а)ЭВМ

Сетевой адаптер

Приемопередатчик

ЭВМ

Сетевой адаптер

Приемопередатчик

ЭВМ

кхх

Рис. 6.16. Развязка элементов ЛВС по питанию и заземлению

Столкновение

Передача

РЭ

РЭ

РЭ

и

Рис. 6.17. Приемопередатчик ЛВС с магистральной структурой

Пример приемопередатчика для сети с магистральной структурой приведен на рис. 6.17. В качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, к которому подключаются усилители передатчика и приемника. Для выявления столкновений пакетов используется схема сравнения, на выходе которой при несовпадении сигналов, поступающих на передатчик и с приемника, формируется сигнал о столкновении. Для электрической развязки приемопередатчика и остальной аппаратуры адаптера используются оптроны. В данной схеме приемопередатчик имеет собственный источник питания, изолированный от земли. Нулевая шина (земля) приемопередатчика соединяется с экраном кабеля, что существенно снижает помехи, возникающие на протяженной линии. Приемопередатчики магистральных сетей должны иметь высокое сопротивление по отношению к каналу, чтобы

изменение числа систем (адаптеров), подключаемых к каналу, не вызывало значительного изменения нагрузки.

Пример приемопередатчика для сети с кольцевой структурой приведен на рис. 6.18. Сегмент канала, выполненный из экранированной скрученной пары, соединяет передатчик одного адаптера с приемником следующего адаптера через развязывающий элемент. На выходе приемника формируются логические сигналы, представляющие принимаемые биты. Кроме того, сигналы, поступающие на приемник, используются для выработки сигналов синхронизации, обеспечивающих тактирование схем адаптера. Поступившие в адаптер сигналы должны ретранслироваться в следующий адаптер сети. Для обработки поступающей информации (установки бита приема в единицу) в цепь ретрансляции введена схема задержки битов. Обычно задержка соответствует 2-4 бит. Селектор служит для управления работой передатчика, через который на разных этапах работы адаптера могут ретранслироваться поступающие на вход адаптера данные или выводиться биты передаваемого кадра. В кольцевой сети каждый адаптер, т.е. его приемопередатчик, должен обеспечивать трансляцию сигналов даже при выключении ЭВМ, обслуживаемой адаптером. Поэтому в сети имеется специальный источник питания, к которому подключаются только приемопередатчики сетевых адаптеров.

УУ0>4 Приемник

*

Датчик

синхросигналов

Задержка битов

Синхро- Принимае-сигналы мые биты

Селектор

Передатчик

XXX

Управление селектором

Передаваемые биты

Рис. 6.18. Приемопередатчик ЛВС с кольцевой структурой

Отказ любого приемопередатчика в кольцевой сети нарушает работоспособность всей сети. Для обеспечения надежности сети принимаются специальные меры: устанавливаются обходные реле, замыкающие вход приемника на выход передатчика при отключении и отказе ЭВМ и адаптера, или кольцо дублируется, т, е. каждый адаптер снабжается двумя приемопередатчиками я для соединения систем используются два кабеля (моноканала).

Управление доступом и информационным каналом. Как правило, в сетевом адаптере реализуются функции, обеспечивающие доступ к каналу, прием и передачу пакета, вычисление и проверку контрольных сумм, а функции, связанные с управлением информационным каналом, возлагаются на программные средства ЭВМ, обслуживаемой адаптером. Блок сопряжения с интерфейсом ЭВМ обеспечивает передачу данных и сигналов прерывания между ЭВМ и адаптером.

Наиболее существенное влияние на организацию адаптеров оказывает способ обмена данными между адаптеров и ЭВМ. Могут использоваться два способа: без буферизации и с буферизацией пакетов. По первому способу пакет, подлежащий передаче, размешается в оперативной памяти ЭВМ, откуда он пересылается в адаптер в виде последовательности слез. Адаптер преобразует каждое поступившее слово в последовательность битов. После передачи битов слова в моноканал адаптер через интерфейс ЭВМ обращается к оперативной памяти ЭВМ за следующим словом. При приеме пакета в адаптере из поступающих битов формируются слова, которые последовательно отсылаются в заданную область оперативной памяти ЭВМ в темпе формирования слов. По второму способу в адаптере организуются буферные запоминающие устройства для хранения передаваемых и принимаемых пакетов. Передаваемый пакет сначала выводится из оперативной памяти ЭВМ и в буфер адаптера,

откуда он передается в моноканал. При приеме в буфере накапливается пакет, который по окончании приема передается через интерфейс ЭВМ в заданную область оперативной памяти ЭВМ.

Выбор способа обмена данными между адаптером и ЭВМ зависит от соотношения пропускной способности интерфейса ЭВМ и моноканала. Если пропускная способность интерфейса меньше, адаптер должен иметь буферную память. В противном случае необходимость в буферизации пакетов отсутствует.

Определим в общих чертах структуру управлений передачей и приемом кадров (рис. 6.19). При этом предполагается, что кадр имеет структуру, изображенную на рис. 6.14.

Моноканал

Приемопередатчик

Управление передачей

Генератор ПНК

Генератор ПКК

Бит-стаффинг

Генератор контрольной суммы

Преобразователь слов в биты

Буфер вывода

Управление приемом

Распознаватель

ПНК

Распознаватель

ПКК

Удаление бит-стаффинга

Распознаватель адреса

Счетчик длины

~ *4

Преобразователь битов в слова

Буфер ввода

Сопряжение с интерфейсом ЭВМ

Рис. 6.19. Управление приемом и передачей в адаптере ЛВС

Управление передачей кадров реализуется следующим образом. На ЭВМ в блок сопряжения с интерфейсом перед началом передачи кадра заносится адрес начала области оперативной памяти (в которой хранится пакет), а также длина пакета в битах. Блок сопряжения считывает из оперативной памяти первое слово пакета, которое передается в буфер вывода и затем в преобразователь параллельного кода в последовательный, содержащий регистр для хранения одного слова. После освобождения буфера вывода в него передается из оперативной памяти очередное слово. Передача кадра начинается с посылки в передатчик последовательности начала кадра, формируемой специальным генератором. Вслед за ней через схему бит-стаффинга, обеспечивающую прозрачность физического канала, выводится последовательность битов, составляющих пакет. При этом преобразователь параллельного кода в последовательный по окончании передачи хранимого в нем слова загружается очередным словом из буфера вывода, а в последний вводится новое слово пакета, считываемое из оперативной памяти. Процесс продолжается до тех пор, пока