RU2068579C1 - Method user access to data bus in ethernet local network and device which implements said method - Google Patents
Method user access to data bus in ethernet local network and device which implements said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2068579C1 RU2068579C1 SU5057630A RU2068579C1 RU 2068579 C1 RU2068579 C1 RU 2068579C1 SU 5057630 A SU5057630 A SU 5057630A RU 2068579 C1 RU2068579 C1 RU 2068579C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- data bus
- subscriber
- subscribers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике точнее, к системам передачи информации, а именно к способам и устройствам для осуществления доступа абонента системы к шине локальной вычислительной сети Ethernet и может быть использовано в устройствах, использующих общую для ряда абонентов шину данных. The invention relates to automation and computer technology, more specifically, to information transfer systems, and in particular to methods and devices for accessing a system subscriber to a local area network Ethernet bus and can be used in devices using a common data bus for a number of subscribers.
Известен способ по патенту США N 4628311, в соответствии с которым каждому абоненту вычислительной сети приписывается уникальный временной интервал задержки передачи, причем в процессе работы вычислительной сети эти уникальные временные интервалы перераспределяются по циклическому закону. A known method according to US patent N 4628311, in accordance with which each subscriber of the computer network is assigned a unique time interval for transmission delay, and during the operation of the computer network, these unique time intervals are redistributed according to the cyclic law.
Наиболее близким является способ по патенту США N 4063220, обеспечивающий работоспособность вычислительной сети Ethernet при совпадении временного интервала задержки передачи блока сообщения. Этот способ заключается в том, что абоненты контролируют состояние шины данных и если шина свободна начинают передачу блока сообщения по шине спустя единый для всех абонентов интервал времени, необходимый для успокоения переходных процессов в шине данных. Если передачи блоков сообщений различных абонентов накладываются друг на друга, абоненты прерывают передачи и повторяют ее спустя время, определяемое количеством неудачных попыток передачи. При использовании этого способа, как показали многочисленные исследования и наблюдения в реальных локальных вычислительных сетях Ethernet при потоке в сети, превышающем примерно 1/3 от максимального потока, что составляет около 3 Мбит/сек, возможно увеличение количества конфликтов в сети, вплоть до развития клинча, при котором пропускная способность 2 шины данных падает до нуля. The closest is the method according to US patent N 4063220, which ensures the efficiency of the Ethernet computing network with the coincidence of the time interval of the transmission delay of the message block. This method consists in the fact that the subscribers monitor the state of the data bus and if the bus is free, they start transmitting the message block on the bus after a single time interval for all subscribers necessary to calm the transients in the data bus. If the transmission of message blocks of different subscribers overlap each other, the subscribers interrupt the transmission and repeat it after a time determined by the number of failed transmission attempts. When using this method, as shown by numerous studies and observations in real local Ethernet computing networks with a network flow exceeding about 1/3 of the maximum flow, which is about 3 Mbit / s, it is possible to increase the number of conflicts in the network, up to the clinch at which the throughput of 2 data buses drops to zero.
Известно устройство для осуществления доступа абонента к шине данных локальной вычислительной сети Ethernet (DP839EB Network Evaluation Board. см. Data Communications Local Area Network UARNS Handbook, National Semiconductor, 1990). Оно содержит шину данных и адаптеры, число адаптеров равно числу абонентов вычислительной сети, каждый адаптер содержит приемник, вход которого соединен с шиной данных, передатчик, выход которого соединен с шиной данных, кодер/декодер, сетевой контроллер и блок связи с абонентом, вход/выход блока связи с абонентом соединен с абонентом, первый выход контроллера соединен со входом блока связи с абонентом, выход блока связи с абонентом соединен со входом контроллера, второй выход контроллера соединен со вторым входом кодера/декодера, выход кодера/декодера соединен со входом передатчика. A device is known for accessing a subscriber to a data bus of a local area network Ethernet (DP839EB Network Evaluation Board. See Data Communications Local Area Network UARNS Handbook, National Semiconductor, 1990). It contains a data bus and adapters, the number of adapters is equal to the number of subscribers of the computer network, each adapter contains a receiver whose input is connected to the data bus, a transmitter whose output is connected to the data bus, encoder / decoder, network controller and communication unit with the subscriber, input / the output of the communication unit with the subscriber is connected to the subscriber, the first output of the controller is connected to the input of the communication unit with the subscriber, the output of the communication unit with the subscriber is connected to the input of the controller, the second output of the controller is connected to the second input of the encoder / decoder, the output to Der / decoder connected to the input of the transmitter.
