Модель кольцевой ЛВС с маркерным доступом

Рассмотренный выше маркерный способ доступа в кольцевой сети облегчает ее диагностику и синхронизирует ее работу. При запуске сети в кольце устанавливается единственный маркер, который станции передают по кольцу до тех пор, пока не появится информация для передачи хотя бы в одной из станций. Первая же станция, получившая маркер и имеющая информацию, изымает маркер из кольца, а затем передает в него кадр данных. Затем станция, после завершения передачи кадра данных, передает в кольцо маркер. Станция, изъявшая из кольца маркер, может установить его в кольцо либо после передачи одного сообщения, либо после передачи всех накопившихся у нее сообщений.

В первом случае имеем однократное обслуживание, а во втором - многократное исчерпывающее обслуживание. Однократное обслуживание упрощает диагностику кольца и обеспечивает гарантированное время доставки. Однако, оно увеличивает среднее время задержки кадров и уменьшает пропускную способность канала, вследствие дополнительного времени затрат на продвижение маркера по кольцу.

Если в кольце циркулирует не один маркер, а N маркеров, то в течение одного цикла каждая станция опрашивается несколько раз. Такой способ опроса называют многомаркерным. Независимо от количества маркеров и способов обслуживания, каждая станция всегда дожидается переданного ею по кольцу кадра и уничтожает его, если станция, к которой этот кадр был ранее адресован, подтвердит правильность его приема.

На рис.11 показана временная диаграмма распространения кадра сообщений по кольцу, состоящему из четырех станций. Предположим, что в некоторый момент времени, принимаемый за начало цикла, на вход станции вх.1 полностью поступил маркер, длительностью . Спустя некоторое время t_L, необходимое для подготовки станции к передаче, на ее выходе появится кадр сообщений длительностью . Спустя промежуток времени t_p, необходимый для распространения сигнала между первой и второй станциями, на входе второй станции появится кадр сообщений , передача которого завершается маркером длительности t_M. Затем происходит аналогичная трансляция кадров сообщений между третьей и четвертой станциями до тех пор, пока кадры не достигнут вновь входа первой станции. Время цикла – Т_ц образуется суммированием всех перечисленных промежутков времени

(67)

Если в сети циркулируют не один, а N маркеров, то в течение времени цикла Т каждая станция будет опрашиваться N раз, а период опроса

Рассмотрим дисциплину обслуживания, когда в течение каждого опроса станция дает один единственный кадр длительностью t_сp:

В этом частном случае

(68)

При рассматриваемой дисциплине обслуживания, в течение времени T₀ каждая из станций выберет из своей очереди по одному сообщению для передачи. Следовательно, T₀ можно рассматривать как некоторое эквивалентное время обслуживания, а - как эквивалентный коэффициент загрузки станции, с учетом потерь времени на ожидание разрешающего передачу маркера

(69)

Пропускная способность сети

(70)

существенно зависит от числа станций М в кольце, и при одномаркерном способе опроса - весьма мала. Если в сети организован многомаркерный опрос, такой, что М=N, то пропускная способность сети незначительно зависит от задержек распространения сигнала

(71)

Для определения среднего времени доставки сообщения можно воспользоваться соотношением (63), где необходимо вместо коэффициента загрузки R подставить его эквивалентное значение R', а время цикла Т_ц определить из соотношения (68).

Теперь обратимся к рассмотрению модели с дисциплиной обслуживания сообщений, при которой во время каждого опроса станции передаются все, имеющиеся в ее очереди сообщения. В установившемся режиме каждый раз будут передаваться все сообщения, накопившиеся в очереди за время T₀ между двумя соседними опросами станции.

Следовательно, (72)

Время цикла Т_ц определится соотношением

(73)

При одномаркерном способе управления (N = 1) значение Т_ц весьма быстро возрастает и система становится неустойчивой. При многомаркерном способе (N = М) соотношение (73) становится аналогичным (36):

(74)

По сравнению с (62) время цикла здесь увеличивается в связи с необходимостью передачи маркерных сообщений. Т_ц является гарантированным временем доставки сообщений, и для его уменьшения следует использовать многомаркерный способ управления сетью.