2 до (2-1), определяющее, сколько раз станция владела маркером. Это число вместе со значением тайм-аута обслуживания_кольца определяет, как часто станция открывает окна ответа. Обычно станция открывает окна ответа перед каждой -ой передачей маркера, где - значение макс_счета_внутр_запросов.

Если бы все станции кольца использовали одинаковое значение макс_счета_внутр_запросов, они могли бы согласованно открывать окна ответа при одном и том же обороте маркера. Эти действия привели бы к быстрым оборотам маркера, когда ни одно окно ответа не открыто, и к случайным оборотам маркера, когда каждая станция открывает окно ответа перед передачей маркера.

Чтобы исключить возможность того, что все станции кольца имеют одинаковое значение макс_счета_внутр_запросов, два наименее значащих бита этой переменной должны быть выбраны по случайному закону. Фактическое значение, используемое для макс_счета_внутр_запросов, должно изменяться каждой станцией путем повторного выбора случайных значений двух наименее значимых бит этой переменной, по меньшей мере, через каждые 50 мс или при каждом ее использовании.

Макс_число_попыток - целое число в диапазоне от 0 до 7, определяющее число повторных передач станцией кадра запрос_с_ответом в случае отсутствия на него ответа.

Желаемое_время_обращения_(класс_доступа) - пространство целых чисел в диапазоне от 0 до 2-oднooктeтныx_интepвaлoв, используемых в факультативных процедурах назначения приоритетов и в тайм-ауте обслуживания_кольца. (См. п.7.1.4 относительно функций этой переменной).

Начальное_значение_тайм-аута_обслуживания_кольца - целое число в диапазоне от 0 до 2-oднooктeтныx_интepвaлoв, используемое для определения начального значения тайм-аута_оборота_маркера (обслуживание_кольца) при входе станции в кольцо. Большое значение этого числа заставит станцию запросить преемников сразу же после ее входа в кольцо, а нулевое его значение приведет к отсрочке станцией этого запроса, по меньшей мере, на один оборот маркера. В конкретной реализации ненулевое значение может рассматриваться как бесконечное.

Время_удержания_маркера_высш_приоритета - целое число в диапазоне от 0 до 2-oднooктeтныx_интepвaлoв. Используется для контроля максимального времени, в течение которого станция может передавать кадры при классе доступа 6. Если факультативная возможность назначения приоритетов не используется, тогда время_удержания_маркера_высш_приоритета определяет, как долго станция может передавать кадры любого класса доступа.

Желание_участвовать - булева переменная, которая определяет условие устойчивого состояния УД-КА, в котором он не имеет в очереди запросов на передачу. Если эта переменная истинна, станция должна быть в_кольце (быть участником логического кольца с передачей маркера). Если эта переменная ложна, станция должна быть вне_кольца (быть наблюдателем логического кольца с передачей маркера

).

7.1.2. Переменные и функции интерфейсного конечного автомата

Изъятие_ожидающего_кадра (класс_доступа) - функция, обеспечиваемая автоматом ИНТ-КА. Эта функция изымает первый кадр из очереди ожидающих кадров указанного класса доступа и выдает его автомату УД-КА для передачи.

Получение_задержанного_ответа ( ) - функция, обеспечиваемая интерфейсным конечным автоматом УДС. Эта функция воспринимает ответный кадр, выдаваемый пользователем УДС, и выдает его в УД-КА для передачи. Возможен только один ответный кадр в любой момент времени.

Ожидание_передачи (класс_доступа) - пространство булевых переменных, отражающее состояние очереди ожидающих кадров. Эта переменная будет иметь значение "истинно", если очередь ожидающих кадров указанного класса доступа не пустая и "ложно" в противном случае.

Ожидание_любой_передачи - булева переменная, выражающая логическое ИЛИ всех булевых переменных "ожидание_передачи" (класс_доступа). Значение этой переменной истинно, если, по меньшей мере, одна из очередей ожидающих кадров не пустая. Если все очереди пусты, значение этой переменной ложно.

Принят_ответ - булева переменная, которая принимает значение "истинно", когда ИНТ-КА получает действительный кадр ответа после передачи станцией кадра запрос_с_ответом.