Блок сообщения, предназначенный абонентом для передачи, передают через блок связи с абонентом в сетевой контроллер адаптера и запоминают в нем. Блоки сообщения, передаваемые по шине данных, принимают приемником, декодируют кодером/декодером, направляют в сетевой контроллер, и если он адресован абоненту, запоминают в сетевом контроллере и инициируют с помощью блока связи с абонентом передачу блока сообщения абоненту. The message block intended by the subscriber for transmission is transmitted through the communication block with the subscriber to the network controller of the adapter and stored in it. The message blocks transmitted over the data bus are received by the receiver, decoded by the encoder / decoder, sent to the network controller, and if it is addressed to the subscriber, stored in the network controller and initiate the transmission of the message block to the subscriber using the communication unit with the subscriber.
Когда блок сообщения находится в сетевом контроллере адаптера, а адаптере ожидают окончания передачи текущего блока сообщения по шине данных, после чего начинают передавать через кодер/декодер на вход передатчика и далее в шину данных блок сообщения. Если при этом в приемнике будет установлено наложение передач двух и более блоков сообщения друг на друга, передачу прекращают и возобновляют через время, выбираемое случайным образом из интервала, величину которого удваивают после каждой неудачной попытки передачи. When the message block is located in the network controller of the adapter, and the adapter is waiting for the end of the transmission of the current block of messages on the data bus, after which they begin to transmit a message block through the encoder / decoder to the transmitter input and then to the data bus. If, in this case, the receiver establishes the superposition of the transmissions of two or more message blocks on top of each other, the transmission is stopped and resumed after a random time selected from the interval, the value of which is doubled after each unsuccessful transmission attempt.
Однако при использовании этого устройства, при превышении потока информации примерно 3 Мбит/сек, существует опасность возникновения большого числа конфликтов и даже клинча в сети, что снижает надежность передачи информации и приводит к непроизводительным потерям времени. However, when using this device, when the information flow exceeds approximately 3 Mbit / s, there is a danger of a large number of conflicts and even clinching in the network, which reduces the reliability of information transfer and leads to unproductive time losses.
Цель изобретения создание такого способа доступа абонента к шине данных и устройства для его осуществления, которые позволили бы повысить эффективность использования шины данных сети Ethernet за счет уменьшения количества конфликтов и повышении допустимого потока информации, при котором сохраняется устойчивость работы системы. The purpose of the invention is the creation of such a method of subscriber access to the data bus and device for its implementation, which would improve the efficiency of using the Ethernet data bus by reducing the number of conflicts and increasing the allowable flow of information, which maintains the stability of the system.
Цель достигается тем, что в вычислительной сети Ethernet каждый абонент имеет номер, причем после окончания передачи блока сообщения одного из абонентов вычислительной сети другому абоненту представляют право начать передачу блока сообщения спустя интервал времен, длительность которого определяют номером абонента и временем распространения сигнала по шине данных. The goal is achieved in that each subscriber has a number in the Ethernet computing network, and after the transmission of the message block of one of the subscribers of the computer network to the other subscriber is granted the right to start transmitting the message block after a time interval, the duration of which is determined by the subscriber’s number and the signal propagation time via the data bus.
Это позволяет резко сократить количество конфликтов в вычислительной сети и повысить ее пропускную способность. This allows you to drastically reduce the number of conflicts in the computer network and increase its throughput.
Цель достигается также тем, что устройство доступа абонента к шине данных (адаптер) содержит приемник, вход которого соединен с шиной данных, передатчик, выход которого соединен с шиной данных, кодер/декодер, контроллер и блок связи с абонентом, вход-выход блока связан с абонентом соединен с абонентом, первый выход контроллера соединен со входом блока связи с абонентом, выход блока связи с абонентом соединен со входом контроллера, второй выход контроллера соединен со вторым входом кодера/декодера, выход кодера/декодера соединен с передатчиком, дополнительно содержит последовательно соединенные между собой формирователь сигналов и элемент ИЛИ, второй выход кодера/декодера соединен с входом формирователя и со вторым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен со вторым входом контроллера. The goal is also achieved by the fact that the subscriber’s access device to the data bus (adapter) contains a receiver, the input of which is connected to the data bus, a transmitter, the output of which is connected to the data bus, an encoder / decoder, a controller and a communication unit with the subscriber, the input-output of the unit is connected connected to the subscriber with the subscriber, the first output of the controller is connected to the input of the communication unit with the subscriber, the output of the communication unit with the subscriber is connected to the input of the controller, the second output of the controller is connected to the second input of the encoder / decoder, the output of the encoder / decoder is connected to the transmitter com, additionally contains a signal driver and an OR element connected in series, the second output of the encoder / decoder is connected to the input of the driver and to the second input of the OR element, the output of the OR element is connected to the second input of the controller.
