Сетевые протоколы. Правила, положенные в основу управления потоком данных сетей, принято называть сетевыми протоколами

Правила, положенные в основу управления потоком данных сетей, принято называть сетевыми протоколами. Их назначение - гарантировать быструю и правильную доставку данных из одного пункта в другой.

Они включают автоматическое обнаружение и исправление ошибок, а также процедуры восстановления, с помощью которых можно управлять нерегулярными ситуациями в соответствии с установленными правилами.

Рисунок - Сеть с 3-мя уровнями протоколов и концентратором

На рисунке представлена сеть с 3-мя уровнями протоколов и наличием концентратора. ЭВМ передаёт последовательность многосегментных сообщений терминалу, подключённому к концентратору в режиме УВЗ (удалённого ввода заданий). Сообщение может состоять из блоков данных. Каждый блок, прежде чем попасть в терминал, должен пройти через два звена передачи данных А и В и концентратор.

Сетевые протоколы гарантируют, что сообщение обязательно придёт в терминал УВЗ. Протокол нижнего уровня обычно реализуется в аппаратуре, для чего требуется набор правил, определяющий обработку отдельных бит данных, при поступлении в линию связи и из неё. Этот протокол включает такие компоненты, как определение типа используемого аппаратного интерфейса, например, V.24 между ЭВМ и модемом или последовательность интерфейса Х.21 при использовании цифровой сети. На этом уровне возникает необходимость выдачи сигнала «запрос передачи», если нужно предавать данные, и ожидание сигнала «готов к передаче» или отказ в приёме. В большинстве систем протоколы нижнего уровня прозрачны для пользователя, который должен учитывать только временные задержки, но в остальном не чувствуя их наличия. Протоколы нижнего уровня Х.21 гарантируют ввод последовательности бит в линию и извлечение их на другом конце. Эти протоколы не обеспечивают защиту от ошибок. Бит может быть искажен, но протокол нижнего уровня этого не обнаружит

Термин «процедура управления звеном» и «протокол звена» взаимозаменяемы. Контроль потока данных осуществляется в звене данных, которое может быть описано, как логическое соединение «точка-точка» между двумя терминалами, состоящее из линии связи, модемов, аппаратуры сопряжения линии связи с терминалом и той частью аппаратуры и ПО терминала, которая используется для ПУЗ. Смысл данной процедуры заключается в том, что блок данных, выданный процедуре ПУЗ на одном конце звена данных, будет правильно выдан ПУЗ на другом конце. Если блок данных будет полностью потерян в пути, то ПУЗ должен инициировать действие по его восстановлению. Концепция звена данных, как логического соединения «точка-точка» может быть распространена и на многоточечные линии, так как при любой простой операции по пересылке данных они передаются от одного пункта к другому даже при наличии множества терминалов. На приведенном рисунке ПУЗ действует в звене А и В. Каждая такая процедура обеспечивает безошибочную передачу отдельных блоков данных через эти звенья. Протокол более высокого уровня (сквозной протокол) гарантирует прохождение сообщения через несколько звеньев и концентраторов до места назначения. Этот протокол – ещё один набор правил, регулирующий поток сообщений. Сообщение может состоять из нескольких блоков и конечный узел должен знать, всё ли сообщение принято. После выдачи всех сегментов сообщения первой процедуры управления звеном сквозной протокол может послать специальное сообщение, запрашивающее терминал получатель, действительно ли всё сообщение получено. Если получено не всё сообщение, то сквозной протокол инициирует действие по его восстановлению.

Другая функция этого протокола – управление потоком. Этот термин означает равномерное распределение потоков данных в сети без переполнения терминалов и концентратора. Задачей протокола звена обычно является доставка данных с максимально возможной скоростью. Но обычно существуют ограничения из-за скорости, с которой может принимать данный терминал. Например, удалённый ввод заданий УВЗ может иметь только удвоенную буферную память, поэтому может принимать только один блок данных и в это же время один печатать. Если по линии связи можно доставлять данные быстрее, чем печатает принтер УВЗ, то можно переполнить систему, если нет механизма управления потока. Одной из решений этой проблемы – это использование сообщений регулирования темпа, которые направлены от конечного приёмного устройства к источнику данных. В рассматриваемых условиях первые два блока могут быть переданы со скоростью, с которой может обрабатывать их сеть. УВЗ не может принять третий блока до тех пор, пока не будет напечатан первый.

После принятия сообщения регулирование темпа источник данных направит следующий блок и т.д.

Сквозной протокол у источника данных должен иметь сведения о характеристиках терминала получателя. В данном примере было известно, что 1-е два блока можно направить с максимально возможной скоростью, но перед отправкой следующего нужно получить сообщение регулирования темпа.

Рисунок – Несколько уровней СРТ

Как показано на рисунке, в сети может быть несколько уровней СРТ. Рисунок иллюстрирует последовательность обмена сообщениями, не раскрывая деталей сообщения регулирования темпа на всех уровнях тракта. Например, концентратор может иметь 4 буфера, выделенных для терминала УВЗ. Это значит, что в нём всегда имеется очередь из сообщений, которые ожидают освобождения терминала УВЗ, поэтому терминал может работать с максимальной скоростью.

Управление потоками между концентратором и терминалом может продолжаться, как показано на рисунке.

Управление потокам между источником и концентратором действует другой набор правил, так как в концентраторе 4 буфера, источник может использовать первые 4 блока с максимальной скоростью, а затем ожидать от концентратора СРТ.

Концентратор после доставки первых двух блоков терминалу посылает сообщение регулирования темпа ЭВМ (источнику), который предаёт следующие два блока. После того как концентратор направит к терминалу УВЗ следующие два блока, концентратор готов к приёму очередных двух блоков, поэтому он посылает сообщение регулирования темпа, и работа продолжается в той же последовательности.

Использование описанного способа управления потоком позволяет подключить к концентратору несколько устройств УВЗ, каждое с независимым управлением потока на основании сообщений регулирования темпа. Такой метод регулирования потока от нескольких устройств обеспечения минимально взаимные помехи между процедурами управления потоком в различных звеньях.

Дата добавления: 2014-01-15