18 18 18 1816 1116

Рис. 6.25. Формат кадра ЛВС (проект 802)

В основу управления информационным каналом положен протокол NDLC -стандартный протокол второго уровня, используемый в сетях передачи данных с коммутацией пакетов. Формат кадра, определяемый проектом 802, представлен на рис. 6.25. Кадр обрамлен флаговыми комбинациями 01111110, используемыми на уровне управления физическим каналом. Адреса назначения и источника кодируются одним (как и на рисунке) или несколькими байтами (до семи). Первый разряд байта адреса называется битом расширения адреса. Когда его значение равно 1, байт адреса является последним. Если бит расширения равен 0, адрес продолжается в следующем байте кадра. Например, двухбайтовый адрес назначения имеет следующую структуру:

0L/GD D D D D D 1D D D D D D D

а двухбайтовый адрес источника -

0С/RS S S S S S1S S S S S S S

где D и S - биты адреса, принимающие значение 0 или 1.

Второй бит адреса источника L/C - идентификатор типа адреса: L/G=0 обозначает индивидуальный адрес, a L/G=1 - групповой адрес. Групповой адрес относится к совокупности систем. Единицы во всех битах адреса назначения определяют глобальный адрес, относящийся ко всем абонентам сети. Бит C/R адреса источника используется для обозначения команд и ответов: C/R = 0 - команда; C/R = 1 - ответ. Адрес источника может быть только индивидуальным. Байт управления используется для обозначения типа кадра.

Применяются три типа кадров: I - информационный, С - управляющий, U -ненумерованный. Тип кадра определяется значением одного или двух первых битов поля управления. Информационные кадры служат для передачи нумерованных кадров и несут в поле управления следующие данные: N(S) - порядковый номер передаваемого кадра по модулю 8; N(R) - порядковый номер следующего принимаемого кадра по модулю 8; P/F -бит запроса - ответа. Кадр команды с битом запроса P/F=1 используется для обращения к системе-адресату с целью получения кадра ответа, который должен идентифицироваться битом P/F = 0. Управляющие кадры С предназначены для передачи подтверждений о приеме кадров, запросов на повторную передачу информационных кадров и на временное прекращение передачи кадров I. В кадрах С поле СС указывает функцию управления, определяемую кадром. Ненумерованные кадры U используются для реализации дополнительных функций управления передачей данных и для передачи ненумерованных пакетов, данных. Область данных может содержать любое целое число байтов, а в управляющих и ненумерованных кадрах может отсутствовать. Код циклической суммы КЦС служит для проверки корректности кадра. Допускается использование 16-и 32-разрядных циклических сумм.

Состав команд и ответов, переносимых кадрами разных типов, перечислен в табл. 6.3. Кадр «Запрос» используется для повторной передачи кадров типа /, начиная от кадра с номером N(R). Команда «Идентификация станции» служит для получения данных о типе системы, предельном размере принимаемого кадра и др. С помощью ответа «Отказ» система, выдавшая команду, извещается о переходе отвечающей системы в состояние, которое не может быть исправлено посредством повторной передачи.

Проект 802 определяет два способа доступа к моноканалу: свободный доступ с проверкой несущей и столкновений и эстафетный доступ. Способ СДПНС реализуется так же, как в сети Ethernet. Эстафетный доступ распространяется как на кольцевую, так и на магистральную структуру моноканала. В каждом случае эстафета передается последовательно от системы к системе. При этом в магистральной структуре организуется логическое кольцо за счет того, что система передает эстафету следующей системе в кадре управления, получает ответ о приеме кадра и переходит в состояние ожидания приема данных, в котором пребывает до получения эстафеты. Для поддержания работы кольца используются специальные процедуры контроля использования моноканала, изменения структуры кольца при отказе станций и создания кольца.

Таблица 6.3. Состав команд и ответов

Проект 802 предусматривает четыре стандартные скорости передачи данных: 1; 5, 10 и 20 Мбит/с. В качестве передающей среды допускается использование экранированных скрученных пар, коаксиального или волоконно-оптического кабеля.

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

7.1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ

Теория вычислительных систем - инженерная дисциплина, объединяющая методы решения задач проектирования и эксплуатации ЭВМ, вычислительных комплексов, систем и сетей.

Предмет теории. Предметом исследования в теории вычислительных систем являются вычислительные системы в аспектах их производительности, надежности и стоимости. В системе выделяются следующие составляющие:

1)технические средства, определяемые конфигурацией системы - составом устройств и структурой связей между ними;

2)режим обработки, определяющий порядок функционирования системы;

3)рабочая нагрузка, характеризующая класс обрабатываемых задач и порядок их поступления в систему.

Когда ЭВМ, вычислительный комплекс, система или сеть исследуется в целом, как органическое единство составляющих во взаимодействии с окружающей средой, и при этом проявляются общесистемные свойства и характеристики, говорят, что исследование проводится на системном уровне. Представление исследуемых объектов (ЭВМ, комплексы, системы и сети) на системном уровне - наиболее характерная черта теории вычислительных систем.

Предметом исследования может быть функционирование процессора, внешнего запоминающего устройства и канала ввода - вывода, обмен данными между уровнями памяти, планирование, обработка, системный ввод - вывод и др. При этом свойства элементов и подсистем изучаются применительно к целям исследования всей системы, например к оценке производительности, и рассматриваются как части системы, функционирующие во взаимодействии с остальными частями.

Задачи анализа. Анализ вычислительных систем - определение свойств, присущих системе или классу систем. Типичная задача анализа - оценка производительности и надежности систем с заданной конфигурацией, режимом функционирования и рабочей нагрузкой. Другие примеры задач: определение (оценка) вероятности конфликта при доступе к общей шине, распределения длительности занятости процессора, загрузки канала ввода -вывода.

В общем случае задача анализа формулируется следующим образом. Исходя из цели исследования назначается набор характеристик Y = {>!,...,yM} исследуемого объекта (вычислительная система, ее элемент, подсистема, некоторый процесс и др.) и точность А = \S1,...,SM}, с которой они должны быть определены. Требуется найти способ оценки

характеристик Y объекта с заданной точностью А и на основе этого способа определить характеристики.

При анализе систем в процессе эксплуатации оценка характеристик Y производится, как правило, измерением параметров функционирования с обработкой измерительных данных. В этом случае используется методика, устанавливающая состав измеряемых параметров, периодичность и длительность измерений, а также измерительные средства и средства обработки данных. В целях сокращения затрат на анализ стремятся измерять по возможности меньшее число наиболее просто измеримых параметров X = {х1,...,xN}, а