Это позволяет резко сократить количество конфликтов в вычислительной сети и повысить ее пропускную способность. Кроме того устройство содержит блок динамического приоритета, первый вход блока динамического приоритета соединен с третьим выходом кодера/декодера, второй вход блока динамического приоритета соединен со вторым выходом контроллера, выход блока динамического приоритета соединен со вторым входом формирователя. This allows you to drastically reduce the number of conflicts in the computer network and increase its throughput. In addition, the device contains a dynamic priority block, the first input of the dynamic priority block is connected to the third output of the encoder / decoder, the second input of the dynamic priority block is connected to the second output of the controller, the output of the dynamic priority block is connected to the second input of the shaper.
Это позволяет повысить надежность устройства за счет исключения возможности блокировки шины данных одним или несколькими абонентами. This improves the reliability of the device by eliminating the possibility of blocking the data bus by one or more subscribers.
Фиг. 1 схематично изображает упрощенную конфигурацию локальной вычислительной сети; фиг.2 блок-схема устройства для осуществления доступа абонента к шине вычислительной сети; фиг.3 блок-схема другого варианта устройства для осуществления доступа абонента к шине вычислительной сети; фиг.4 блок-схема блока динамического приоритета. FIG. 1 schematically depicts a simplified configuration of a local area network; figure 2 is a block diagram of a device for accessing a subscriber to a computer network bus; figure 3 is a block diagram of another embodiment of a device for accessing a subscriber to a computer network bus; 4 is a block diagram of a dynamic priority block.
Способ для осуществления доступа абонентов A1, A2, А, АN к шине данных вычислительной сети Ethernet заключается в следующем.The method for accessing subscribers A 1 , A 2 , A, A N to the data bus of the Ethernet computing network is as follows.
Вычислительная сеть состоит из N абонентов A1, A2, Aj, AN, каждый из которых через свой адаптер D1, D2, Di, DN связан с шиной данных.The computing network consists of N subscribers A 1 , A 2 , A j , A N , each of which is connected to the data bus through its adapter D 1 , D 2 , D i , D N.
Абонентами A1, A2, Ai, AN могут быть отдельные ЭВМ, обменивающиеся между собой информацией с помощью устройств доступа абонентов к шине данных D1, D2, Di, DN, узловые процессоры, с помощью которых отдельные локальные вычислительные сети объединяются в сеть большего размера, функциональные узлы вычислительной системы, связанные между собой шиной данных, и так далее.Subscribers A 1 , A 2 , A i , A N can be separate computers exchanging information with each other using devices for accessing subscribers to the data bus D 1 , D 2 , D i , D N , nodal processors, through which individual local computing networks are combined into a larger network, functional nodes of a computer system, interconnected by a data bus, and so on.
Шиной данных может быть коаксиальный кабель, либо витая пара проводников, как определено стандартом IEEE 802.3. The data bus can be a coaxial cable, or a twisted pair of conductors, as defined by the IEEE 802.3 standard.
Процедура доступа абонентов A1, A2, Ai, AN к шине данных заключается в следующем.The procedure for access of subscribers A 1 , A 2 , A i , A N to the data bus is as follows.
При инициации системы К приоритетным абонентам (K ≅) A1, A2, Aj, Ak присваивают собственный номер j из набора номеров (1, К) и нет двух абонентов A1, A2, Aj, Ak, собственные номера которых совпадали бы.When the system is initiated, Priority subscribers (K ≅) A 1 , A 2 , A j , A k are assigned their own number j from the set of numbers (1, K) and there are no two subscribers A 1 , A 2 , A j , A k , their own whose numbers would match.
Приоритет абонента тем выше, чем меньше его собственный номер. В дальнейшем эти номера можно изменять. The subscriber’s priority is the higher, the lower his own number. In the future, these numbers can be changed.