Питание_вкл - булева переменная, указывающая, что УД-КА может начинать работу. Ее значение обеспечивается диспетчером станции.

7.1.3. Замечание по управлению членством логического кольца. Булева переменная желание_участвовать функция и ожидание_какой-либо_передачи определяют операции УД-КА относительно соперничества за овладение маркером и участия в логическом кольце в соответствии со следующей таблицей.

7.1.4. Тайм-ауты. При описании конечного автомата используется большое число тайм-аутов. Тайм-аут определяется как совокупность процедур и булевых переменных. Процедуры именуются как тайм-аут_хх.старт (значение), где хх - имя тайм-аута, а "значение" - целое число, которое устанавливает задержку тайм-аута. Тайм-аут_хх.значение сообщает текущее значение счетчика. Булевы переменные именуются тайм-аут_хх.истек и принимают значение "ложно" в процессе отсчета тайм-аута и значение "истинно", когда тайм-аут истекает и достигнет значения ноль.

Например, тайм-аут шина_свободна устанавливается в значение "один" (интервал ответа) путем отсчета тайм-аута-шина-свободна.старт (1). Переменная тайм-аут_шина_свободна.истек принимает значение "ложно" в течение одного интервала_ответа.

7.1.4.1. Интервальные тайм-ауты интервала_ответа. Первые пять тайм-аутов (тайм-аут_шина_свободная, тайм-аут_заявки, тайм-аут_окна_ответа, тайм-аут_соперничества и тайм-аут_передачи_маркера) оперируют целыми числами, кратными сетевому интервалу_ответа. (Первые пять тайм-аутов не используются одновременно, поэтому они могут быть реализованы одним схемным таймером).

Тайм-аут_шина_свободна - управляет длительностью, в течение которой станция в состоянии ДЕЖУРНОЕ прослушивает любые данные в среде до входа в состояние ЗАЯВКА_МАРКЕРА и повторной инициации сети. Большинство станций ожидают в течение семи интервалов_ответа. Одна из станций сети, имеющая наименьший_адрес, ожидает в течение шести интервалов_ответа. Функция макс_шина_свободна выдает значение 6 или 7 в зависимости от состояния наименьшего_адреса.

Тайм-аут_заявки - управляет длительностью интервалов между передачами кадров заявка_маркера, в течение которых станция прослушивает. Таймер_заявки всегда загружается значением 1.

Тайм-аут_окна_ответа - управляет интервалом времени, в течение которого станция, имеющая открытое окно ответа, прослушивает перед передачей своего следующего кадра.

При передаче кадра запрос_преемника, кто_следующий? или разрешение_соперничества этот тайм-аут управляет интервалом времени, в течение которого станция запрашивает ответ. После передачи кадра запрос_преемника передающая станция загружает таймер окна_ответа числом открытых окон. Таким образом, этот тайм-аут определяет, как долго станция остается в состоянии ОЖИДАНИЕ_ОТВЕТА, прослушивая ответы станций. Если этот тайм-аут истек и ничего не было опознано, станция переходит в состояние ПЕРЕДАЧА_МАРКЕРА и далее в следующее подсостояние передача_маркера.

При передаче кадра данных запрос_с_ответом тайм-аут_окна_ответа управляет интервалом времени, в течение которого станция ожидает кадра ответа, прежде чем повторить кадр запрос_с_ответом.

Тайм-аут_соперничества - управляет интервалом времени, в течение которого станция прослушивает в состоянии ЗАПРОС_ВХОЖДЕНИЯ после обнаружения кадра разрешение_соперничества, запрос_преемника или кто_следующий?, когда станция желает соперничать за овладевание маркером. Если станция во время прослушивания опознает передачу, она выходит из соперничества и должна возвратиться в состояние ДЕЖУРНОЕ.

Тайм-аут_передачи_маркера - управляет интервалом времени, в течение которого станция прослушивает после передачи маркера своему преемнику.

Если какой-либо кадр будет обнаружен до истечения тайм-аута передача_маркера, станция полагает, что ее преемник принял маркер. Если этот тайм-аут истек, а кадр данных не опознан, станция полагает, это ее преемник не принял маркер и переходит к следующему этапу процедуры передачи маркера.

