ESERCITAZIONE 7 Lezioni di riferimento: 18, 19

Transcript

1 ESERCITAZIONE 7 Lezioni di riferimento: 18, 19 Esempi di applicazione dei metodi di accesso multiplo nell'ambito delle reti locali (Ethernet e 802.3, Token Ring, Token Bus). IL SOTTOLIVELLO LLC Tutti gli standard per reti locali definiti nell'ambito del progetto IEEE 802 si differenziano in termini di sottolivello MAC e livello Fisico, mentre condividono completamente le specifiche di definizione del sottolivello LLC (standard IEEE 802.2). LLC consente di fornire un supporto standard alla convivenza di più protocolli di livello superiore (ad esempio: Decnet, TCP/IP) sulla stessa LAN. I SAP attraverso i quali LLC fornisce i propri servizi al livello immediatamente superiore ( LLC- SAP) fanno riferimento diretto ai protocolli di livello Rete che su di esso si appoggiano. In altre parole, gli LLC-SAP identificano in modo univoco il protocollo di livello Rete al quale LLC sta fornendo il proprio servizio. LLC-SAP non fa riferimento alla localizzazione delle stazioni comunicanti, bensì al software di livello Rete chiamato a gestire le trame scambiate. DSAP SSAP CONTROL L3-PDU 1 1 OTTETTO 1 o 2 OTTETTI Fig. 7.1: LLC PDU SSAP e DSAP identificano rispettivamente il protocollo di livello rete da cui proviene e quello a cui è inviata la L3-PDU. Generalmente, all'interno di una LLC-PDU i due valori coincidono. Date le modalità di codifica adottate, sono disponibili soltanto 63 diversi identificatori: l'esiguità di tale numero ha indotto ISO ad attribuire una codifica ufficiale soltanto ai protocolli approvati da un ente riconosciuto di standardizzazione. Ad esempio, la codifica 0FEh indica il protocollo ISO 8473 (Internet Protocol connectionless di OSI) e la codifica 042h il protocollo 802.1D ( Spanning Tree Configuration per MAC Bridge). Lo scambio di trame generate da protocolli non approvati da enti riconosciuti di standardizzazione avviene mediante apposite PDU, denominate SNAP ( SubNetwork Access Protocol). I pacchetti SNAP sono contraddistinti da un particolare valore dei campi DSAP e SSAP (0AAh) e dalla presenza di due campi supplementari (OUI - 3 byte - : identificatore dell'organizzazione proprietaria del protocollo; Protocol Type - 2 byte - : identificatore del protocollo in seno all'organizzazione proprietaria). 37

2 DSAP SSAP CONTROL PROTOCOL IDENTIFIER INFORMATION 0AAh 0AAh 03h 08002Bh 0800h L3-PDU OUI PROTOCOL TYPE Fig. 7.2: LLC SNAP-PDU Nell'esempio di Fig. 7.2, l'oui B identifica la Digital, mentre il Protocol Type è l'identificatore usato dalla Digital per il protocollo DoD IP. Il livello LLC, quando riceve un pacchetto dal sottolivello MAC, analizza LLC-DSAP: se questo è diverso da 0AAh allora dispone immediatamente del protocollo di livello 3 a cui passare il pacchetto, altrimenti (avendo ricevuto una SNAP-PDU), decide a quale protocollo di livello 3 inoltrare il pacchetto in base al Protocol Identifier costituito dalla combinazione di OUI (Organization Unique Identifier) e Protocol Type. LLC offre al livello Rete tre tipi di servizi: 1. Unacknowledged Connectionless Service (LLC Type 1). In questa modalità il trasferimento dati è non connesso senza conferma.è la modalità preferita da molte architetture di rete proprietarie tra cui Decnet e TCP/IP. 2. Connection Oriented Service (LLC Type 2). Questa modalità crea circuiti virtuali tra mittenti e destinatari prima di effettuare la trasmissione. È una modalità connessa, molto spesso adottata nelle architetture di rete IBM. 3. Semireliable Service (LLC Type 3). In questa modalità il trasferimento dati è non connesso, ma con conferma. È una modalità pensata per i protocolli da utilizzarsi in ambito di fabbrica. Il servizio LLC di tipo 1 è largamente il più diffuso, date le caratteristiche intrinseche delle LAN (canale trasmissivo ad elevata affidabilità). Errori residui, sempre possibili, vengono corretti ad un livello superiore (quasi sempre a livello 4 - Trasporto - ). INDIRIZZI MAC Gli indirizzi MAC sono lunghi 6 byte (ottetti), si scrivono convenzionalmente in esadecimale e sono univoci a livello mondiale. Sono scritti in una ROM dal costruttore della scheda di rete e possono eventualmente essere sostituiti via software da indirizzi conservati in un apposito buffer. Gli indirizzi si compongono di due parti di 3 byte ciascuna: 38