Все абоненты системы обмениваются сообщениями, передавая их собственным адаптерам Ethernet и далее в шину данных сети Ethernet
Каждый раз, когда какой-либо абонент Ai (1≅ i≅ N), формирует блок сообщения для передачи, абонент передает этот подготовленный блок сообщения соединенному с абонентом адаптеру Ethernet. Если шина данных в этот момент свободна, т. е. по шине данных не передают блок сообщения, адаптер начинает передачу полученного им от абонента блока сообщения. Если шина данных в этот момент занята передачей блока сообщения, адаптер ожидает окончания передачи.All system subscribers exchange messages, passing them to their own Ethernet adapters and further to the Ethernet network data bus
Each time, when a subscriber A i (1≅ i≅ N) forms a message block for transmission, the subscriber transmits this prepared message block to the Ethernet adapter connected to the subscriber. If the data bus is free at this moment, that is, the message block is not transmitted via the data bus, the adapter starts transmitting the message block received from the subscriber. If the data bus is currently busy sending a message block, the adapter waits for the end of the transmission.
При освобождении шины данных, то есть по окончании передачи по шине данных с блока сообщения, адаптер Di устанавливает на входе определения занятости шины данных сетевого контроллера Ethernet уровень логического нуля, в ответ на который контроллер Ethernet, спустя время, определяемое алгоритмом его работы, инициирует передачу в шину данных подготовленного блока сообщения.When the data bus is released, that is, at the end of the data transfer from the message block, the adapter D i sets the logic zero level at the input of determining the bus occupancy of the data of the Ethernet network controller, in response to which the Ethernet controller, after a time determined by its operation algorithm, initiates transmitting a prepared message block to the data bus.
Если абонент Ai входит в группу приоритетных абонентов A1, A2, Aj, Aк, то при освобождении шины данных адаптер Di передает на вход сетевого контроллера Ethernet сигнал, длительность которого определяют номером к абонента А и временем распространения сигнала по шине данных. Этим сигналом может быть меандр, поступающий на вход синхроимпульсов сетевого контроллера Ethernet, либо уровень логической единицы, поступающий на вход определения занятости шины данных контроллера.If subscriber A i is included in the group of priority subscribers A 1 , A 2 , A j , A k , then when the data bus is released, adapter D i transmits a signal to the input of the Ethernet network controller, the duration of which is determined by subscriber number A and the signal propagation time via the bus data. This signal can be a meander supplied to the input of the clock pulses of the Ethernet network controller, or a level of a logical unit, which is input to the definition of busyness of the controller data bus.
Длительность сигнала может быть пропорциональна двойному времени распространения сигнала между концами локальной вычислительной сети. Если абоненты имеют информацию о позиции каждого абонента на шине данных, и могут определить момент времени, когда переданный блок сообщения распространится до границы вычислительной сети, длительность сигнала может быть пропорциональна времени распространения сигнала между концами вычислительной сети. The signal duration can be proportional to the double signal propagation time between the ends of the local area network. If the subscribers have information about the position of each subscriber on the data bus, and can determine the point in time when the transmitted message block extends to the boundary of the computer network, the signal duration can be proportional to the signal propagation time between the ends of the computer network.
Если ни один из неприоритетных абонентов не имеет готового к передаче блока сообщения, и передачу начинает один из приоритетных абонентов, то, поскольку длительность сигнала равна двойному времени распространения сигнала по шине данных, информация о начале передачи распространится по всей шине данных, и остальные приоритетные абоненты успеют зарегистрировать эту передачу и отложат свои передачи до следующего освобождения шины. Это исключает возможность конфликта приоритетных абонентов между собой. If none of the non-priority subscribers has a message block ready for transmission, and one of the priority subscribers starts the transmission, then, since the signal duration is equal to twice the signal propagation time over the data bus, information about the start of transmission will be distributed along the entire data bus, and the remaining priority subscribers they will have time to register this transfer and postpone their transfers until the next bus release. This eliminates the possibility of a conflict of priority subscribers among themselves.