7.1.4.2. Тайм-ауты октетных_интервалов. Остальные тайм-ауты имеют кратность октетному_интервалу, а не сетевому интервалу_ответа. Они используются для того, чтобы реализовать структуру классов доступа и для каждого класса доступа ограничить время, в течение которого станция может начинать передачу кадров.

Тайм-аут_оборота_маркера (класс_доступа) - это набор четырех тайм-аутов: по одному для каждого из трех низших классов доступа и один для обслуживания кольца. Три первые из этих тайм-аутов имеются только в тех станциях, которые используют факультативную возможность назначения приоритетов. Четвертый тайм-аут - обслуживание_кольца имеется во всех станциях.

Когда станция начинает обработку маркера при заданном классе доступа, соответствующий таймер перезагружается значением заданного_времени_оборота для данного класса доступа. Когда станция снова получает маркер, она может передавать данные этого класса доступа до тех пор, пока не истечет оставшееся время в соответствующем тайм-ауте_оборота_маркера.

При первоначальном входе в кольцо три первые таймера приоритета устанавливаются в нулевое значение (тайм-ауты истекли), а тайм-аут_оборота_маркера (обслуживание_кольца) устанавливается в начальное_значение_тайм-аута_обслуживания_кольца.

Тайм-аут_удержания_маркера - время, оставшееся в текущем тайм-ауте_оборота_маркера загружается в таймер_удержания_маркера непосредственно перед тем, как таймер_оборота_маркера будет перезагружен. Станция может передавать кадры данных соответствующего класса доступа до тех пор, пока не истечет тайм-аут_удержания_маркера.

Когда станция передает сообщения наивысшего класса доступа, значение тайм-аута_удержания_маркера_высш_приоритета загружается в таймер_удержания_маркера. Таким образом, сообщения наивысшего класса доступа лимитируются только фиксированным числом октетов плюс завершением передачи последнего сообщения независимо от текущей загрузки сети.

7.1.5. Переменные и функции приемного конечного автомата. Выходы автомата ПМ-КА описаны ниже.

Молчание_шины - булева переменная, которая принимает значение "истинно" каждый раз, когда физический уровень сообщает, что принято сообщение молчание, и "ложно", когда принято нечто другое, отличное от молчания. Переменная молчание_шины устанавливается и сбрасывается автоматом ПМ-КА, а считывается только автоматом УД-КА.

ПМ_кадр - запись, регистрируемая автоматом ПМ-КА. Эта запись обновляется для отображения содержимого самого последнего принятого действительного кадра. Основные поля в этой записи следующие.

УК - однооктетное поле управления кадра.

АП - двух- или шестиоктетное поле адреса получателя.

АО - двух- или шестиоктетное поле адреса отправителя.

Блок_данных - многооктетное поле блока данных.

КПК - четырехоктетное поле контрольной последовательности кадра.

ПМ_протокольный_кадр - этот сигнал указывает, что принят действительный кадр и что тип этого кадра является одним из типов протокольного кадра УДС. Этот сигнал устанавливается автоматом ПМ-КА, считывается и сбрасывается автоматом УД-КА.

ПМ_кадр_данных - этот сигнал указывает, что принят действительный кадр и что тип этого кадра - кадр данных. Этот сигнал устанавливается автоматом ПМ-КА, а считывается автоматами УД-КА и ИНТ-КА; он сбрасывается только автоматом ИНТ-КА.

Пакет_помех - булева переменная, устанавливаемая приемным автоматом ПМ-КА, когда переменная молчание_шины принимает значение "истинно" (шина переходит из состояния не_молчание в состояние молчание), и в течение передачи не были установлены ни ПМ_протокольный_кадр, ни ПМ_кадр данных (т.е. не было опознано ни одного действительного кадра). Она сбрасывается автоматом УД-КА после обработки условия "пакет помех".

7.1.6. Другие переменные и функции. Следующие переменные и функции являются локальными по отношению к автомату УД-КА.

ВМ - адрес владельца маркера - адрес текущего владельца маркера. Временный буфер загружен полем АО кадра запрос_преемника или кто_следующий? Если кадр установить_преемника передается станцией как часть процесса разрешения соперничества, то адрес АП берется из ВМ.