3 - i 3 byte più significativi indicano il lotto di indirizzi assegnato al costruttore della scheda di rete locale o all'organizzazione che ha progettato una data architettura di rete (OUI: Organization Unique Identifier); - i 3 byte meno significativi rispondono ad una numerazione interna progressiva decisa dal costruttore. Ad esempio, l'indirizzo MAC B-3C-07-9A corrisponde ad una scheda costruita dalla Digital Eq. Corp., in quanto il lotto B è l'oui di tale ditta. L'indirizzo contiene due bit di significato particolare: - I/G (Individual/Group): indica se l'indirizzo si riferisce ad un singolo sistema o ad un gruppo di sistemi (comunicazione multicast o broadcast); - U/L (Universal/Local): indica se l'indirizzo è stato assegnato su base globale o è stato deciso su base locale. LA RETE ETHERNET E LO STANDARD Alcune date: primi anni '70: DEC (Digital Equipment Corp.), Intel Corp. e Xerox Corp. formano il consorzio DIX, da cui scaturisce nel giro di qualche anno la prima versione di una rete locale detta Ethernet v. 1.0, operante a 10 Mb/s. 1982: DIX pubblica le specifiche di Ethernet v : lo standard 802.3, ispirato a Ethernet, viene adottato come DIS (Draft International Standard) da ISO (ISO/DIS ). 1989: approvazione dello standard ISO Successivamente IEEE ha continuato a lavorare sullo standard, producendo nuovi aggiornamenti, riguardanti soprattutto i mezzi trasmissivi. 39

4 METODO DI ACCESSO CSMA-CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Carrier Sense (rilevazione della trasmissione): ogni stazione che deve trasmettere ascolta il bus e trasmette solo se questo è libero (listen before talking). La reazione al riconoscimento dello stato di occupazione del bus è di tipo 1-persistente: la stazione prova a trasmettere non appena la trasmissione in corso si conclude. Multiple Access: ogni stazione può trasmettere sul mezzo trasmissivo quando questo è libero; quando due o più stazioni iniziano a trasmettere contemporaneamente si può verificare una collisione a causa del tempo di propagazione del segnale non nullo. Collision Detection: durante la trasmissione del pacchetto le stazioni trasmittenti stanno comunque in ascolto sul mezzo trasmissivo (listen while talking) per poter rilevare un'eventuale collisione. A seguito di una avvenuta collisione si intraprendono le seguenti azioni: 1. La stazione trasmittente sospende la trasmissione del pacchetto e trasmette una sequenza di jamming (interferenza trasmissiva) composta da: 32 bit per 802.3; un numero di bit compreso tra 32 e 48 per Ethernet v Questa sequenza permette a tutte le stazioni di rilevare l'avvenuta collisione. 2. La stazione ripete il tentativo di trasmissione dopo un tempo fissato da un algoritmo di back-off e per un numero di volte non superiore a 16; la schedulazione della ritrasmissione è determinata da un algoritmo denominato truncated binary exponential backoff. Il ritardo è un multiplo intero dello slot time (512 bit, cioè 51.2 s) preso come tempo base. All' n-esimo tentativo di ritrasmissione il numero di tempi base r da attendere è scelto casualmente nell'intervallo 0 r < 2, dove k = min ( n,10). Ulteriori funzioni affidate al sottolivello MAC. 1. Ricezione dei pacchetti: il MAC riceve una stringa di bit seriali dal livello fisico e fornisce il pacchetto al livello superiore. Nel caso in cui il pacchetto non sia indirizzato alla stazione ricevente, esso viene scartato. 2. Generazione del campo FCS (Frame Check Sequence) per i pacchetti trasmessi. 40