Устройство для осуществления доступа абонентов A1, A2, AN к шине В данных вычислительной сети Etnhernet содержит приемник 1, вход которого соединен с шиной данных, передатчик 2, кодер/декодер 3, сетевой контроллер 4, элемент ИЛИ 5, формирователь сигналов 6, и блок связи с абонентом 7.A device for accessing subscribers A 1 , A 2 , A N to the data bus Etnhernet contains a
Данные с выхода приемника 1 поступают на первый вход кодера/декодера 3. С первого выхода кодера/декодера 3 данные, предназначенные к передаче по шине В данных сети, поступают на вход передатчика 2 и далее в шину В данных. Data from the output of the
Со второго выхода кодера/декодера 3 данные, принятые из шины В данных сети Ethernet, поступают на вход формирователя сигналов 4, и на первый вход элемента 5 ИЛИ. Сигнал с выхода формирователя сигналов 4 поступают на второй вход элемента 5 ИЛИ. С выхода элемента 5 ИЛИ объединенный сигнал поступает на первый вход сетевого контроллера 6. Блоки сообщения, адресованные абоненту, с первого выхода сетевого контроллера 4 поступают на вход блока 7 связи с абонентом, со входа/выхода которого они поступают абоненту Ai.From the second output of the encoder /
Блоки сообщения, предназначенные к передаче по шине В данных, поступают на вход-выход блока 7 связи с абонентом, и с выхода блока 7 связи с абонентом поступают на второй вход сетевого контроллера 4. Со второго выхода сетевого контроллера 4 информацию и синхроимпульсы передают на второй вход кодера/декодера 3. The message blocks intended for transmission via the B data bus are fed to the input-output of the
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Абоненты A1, A2, AN вычислительной сети Ethernet передают блоки сообщения по шине В данных, используя адаптеры D1, D2, DN. Для этого в каждом абоненте Ai(1≅i≅N) подготовленный блок сообщения передают через вход/выход блока 7 связи с абонентом на второй вход сетевого контроллера 4 и запоминают в нем.Subscribers A 1 , A 2 , A N of an Ethernet computing network transmit message blocks on data bus B using adapters D 1 , D 2 , D N. To this end, in each subscriber A i (1≅i≅N), the prepared message block is transmitted through the input / output of the
Информация о сообщениях, передаваемых по шине В данных, постоянно поступает с выхода приемника 1 на первый вход кодера/декодера 3. Information about messages transmitted on the B data bus is constantly coming from the output of
После окончания передачи по шине 3 данных пакета сообщений на первом выходе кодера/декодера устанавливается уровень логического нуля, что инициирует генерацию формирователя сигналов 6 сигнала требуемой длительности. Данные с первого выхода кодера/декодера 3 и сигнал на выходе формирователя сигналов 6 объединяют элементом 5 ИЛИ и подают на первый вход сетевого контроллера 4. After the transmission of data message packet data via
Блоки сообщения, адресованные абоненту Ai, запоминают в сетевом контроллере 4. При этом сетевой контроллер 4 инициирует запрос блока 7 связи с абонентом, который осуществляет передачу запомненной информации со входа/выхода блока 7 связи с абонентом абоненту Ai.The message blocks addressed to the subscriber A i are stored in the
Информацию, предназначенную абонентом Ai к передаче по шине В данных, передают со входа/выхода блока 7 связи с абонентом на выход блока 7 связи с абонентом на второй вход сетевого контроллера 4 и запоминают в сетевом контроллере 4.The information intended for subscriber A i to be transmitted via data bus B is transmitted from the input / output of the
Другой вариант выполнения устройства для осуществления доступа абонентов A1, A2, Ai, AN к шине В данных вычислительной сети Ethernet представлен на фиг. 3. Устройство содержит последовательно соединенные между собой приемник 1, передатчик 2 кодер/декодер, сетевой контроллер 4, элемент ИЛИ 5, сетевой формирователь 6 сигналов и блок 7 связи с абонентом, связанные друг с другом и с шиной В данных аналогично вышеуказанному при описании фиг.2. Кроме того, каждое устройство Di содержит блок 8 динамического приоритета, первый вход блока 8 динамического приоритета соединен с третьим выходом кодера/декодера 3, второй вход блока 8 динамического приоритета соединен со вторым выходом сетевого контроллера 4, выход блока 8 динамического приоритета соединен со вторым входом формирователя сигналов 6.Another embodiment of the device for accessing subscribers A 1 , A 2 , A i , A N to the data bus B of the Ethernet computing network is shown in FIG. 3. The device comprises a
Блоки сообщения, передаваемые абонентами A1, A2, Ai, AN по шине В данных вычислительной сети Ethernet, поступают с третьего выхода кодера/декодера 3 на вход блока 8 динамического приоритета. В блоке 8 динамического приоритета из этих блоков сообщений выделяют адрес источника сообщения и в соответствии с принятой в системе дисциплиной обслуживания изменяют номер к абонента А, в соответствии с которым устанавливают длительность сигнала, вырабатываемого формирователем сигналов 6.Message blocks transmitted by subscribers A 1 , A 2 , A i , A N on the bus In the data of the Ethernet computing network, come from the third output of the encoder /
Например, после первоначальной инициации системы номера абонентов A1, A2, Ai, AN можно изменять по циклическому закону, в результате чего абоненту Aj, передавшему последним блок сообщения по шине В данных вычислительной сети Ethernet устанавливают наинизший приоритет среду других абонентов A1, A2, Ai, AN, что позволит исключить блокировки шины В данным одним или группой наиболее активных абонентов суммарный информационный поток от которых превышает пропускную способность шины В данных.For example, after the initial initiation of the system, the subscriber numbers A 1 , A 2 , A i , A N can be changed according to the cyclic law, as a result of which the subscriber A j , who last sent the message block via bus B of the Ethernet data network, is set to the lowest priority environment of other subscribers A 1 , A 2 , A i , A N , which will allow to exclude bus locks In the data of one or a group of the most active subscribers, the total information flow from which exceeds the bandwidth of the data bus B.