СС - адрес следующей станции - адрес преемника станции в логическом кольце. СС устанавливается, когда станция не знает, опознал ли ее преемник кадр запрос_преемника и соперничает ли он за маркер. Станция устанавливает адрес СС равным значению поля адреса получателя этого кадра. (Если соперничество станции в окне ответа оказалось успешным, она получит маркер и, возможно, передаст его той станции, чей адрес был загружен в область СС). Предположим, например, что станция с адресом 25 не входит в логическое кольцо, но желает в него войти. Если эта станция опознает кадр запрос_преемника, переданный станцией 30 с адресом АП, равным 20, она установит СС равным 20 - адресу АП кадра. Если станция соперничает в окне и опознана станцией с адресом 30, ей будет передан маркер. Когда станция закончит передачу кадров данных, она передаст маркер своему преемнику - станции с адресом 20.

Переменная СС загружается также всякий раз, когда станция принимает адресованный ей кадр установить_преемника.

Каждый раз, когда значение СС меняется, примитив УД_СОБЫТИЕ.индикация передается диспетчеру станции, если это возможно.

Примечание. Поскольку станция считает, что она является членом логического кольца и она знает значение CС, она больше не перезагружает СС при открытии окна соперничества, охватывающего адрес этой станции. Это обусловлено тем, что в условиях восстановления от ошибок станции будут передавать кадры запрос_преемника_2, адресованные самим себе, что открывает окна ответа для всех станций. Если бы при этом все станции сбрасывали свои переменные СС, то любое существующее логическое кольцо было бы разрушено.

СС_известен - булева переменная, которая указывает, считает ли данная станция, что она знает адрес своего преемника. Эта переменная устанавливается в значение "истинно" всякий раз, когда станция побеждает в процессе соперничества запрос_вхождения, или находится в_кольце и получает адресованный ей кадр установить_преемника, в котором блок данных (новый СС) не равен ДС.

Переменная СС_известен устанавливается в значение "ложно" всякий раз, когда станция выходит из логического кольца, или когда адрес СС устанавливается кадром установить_преемника в значение ДС.

Если переменная СС_известен "ложна", это означает, что данная станция не является членом активного логического кольца и что значения СС и ПС не определены.

ПС - адрес предшествующей станции - эта переменная устанавливается в значение адреса отправителя последнего маркера, адресованного данной станции.

При опознании кадра кто_следующий? содержимое поля блок_данных кадра сравнивается с содержимым ПС. Если они равны, станция отвечает на запрос кто_следующий? кадром установить_преемника.

Следующий пример пояснит использование ПС. Если логическое кольцо содержит станции с адресами 30, 25 и 20, то станция с адресом 20 в своем регистре ПС будет иметь значение 25, так как это адрес той станции, которая передает ей маркер. Если станция с адресом 25 неисправна, когда станция 30 пытается передать ей маркер, она не получит ответа. После двух попыток передать маркер, станция 30 передает кадр "кто следующий после 25?". Станция 20 отвечает передачей кадра "установите вашим преемником 20". Таким способом неисправная станция 25 быстро выводится из кольца.

Макс_класс_доступа - целочисленная константа, используемая для инициации последовательности обработки ожидающей очереди кадров. Значение макс_класса_доступа равно 6 - наивысшему классу доступа.

Класс_доступа - целое число, используемое для упорядочения классов доступа во время передачи кадров данных.

Первый или самый приоритетный класс_доступа устанавливается в значение макс_класс_доступа (т.е. 6). Затем переменная класс_доступа уменьшается (на 2) по всем классам, пока не станет меньше нуля, после чего станция выполняет свои функции обслуживания кольца и передает маркер.

В_кольце - булева переменная устанавливается в значение "истинно", когда станция побеждает в процессе соперничества запрос_вхождения, или когда станция успешно завершает процесс заявки маркера. Устанавливается в значение "ложно", когда станция сама выходит из логического кольца.