5 3. Controllo del campo FCS nei pacchetti ricevuti: il MAC verifica che non ci siano errori nel pacchetto ricevuto confrontando il valore del suo campo FCS con quello calcolato localmente in base al contenuto del resto del pacchetto. In caso di errori il pacchetto viene scartato senza che ne sia richiesta la ritrasmissione: MAC gestisce sempre un protocollo non connesso. 4. Spaziatura dei pacchetti: il MAC garantisce che tra due pacchetti consecutivi emessi da una stessa stazione o da due stazioni distinte intercorra un lasso di tempo minimo pari al parametro identificato come inter frame spacing o inter packet gap. Questo tempo serve a delimitare la fine di un pacchetto e a separarlo da quello successivo. 5. Verifica della lunghezza minima del pacchetto: il MAC scarta i pacchetti ricevuti che hanno lunghezza inferiore al valore minimo ammesso (64 byte). 6. Generazione del preambolo: in trasmissione il MAC prepone un preambolo al pacchetto che deve essere trasmesso. 7. Rimozione del preambolo in ricezione. ETHERNET VERSIONE 2.0 Lo standard Ethernet si colloca nei primi due livelli della pila OSI senza seguire gli standard IEEE 802 ed in particolare senza adottare il protocollo IEEE LLC. Livello fisico Caratteristiche principali: velocità trasmissiva: 10 Mb/s; distanza massima ammessa tra le due stazioni più distanti: 2.8 km; massimo numero di stazioni ammesse nella LAN: 1024; mezzo trasmissivo: cavo coassiale thick (RG213); topologia: bus. codifica di trasmissione: Manchester (prevede una transizione di livello a metà del tempo di bit, consentendo il mantenimento del sincronismo di bit). 41

6 LUNGHEZZA COMPRESA TRA 64 E 1518 OTTETTI PREAMBLE SFD DESTINATION ADDRESS SOURCE ADDRESS TYPE DATA FCS OTTETTI da 46 a Fig. 7.3: Formato del pacchetto Ethernet Il pacchetto Ethernet ha una lunghezza variabile compresa tra 64 e 1518 ottetti; in testa al pacchetto c'è un preambolo aggiuntivo di 7 ottetti che serve alla stazione ricevente per sincronizzarsi sul clock di quella trasmittente, seguito da un ottetto di SFD ( Start Frame Delimiter) che indica l'inizio del pacchetto. SFD è un marcatore speciale, in quanto contiene al suo interno un bit che viola la codifica di Manchester e quindi non può essere confuso con altri ottetti del pacchetto. Nel campo Destination Address è contenuto l'indirizzo della stazione a cui è destinato il pacchetto; nel campo Source Address è contenuto l'indirizzo della stazione che ha generato il pacchetto. Il campo Type specifica il protocollo di livello Rete che ha generato la PDU contenuta nel campo Data. Il campo FCS contiene il valore di CRC calcolato sulla base dei campi descritti precedentemente. Non esiste un marcatore esplicito di fine pacchetto: tale ruolo è assunto dall inter frame spacing, la cui durata non può scendere sotto un certo valore minimo. LO STANDARD IEEE 802.3/ISO Lo standard si colloca al livello 1 della pila OSI e al sottolivello MAC del livello 2, mentre il Logical Link Control è demandato allo standard IEEE nasce come architettura a bus su cavo coassiale ed evolve successivamente verso topologie a stella basate sull'utilizzo di cavi UTP (doppini bilanciati non schermati) e fibre ottiche. Livello fisico Caratteristiche principali: velocità trasmissiva: 10 Mb/s; distanza massima ammessa tra le due stazioni più distanti: 4 km; 42

