4.5.2令牌總線媒體訪問控制協(xié)議
1.EEE802.4MAC幀格式
IEEE802.4標準規(guī)定了令牌總線媒體訪問控制(MAC)子層、物理層(PHY)所使用的格式和協(xié)議,以及連接令牌總線物理媒體的方法,媒體訪問協(xié)調(diào)所有連接的站點對共享媒體的使用。令牌總線的MAC幀具有如圖4.17所示的一般格式。
幀校驗序列FCS使用32位CRC碼,校驗范圍為SD與ED之間的幀內(nèi)容。數(shù)據(jù)字段有三類,即LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元、MAC管理數(shù)據(jù)和用于MAC控制幀的數(shù)據(jù)。在SD和ED之間的字節(jié)數(shù)應少于8191。另外還有異常終止序列格式,僅由SD和ED兩個字節(jié)組成。
2.EEE802.4的媒體訪問控制功能
邏輯環(huán)上的每個站點由三個地址決定它的位置,即本站地址Ts、前趨地址Ps和后繼地址Ns。前趨地址Ps和后繼地址NS可以動態(tài)地設置和保持。
(1)令牌傳遞算法。邏輯環(huán)按遞減的站地址次序組成,剛發(fā)完幀的Ts站將令牌傳遞給后繼NS站,后繼NS站應立即發(fā)送數(shù)據(jù)或令牌幀,Ts站監(jiān)昕到總線上的信號,便可確認后繼站已獲得令牌。
①Ts站在發(fā)送完數(shù)據(jù)幀后,發(fā)出帶有地址DA =NS的令牌傳遞給下一個站,DA為目的地址。Ts站監(jiān)昕總線,若監(jiān)測到的信息為有效幀,則傳遞令牌成功。
②若Ts站未監(jiān)測到總線上的有效幀,且已超時,則重復前一步驟。
③此后若Ts站仍未監(jiān)測到有效幀,即第二次令牌傳遞仍然失敗,則原發(fā)送站判定后繼站有故障,就發(fā)"Who Follows", MAC控制幀,并將它的后繼地址NS放在數(shù)據(jù)字段中。所有站與該地址相比較,若某站的前趨站是發(fā)送站的后繼站,則該站發(fā)送個"Set-Successor" MAC控制幀來響應"Who Follows"幀,在"Set Successor"幀中帶有該站的地址,于是該站點取得令牌。如此,便將有故障的站點排除在邏輯環(huán)之外,建立了一個新的連接次序。然后返回第①步。
④如Ts站未監(jiān)聽到響應"Who Follows"控制幀的"Set Successor"幀,則重復第③步,
再發(fā)"Who Follows"幀。
⑤如果第二次"Who Follows"幀發(fā)出后,仍得不到響應,則該站就嘗試另一策略來重建邏輯環(huán),即再發(fā)送請求后繼站"Solicit Successor 2"MAC控制幀,并將本站地址作為DA和SA放入控制幀內(nèi),詢問環(huán)中哪一個站要響應它。收到該詢問請求后就會有站點響應。然后,使用響應窗口處理算法來重新建立邏輯環(huán)。最后返回第①步。
⑥如果發(fā)送"Solicit Successor 2"路?？刂茙笕詿o響應,則斷定發(fā)生了故障。此時,就需要維護邏輯環(huán)，使其重新開始工作。
(2)插入環(huán)算法。邏輯環(huán)上的每個站點應周期性地使新的站有機會插入環(huán)中。當同時有幾個站要插入時,可以采用帶有響應窗口的爭用處理算法。
(3)退出環(huán)算法。方案一:要退出環(huán)的Ts站接收到令牌后,發(fā)送一個設置后繼" Set Successor" MAC控制幀給Ps站,設置后繼站為Ns,并將令牌傳遞給Ns站。
方案二:要退出環(huán)的Ts站拒絕接收PS站發(fā)出的"Who Follows" MAC控制幀,而讓Ns站去響應。
(4)邏輯環(huán)的初始化操作。初始化操作實質(zhì)上是增加新站的一個特例,其操作過程如下:每個站設置一個環(huán)不活動計時器。當某個站的環(huán)不活動計時器超時,則發(fā)一個請求令牌"Claim Token" MAC控制幀,控制幀帶有一個數(shù)據(jù)字段,其長度取決于站地址的高二位。類似于站插入環(huán)的操作,當多個站同時試圖進行初始化操作時,用基于地址的爭用算法,爭用結(jié)果只能允許一個站獲得令牌。