Станция_ограниченной_активности - булева переменная, используемая для приведения в состояние молчания тех станций, которые имеют неисправные приемники. Если приемник станции становится неработоспособным и это явно не обнаруживается, эта станция будет прерывать работу системы, непрерывно заявляя маркер и запрашивая преемника станции.

Если переменная станция_ограниченной_активности истинна, станции запрещается входить в процесс заявки маркера, если только у нее нет данных для передачи. Таким образом, станция с неработоспособным приемником и не имеющая данных для передачи будет оставаться пассивной и выведенной из кольца.

Если станция является участником кольца и ее приемник неисправен, она не сможет опознать заявку маркера своего приемника. Станция войдет в циклический алгоритм восстановления передачи маркера, быстро достигнув того момента, когда она передаст кадр запрос_преемника_2, адресуемый самой себе, и не получит вразумительного ответа. С этого момента станция устанавливает переменную станция_ограниченной_активности в значение "истинно" и становится пассивной.

Переменная станция_ограниченной_активности принимает значение "ложно" всякий раз, когда станция обнаруживает действительный кадр от другой станции.

Младший_адрес - булева переменная принимает значение "истинно", когда адрес станции преемника больше адреса данной станции, и значение "ложно" в противном случае.

В любой момент времени в логическом кольце должна быть только одна станция, в которой переменная младший_адрес установлена в значение "истинно". Это та станция, которая имеет самый младший адрес среди всех станций, находящихся в данное время в логическом кольце. Когда эта станция открывает окна ответа во время передачи маркера, она должна открыть два окна. Первое окно используется теми станциями, которые имеют более низкий адрес по сравнению со станцией, желающей войти в кольцо. Второе окно используется станциями, которые имеют более высокий адрес по сравнению с адресом следующего нормального владельца маркера (т.е. той станции, которая в данный момент имеет самый высокий адрес в кольце).

Младший_адрес вычисляется и устанавливается станцией всякий раз, когда СС изменяется.

Младший_адрес используется с другой целью, не имеющей отношения к передаче маркера. Если станция, владеющая маркером, приходит в неисправное состояние, другая станция восстанавливает маркер. Тайм-аут шина_свободна является "сторожевым" тайм-аутом. Если станция ничего не опознает в интервале, превышающем этот тайм-аут, начинается процесс заявки_маркера.

При попытке минимизировать вмешательство в процесс заявки маркера одной из станций назначают меньшее значение тайм-аута_шина_свободна по сравнению с другими станциями. Эта станция восстанавливает все ошибки, связанные с потерей маркера, за исключением тех, которые она сама вызывает. Станция, у которой переменная младший_адрес имеет значение "истинно", всегда единственная в сети, поскольку ей назначена такая роль.

Маркер_передан - булева переменная устанавливается в значение "истинно", когда станция передает маркер, и в значение "ложно", если станция опознает действительный кадр от другой станции.

Эта переменная используется для обнаружения ошибок дублирования адресов сети. Если станция опознает действительный кадр УДС с адресом отправителя, равным ее собственному адресу, и переменная маркер_передан ложна, эта станция не может передавать кадр. Если такой кадр опознан, подуровень УДС извещает диспетчера станции об обнаружении другой станции сети, использующей такой же адрес УДС, после чего подуровень УДС входит в состояние АВТОНОМНОЕ.

Опознан_преемник - булева переменная, используемая запрашивающей станцией для регистрации приема действительного кадра установить_преемника во время последовательности запрос_вхождения. Если эта переменная имеет значение "истинно", когда тайм-аут_окна_ответа истек, соперничество успешно разрешено.

Счет_передач_заявок - целое число в диапазоне от 0 до макс_счета_передач. Используется в качестве индекса ДС для выбора двух бит из адреса станции. Значение выбранных бит (кратное двум интервалам_ответа) определяет длину поля информации кадра заявка_маркера, подлежащего передаче. После каждого кадра заявка_маркера значение переменной счет_передач_заявок увеличивается на единицу.