Вариант выполнения блока 8 динамического приоритета представлен на фиг. 4. Блок 8 динамического приоритета содержит вход данных 9, вход тактовых сигналов 10, вход сигнала конца передачи блока сообщения 11 и вход сигнала конфликта 12, блок 13 выделения адреса источника сообщения, регистр 14, блок 15 памяти, компаратор 16, первый элемент И 17, второй элемент И 18, счетчик 19, блок 20 преобразования приоритета, выход приоритета 21 и вход сигнала собственной передачи 22, который является вторым входом блока 8 динамического приоритета. An embodiment of the
Сигналы данных 9, тактовые сигналы 10, сигнал конца передачи блока сообщения 11 и сигнал конфликта 12 поступают на первый вход блока 8 динамического приоритета с третьего выхода кодера/декодера 3. Сигналы данных 9 поступают на первый вход блока 13 выделения адреса источника сообщения, тактовые сигналы 10 поступают на второй вход блока 13 выделения адреса источника сообщения. Данные с выхода блока 13 выделения адреса источника сообщения поступают на вход регистра 14, с выхода которого запомненный адрес поступает на вход блока 15 памяти. Data signals 9, clock signals 10, the end signal of the
Компаратор 16 сравнивает адрес источника сообщения, сформированный на выходе регистра 14 и адреса источников сообщения, хранящиеся в блоке 15 памяти и, если этот адрес в блоке 15 не содержится, на выходе компаратора 16 устанавливают уровень напряжения логической единицы. The
Выход компаратора 16 соединен с первым входом первого элемента И 17. На второй вход первого элемента И 17 поступает сигнал конца передачи сообщения 11, третий, инверсный, вход первого элемента И 17 поступает сигнал конфликта 12 и на четвертый, инверсный, вход первого элемента И 17 поступает сигнал собственной передачи 22. С выхода первого элемента И 17 сигнал поступает на первый счетный вход счетчика 19 и на второй вход занесения блока 15 памяти. The output of the
Сигнал конца передачи блока сообщения 11 поступает также на первый вход второго элемента И 18, на второй, инверсный, вход второго элемента И 18 поступает сигнал конфликта 12 и на третий вход второго элемента И 18 поступает сигнал собственной передачи 22. С выхода второго элемента И 18 сигнал поступает на второй сбросовый вход счетчика 19 и на третий сбросовый вход блока 15 памяти. The signal of the end of transmission of the
С выхода счетчика 19 сигнал поступает на вход блока 20 преобразования приоритета, выход 21 которого является выходом блока 8 динамического приоритета. From the output of the counter 19, the signal goes to the input of the priority conversion unit 20, the output of which 21 is the output of the
Блок 8 динамического приоритета работает следующим образом.