1.EEE802.4MAC幀格式
IEEE802.4標準規(guī)定了令牌總線媒體訪問控制(MAC)子層、物理層(PHY)所使用的格式和協(xié)議,以及連接令牌總線物理媒體的方法,媒體訪問協(xié)調(diào)所有連接的站點對共享媒體的使用。令牌總線的MAC幀具有如圖4.17所示的一般格式。
幀校驗序列FCS使用32位CRC碼,校驗范圍為SD與ED之間的幀內(nèi)容。數(shù)據(jù)字段有三類,即LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元、MAC管理數(shù)據(jù)和用于MAC控制幀的數(shù)據(jù)。在SD和ED之間的字節(jié)數(shù)應少于8191。另外還有異常終止序列格式,僅由SD和ED兩個字節(jié)組成。
2.EEE802.4的媒體訪問控制功能
邏輯環(huán)上的每個站點由三個地址決定它的位置,即本站地址Ts、前趨地址Ps和后繼地址Ns。前趨地址Ps和后繼地址NS可以動態(tài)地設置和保持。
(1)令牌傳遞算法。邏輯環(huán)按遞減的站地址次序組成,剛發(fā)完幀的Ts站將令牌傳遞給后繼NS站,后繼NS站應立即發(fā)送數(shù)據(jù)或令牌幀,Ts站監(jiān)昕到總線上的信號,便可確認后繼站已獲得令牌。
①Ts站在發(fā)送完數(shù)據(jù)幀后,發(fā)出帶有地址DA =NS的令牌傳遞給下一個站,DA為目的地址。Ts站監(jiān)昕總線,若監(jiān)測到的信息為有效幀,則傳遞令牌成功。
②若Ts站未監(jiān)測到總線上的有效幀,且已超時,則重復前一步驟。
③此后若Ts站仍未監(jiān)測到有效幀,即第二次令牌傳遞仍然失敗,則原發(fā)送站判定后繼站有故障,就發(fā)"Who Follows", MAC控制幀,并將它的后繼地址NS放在數(shù)據(jù)字段中。所有站與該地址相比較,若某站的前趨站是發(fā)送站的后繼站,則該站發(fā)送個"Set-Successor" MAC控制幀來響應"Who Follows"幀,在"Set Successor"幀中帶有該站的地址,于是該站點取得令牌。如此,便將有故障的站點排除在邏輯環(huán)之外,建立了一個新的連接次序。然后返回第①步。
④如Ts站未監(jiān)聽到響應"Who Follows"控制幀的"Set Successor"幀,則重復第③步,
再發(fā)"Who Follows"幀。
⑤如果第二次"Who Follows"幀發(fā)出后,仍得不到響應,則該站就嘗試另一策略來重建邏輯環(huán),即再發(fā)送請求后繼站"Solicit Successor 2"MAC控制幀,并將本站地址作為DA和SA放入控制幀內(nèi),詢問環(huán)中哪一個站要響應它。收到該詢問請求后就會有站點響應。然后,使用響應窗口處理算法來重新建立邏輯環(huán)。最后返回第①步。
⑥如果發(fā)送"Solicit Successor 2"路?？刂茙笕詿o響應,則斷定發(fā)生了故障。此時,就需要維護邏輯環(huán)，使其重新開始工作。
(2)插入環(huán)算法。邏輯環(huán)上的每個站點應周期性地使新的站有機會插入環(huán)中。當同時有幾個站要插入時,可以采用帶有響應窗口的爭用處理算法。
(3)退出環(huán)算法。方案一:要退出環(huán)的Ts站接收到令牌后,發(fā)送一個設置后繼" Set Successor" MAC控制幀給Ps站,設置后繼站為Ns,并將令牌傳遞給Ns站。
方案二:要退出環(huán)的Ts站拒絕接收PS站發(fā)出的"Who Follows" MAC控制幀,而讓Ns站去響應。
(4)邏輯環(huán)的初始化操作。初始化操作實質(zhì)上是增加新站的一個特例,其操作過程如下:每個站設置一個環(huán)不活動計時器。當某個站的環(huán)不活動計時器超時,則發(fā)一個請求令牌"Claim Token" MAC控制幀,控制幀帶有一個數(shù)據(jù)字段,其長度取決于站地址的高二位。類似于站插入環(huán)的操作,當多個站同時試圖進行初始化操作時,用基于地址的爭用算法,爭用結(jié)果只能允許一個站獲得令牌。