Счет_прохождений_соперничества - целое число в диапазоне от 0 до макс_счета_передач. Используется в качестве индекса ДС для выбора двух бит из адреса станции. Дополнение до единиц значения выбранных бит (кратного интервалу_ответа) определяет длительность времени, в течение которого станция задерживается в состоянии ЗАПРОС_ВХОЖДЕНИЯ после получения кадра разрешение_соперничества. Если до истечения тайм-аута соперничества никаких других кадров не опознано, станция передает владельцу маркера кадр установить_преемника, увеличивает значения счета_прохождений_соперничества, переходит в состояние ЗАДЕРЖКА_ЗАПРОСА и ожидает маркер или другой кадр разрешение_соперничества.

Задержка_соперничества (цикл) - целочисленная функция, принимающая значения 0, 1, 2 или 3. Эти значения основаны на дополнении до единиц пары адресных бит, которые указываются в цикле сортировки адресов. Это значение используется для управления числом интервалов_ответа, на которые станция задерживается перед передачей при запросе вхождения в логическое кольцо.

Счет_прохождений_разрешения - целое число в диапазоне от 0 до макс_счета_передач. Используется для счета числа прохождений разрешений соперничества, которые выполняет станция, владеющая маркером. Если этот счет достигает значения макс_счета_передач, процесс разрешения прекращается и УД-КА переходит в следующее подсостояние передача_маркера.

Счет_запросов - целое число в диапазоне от 0 до 2-1. Определяет, когда станция должна открыть окно ответа. Перед передачей маркера значение счета_запросов проверяется. Если это значение равно нулю, запрашивается новый преемник открытием окна ответа. Если это значение не равно нулю, счет уменьшается и передается маркер. Всякий раз, когда во время окон ответа, следующих за кадром запрос_преемника, что-либо опознается, значение счетчика устанавливается в ноль, с тем, чтобы он снова оказался в значении ноль, когда станция в последующем примет и передаст маркер. Таким образом, получение кадра установить_преемника во время окна ответа побуждает станцию вновь открыть окно ответа перед следующей передачей маркера (тайм-аут_обслуживания_кольца разрешен).

Оставшиеся_попытки - целое число в диапазоне от 0 до предельного_числа_попыток. Используется для счета числа повторных передач при таймировании кадра, определяющего запрос_с_ответом.

Подавление_КПК - булева переменная, используемая в УД-КА для указания на то, что текущий кадр должен быть передан без добавления КПК автоматом ПД-КА.

Счет_сбоев_передатчика - целое число в диапазоне от 0 до 7. Используется для информирования о том, что передатчик станции, вероятно неисправен, в связи с чем передачи станции не могут быть опознаны правильно другими станциями сети.

Значение счета_сбоев_передатчика увеличивается каждый раз, когда станция решает закончить процесс соперничества за маркер или когда она не в состоянии передать маркер какому-либо преемнику. Ни одна из таких ситуаций не должна иметь место во время нормальной работы. Значение счета_сбоев_передатчика сбрасывается в ноль, если станция либо побеждает в процессе маркерного соперничества запрос_вхождения, либо успешно запрашивает нового преемника, поскольку такое событие указывает, что другая станция правильно опознала передачу данной станции.

Если значение счета_сбоев_передатчика возросло до значения макс_счет_сбоев_передатчика, станция сообщает диспетчеру станции передатчик_неисправен и входит в состояние АВТОНОМНОЕ. Значение макс_счет_сбоев_передатчика устанавливается равным 7, допустимое при случайных протокольных тупиковых последовательностях, обусловленных помехами. Если станция не может войти в кольцо или передать маркер (находилась в логическом кольце) семь раз подряд, это значит, что внешние влияния вызвали какую-то неисправность в станции, вероятно, в передатчике, и поэтому станция сама выходит из логического кольца.

Первые_помехи - булева переменная, которая управляет обработкой пакетов помех в состоянии КОНТРОЛЬ_ПЕРЕДАЧИ_МАРКЕРА. Принимает значение "истинно" при входе в это состояние и значение "ложно", когда ожидаемые отраженные сигналы ложны и опознан пакет помех. Если пакет помех опознается, когда переменная первые_помехи имеет значение "ложно", станция переходит в состояние ДЕЖУРНОЕ.