Данные и синхросигналы в последовательном коде с третьего выхода кодера/декодера 3 поступают на первый вход блока 8 динамического приоритета на первый вход 9 данных и второй вход 10 тактовых сигналов блока 13 выделения адреса источника сообщения. Data and clock signals in a serial code from the third output of the encoder /
Блок 13 выделения адреса источника сообщения считывает со 113 по 160 биты каждого принимаемого блока сообщения, в соответствии с протоколом обмена Ethernet являющиеся адресом источника сообщения, осуществляет их последовательно-параллельное преобразование в слово размером 6 байт и заносит в регистр 14. The message source
Формирование на выходе регистра 14 нового 6-байтового слова инициирует работу блока 16 компаратора, который просматривает все содержимое блока 15 памяти и сравнивает его с данными, установленными на первом входе компаратора 16. Если блок 15 памяти уже содержит слово, содержащееся в регистре 14, на выходе компаратора 16 устанавливают уровень напряжения логического нуля, в противном случае на выходе компаратора 16 устанавливают уровень напряжения логической единицы. The formation of a new 6-byte word at the output of
Если адрес источника сообщения, запомненный в регистре 14, является новым, и в блоке 15 памяти не содержится, то, в случае успешного окончания передачи блока сообщения по шине В данных, если в процессе передачи не было конфликта, и передачу осуществлял не абонент Ai, а какой-либо другой абонент, на первом счетном входе счетчика 19 формируют импульс и содержимое счетчика 19 увеличивают на единицу, а в блоке 15 памяти заносят новый адрес с выхода регистра 14.If the message source address stored in the
Если в процессе передачи блока сообщения по шине В данных имел место конфликт, то изменения приоритета абонента Ai не производят.If there was a conflict during the transmission of the message block on the B data bus, then the priority of the subscriber A i does not change.
Если передачу блока сообщения по шине В данных осуществлял сам абонент Ai, то на выходе второго элемента И 18 формируют уровень напряжения логической единицы, который устанавливает в ноль счетчик 19 и очищает содержимое блока 15 памяти.If the message block was transmitted via the B data bus by the subscriber A i , then the output of the second element And 18 forms the voltage level of the logical unit, which sets the counter 19 to zero and clears the contents of the
Блок 20 преобразования приоритета осуществляет преобразование входного кода К в выходной код L, реализуя такую дисциплину приоритетного обслуживания, которая требуется из условий наибольшей эффективности функционирования всей системы. Число приоритетных абонентов в сети Ethernet определяется числом установленных заявляемых устройств. Абоненты сети, не снабженные заявляемым устройством, имеют более высокий приоритет, однако этот приоритет у всех абонентов одинаков, и если информационный поток от этих абонентов высок, они в процессе обмена сообщениями по шине В данных могут вызывать конфликты, снижая пропускную способность шины В данных и всей системы. The priority conversion unit 20 converts the input code K into the output code L, realizing such a discipline of priority service, which is required from the conditions of the most efficient functioning of the entire system. The number of priority subscribers in the Ethernet network is determined by the number of installed claimed devices. Network subscribers who are not equipped with the claimed device have a higher priority, however, this priority is the same for all subscribers, and if the information flow from these subscribers is high, they can cause conflicts in the process of exchanging messages on the B data bus, reducing the data throughput of the B bus and the whole system.
Если информационный поток от какого-либо абонента сети Ethernet достаточно высок, этого абонента снабжают заявляемым устройством и устанавливают ему более низкий приоритет. Ряд таких абонентов, поставляющих основной поток информации, не конфликтует с низкоактивными абонентами и между собой, однако, в зависимости от принятого закона преобразования кода блока 20 преобразователя кодов, и тем самым от принятой для них дисциплины приоритетного обслуживания характеристики всей системы будут различны. If the information flow from any subscriber of the Ethernet network is high enough, this subscriber is equipped with the inventive device and set a lower priority for it. A number of such subscribers supplying the main flow of information do not conflict with low-active subscribers and among themselves, however, depending on the adopted law of code conversion of the code converter unit 20, and thus the characteristics of the entire system will be different from the priority service discipline adopted for them.
Если закон преобразования выбран L K, то есть преобразование отсутствует, то абонент, осуществляющий последнюю передачу блока сообщения по шине В данных, получает наивысший приоритет среди приоритетных абонентов. При этом наиболее активные приоритетные абоненты будут иметь преимущественное право обслуживания, что в целом повышает производительность системы. Однако в этом случае если суммарный информационный поток от ряда приоритетных абонентов и от бесприоритетных абонентов превысит пропускную способность шины В данных, система потеряет работоспособность. If the conversion law is chosen L K, that is, there is no conversion, then the subscriber who carries out the last transmission of the message block on the data bus B receives the highest priority among priority subscribers. At the same time, the most active priority subscribers will have a preferential right of service, which generally improves system performance. However, in this case, if the total information flow from a number of priority subscribers and from non-priority subscribers exceeds the data throughput of the bus, the system will lose operability.
Если закон преобразования выбран L m K, где m число установленных заявляемых устройств в сети Ethernet, то будет осуществляться циклическая смена приоритета у приоритетных абонентов, что снижает производительность системы в целом, однако гарантирует ее работоспособность при любом информационном потоке от приоритетных абонентов. If the conversion law is chosen L m K, where m is the number of installed inventive devices in the Ethernet network, then a priority will be cyclically changed for priority subscribers, which reduces the performance of the system as a whole, but guarantees its operability with any information flow from priority subscribers.
Способ и устройство осуществления доступа абонента вычислительной сети Ethernet к шине В данных позволяет значительно уменьшить количество конфликтов в сети Ethernet особенно при значительных входных потоках, резко сократить среднее и максимальное время доставки блока сообщения. The method and device for accessing a subscriber of an Ethernet computing network to the B data bus can significantly reduce the number of conflicts in an Ethernet network, especially with significant input streams, and dramatically reduce the average and maximum delivery time of a message block.
Тем самым появляется возможность улучшить характеристики уже установленных сетей Ethernet. This makes it possible to improve the performance of already installed Ethernet networks.
В сетях Ethernet не обязательно устанавливать устройство доступа абонента к шине данных к каждому адаптеру Ethernet, чтобы почувствовать значительное улучшение режима работы сети. Если в сети есть несколько высокоактивных абонентов, например, серверы, следует снабдить предлагаемыми устройствами именно их. В этом режиме среднее время доставки сообщения в ЛВС уменьшается в несколько раз, а максимальное время доставки сообщения снижается в десятки раз. In Ethernet networks, it is not necessary to install a subscriber access device to the data bus to each Ethernet adapter in order to feel a significant improvement in the network operating mode. If there are several highly active subscribers in the network, for example, servers, they should be equipped with the proposed devices. In this mode, the average message delivery time on the LAN is reduced several times, and the maximum message delivery time is reduced tens of times.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5057630 RU2068579C1 (en) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | Method user access to data bus in ethernet local network and device which implements said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5057630 RU2068579C1 (en) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | Method user access to data bus in ethernet local network and device which implements said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2068579C1 true RU2068579C1 (en) | 1996-10-27 |
Family
ID=21611048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5057630 RU2068579C1 (en) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | Method user access to data bus in ethernet local network and device which implements said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2068579C1 (en) |
-
1992
- 1992-08-03 RU SU5057630 patent/RU2068579C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент США N 4628311, кл. G 06 F 15/16, 1986. 2. Патент США N 4063220, кл. G 06 F 15/16, 1980. 3. DP 839 ЕВ Network Evaluation Board, Data Communications Local Area Networks VARTS, Handbook, National Semiconductor, 1990. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5355375A (en) | Hub controller for providing deterministic access to CSMA local area network | |
EP0213606B1 (en) | Industrialized token passing network | |
US5229993A (en) | Control of access through local carrier sensing for high data rate networks and control of access of synchronous messages through circulating reservation packets | |
US6243826B1 (en) | Redundant network management system for a stakable fast ethernet repeater | |
US4630254A (en) | Controlled star network | |
US4608700A (en) | Serial multi-drop data link | |
EP0122765B1 (en) | Network protocol for integrating synchronous and asynchronous traffic on a common serial data bus | |
US5764895A (en) | Method and apparatus for directing data packets in a local area network device having a plurality of ports interconnected by a high-speed communication bus | |
US4860006A (en) | Heartbeat collision avoidance method and circuit | |
US6006017A (en) | System for determining the frequency of repetitions of polling active stations relative to the polling of inactive stations | |
KR950014178B1 (en) | Input/output network for computer system | |
CA1207416A (en) | Distributed variable-band switching system for speech and data | |
JPS6048638A (en) | Polling method for searching service request | |
GB2226738A (en) | Cluster link interface for a local area network | |
US4596012A (en) | Master controller succession system for bus control access for data-communications local area networks | |
JPH07226769A (en) | Method and apparatus for decision of access to transmission bus attached to communication exchange device | |
US7079547B2 (en) | Distributed method and apparatus for allocating a communication medium | |
Mark | Distributed scheduling conflict-free multiple access for local area communication networks | |
US5856921A (en) | Apparatus and method for intermodular communications using system bus controllers | |
US5768543A (en) | Slot-token protocol | |
US5383186A (en) | Apparatus and method for synchronous traffic bandwidth on a token ring network | |
RU2068579C1 (en) | Method user access to data bus in ethernet local network and device which implements said method | |
Blair et al. | A performance comparison of Ethernet and the Cambridge digital communication ring | |
RU2200344C2 (en) | Method for delaying message block transmission to computer network data bus | |
Barilovits et al. | 100VG-AnyLAN: Network operation and real-time capabilities |