Ожидаемое_отражение - булева переменная, используемая при попытке передать маркер. Она помогает станции отличать опознаваемые передачи своего собственного маркера от только что переданных новым владельцем маркера искаженных данных. Переменная ожидаемое_отражение устанавливается в значение "истинно" при передаче маркера и в значение "ложно", когда станция опознает, или предположительно опознает отраженные сигналы переданного ею маркера.

Состояние_передачи - переменная многих состояний, используемая для управления операциями подсостояния состояния ПЕРЕДАЧА_МАРКЕРА.

Действия, выполняемые в этом состоянии, зависят от значения переменной состояние_передачи следующим образом:

ИНТ-КА_СОБЫТИЕ.уведомление - функция, обеспечиваемая автоматом УД-КА. Эта функция настраивает автомат ИНТ-КА на появление значительных событий в автомате УД-КА.

УЗ_СОБЫТИЕ.уведомление - функция, обеспечиваемая подуровнем УДС, которая настраивает диспетчера на появление значительных событий в подуровне УДС.

7.1.7. Переменные инициации. Значения переменных, описываемых в настоящем разделе, копируются в соответствующие операционные переменные при инициации станции. Каждая переменная инициации имеет тот же диапазон, что и соответствующая поименованная операционная переменная.

иниц_ДС - копируется в ДС при инициации

иниц_интервал_ответа - копируется в интервал_ответа при инициации

иниц_макс_счет_запросов - копируется в макс_счет_запросов при инициации

иниц_макс_числа_попыток - копируется в макс_число_попыток при инициации

иниц_время_удержания_маркера_высш_приоритета - копируется в время_удержания_маркера_высш_приоритета при инициации

иниц_желаемого_времени_оборота (класс доступа) - копируется в желаемое_время_оборота (класс доступа) при инициации

иниц_исходного_значения_таймера_обслуживания кольца - копируется в исходное_значение_таймера_обслуживания_кольца при инициации

иниц_желание_участвовать - копируется в желание_участвовать при инициации

7.2. Формализованное описание автомата управления доступом. В данном подразделе приводится формализованное описание автомата УД-КА. Используемая описательная модель является гибридом метода конечных автоматов и процедурных нотаций и концепций языков программирования. В любой момент времени автомат УД-КА может находиться в одном из 11 основных состояний. Его действия и переходы в другое состояние определяются его оценкой переменных УДС, рассмотренных в предыдущем подразделе.

В соответствующих таблицах спецификация УД-КА ориентирована на правильную работу в дуплексной среде. То есть автомат не должен вводиться в заблуждение приемом собственных передач. Кроме того, УД-КА не будет работать надлежащим образом в полудуплексной среде. Дело разработчика добиться того, чтобы реализация, не являющаяся дуплексной, действовала так, как если бы она была дуплексной.

Оцениваемые условия и действия, выполняемые при каждом переходе конечного автомата, выражаются с использованием синтаксиса, основанного на языке программирования Ада. Переменные УД-КА и другие блоки информации, используемые УД-КА, описываются с использованием деклараций данных, подобных языку Ада. Если блок информации не может быть выражен с использованием синтаксиса Ада, используется описательное утверждение, заключенное в угловые скобки (<>). Для лучшей читабельности принят упрощенный, подобный языку Ада стиль описания, который не предназначен для представления компилируемых утверждений.

Представлено следующее: стилистические декларации на языке программирования большинства переменных, функции и процедуры, используемые при описании конечного автомата; перечень переходов состояний УД-КА (дуги); таблицы переходов состояний УД-КА.

Таблицы переходов состояний содержат текущее состояние, имя перехода и следующее состояние на одной линии с началом описания каждого перехода. Ниже этой линии указано следующее:

1) условия, которые должны иметь место для выполнения конкретного перехода;

2) действия, которые должны быть выполнены перед входом в следующее предписанное состояние.

Примечание. В целях описания предполагается, что автомат УД-КА должен мгновенно реагировать на внешние события. Таким образом, все условия оцениваются одновременно.

7.2.1. Объявления данных автомата УД-КА

Примечание. Здесь константы представлены в виде цифровых значений в отличие от разд.4, где они представлены в виде последовательностей упорядоченных для передачи бит.

Перечень состояний и переходов состояний УД_КА

7.2.3. Таблица переходов состояний УД_КА