7 massimo numero di stazioni ammesse nella LAN: 1024; mezzi trasmissivi: cavo coassiale thick (RG213), cavo coassiale thin (RG58), doppini telefonici, fibre ottiche multimodali, cavo CATV. topologie: bus, punto-punto, stella. codifica di trasmissione: Manchester. LUNGHEZZA COMPRESA TRA 64 E 1518 OTTETTI PREAMBLE SFD DESTINATIO N ADDRESS SOURCE ADDRESS LENGT H DATA PAD FCS OTTETTI da 0 da 0 4 a 1500 a 46 Fig 7.4: Formato del pacchetto IEEE Rispetto al pacchetto Ethernet si registrano le differenze date dalla presenza del campo Length in luogo del campo Type e dalla presenza del campo PAD (assente in Ethernet). Il campo Length indica il numero di ottetti contenuti nel campo Data; il campo PAD viene appeso in coda al campo precedente solo se quest'ultimo è più corto di 46 ottetti, ed è dimensionato in modo da raggiungere la dimensione minima del pacchetto (64 ottetti). Il campo Data contiene le LLC-PDU (in Ethernet contiene PDU di livello Rete). CONVIVENZA DI ETHERNET V. 2.0 E IEEE Ethernet V. 2.0 e IEE sono state finora descritte come realtà simili, ma distinte. Nella pratica è però molto comune trovare reti miste, ed in particolare è oggi molto diffusa la situazione in cui l'hardware è conforme al più recente standard IEEE 802.3, mentre il formato dei pacchetti continua ad essere quello di Ethernet. Le schede sono comunque in grado di distinguere in ricezione i due tipi di pacchetti. Osservando i formati dei pacchetti specificati dai due standard, si riconosce come primo elemento di differenziazione il campo da due ottetti che segue il campo Source Address. In il campo Length può assumere valori nell'intervallo , mentre le codifiche di Protocol Type in Ethernet sono tutte maggiori o uguali a Gli intervalli di valori sono nettamente disgiunti, consentendo di discriminare il tipo di standard cui fa riferimento il pacchetto mediante il valore rappresentato dai due ottetti. 43

8 Durante la ricezione di un pacchetto, la scheda verifica il valore contenuto nei due ottetti: se il contenuto è superiore a 1500 identifica il Protocol Type di un pacchetto Ethernet: il pacchetto può essere direttamente passato al Livello 3 specificato; se il contenuto è non superiore a 1500 identifica la dimensione del campo Data di un pacchetto Il tipo del protocollo di Livello 3 è contenuto in questo caso nella busta LLC, eventualmente di tipo SNAP. TOKEN RING E STANDARD IEEE Token Ring nasce nei laboratori IBM nel 1976, come rete locale alternativa a Ethernet. È concepita per operare su un cablaggio a stella, realizzato con cavo STP (doppino bilanciato schermato). La prima versione ha una velocità trasmissiva di 4 Mb/s. Nel 1982 viene creato il comitato IEEE 802.5, con lo scopo di redigere uno standard per Token Ring. Viene concepita anche una versione a 16 Mb/s. Nel 1985 IEEE viene adottato dall'iso come ISO/DIS Nel 1992 viene approvato lo standard METODO DI ACCESSO TOKEN RING Una rete Token Ring consiste in un certo numero di stazioni collegate serialmente tramite un mezzo trasmissivo e richiuse ad anello. I pacchetti vengono trasferiti da una stazione all'altra in modo seriale; ogni stazione ripete e rigenera la trasmissione verso la stazione successiva. Poiché le stazioni devono ripetere continuamente i pacchetti delle altre stazioni, per ragioni di affidabilità la rete viene cablata a stella. I collegamenti tra il centrostella e le stazioni prendono il nome di lobi. Quando una stazione è spenta o guasta il centrostella (concentratore) la esclude dalla rete. Il metodo di accesso (MAC) è di tipo token. Il token (gettone) è un particolare pacchetto che circola nell'anello (ring), indicando che l'anello è libero. Una stazione che intenda trasmettere deve aspettare che arrivi il token, catturarlo e quindi trasmettere. Il token circola continuamente nell'anello anche se le stazioni non hanno dati da trasmettere. Esso viene generato inizialmente dalla stazione che si è guadagnata il diritto ad assumere il ruolo di active monitor della rete e viene ripetuto da tutte le stazioni. Quando una stazione cattura il token può trasmettere uno o più pacchetti, in funzione della loro lunghezza e di un parametro detto THT ( Token Holding Time) che indica il tempo massimo per cui una stazione può trattenere il token. 44

9 STARTING DELIMITER ACCESS CONTROL ENDING DELIMITER OTTETTI Fig. 7.5: Formato del token SFS LUNGHEZZA COMPRESA TRA 21 E OTTETTI EFS Starting Area Access Control Frame Control Destination Area Source Address Routing Information INFO FCS Ending Delimiter Frame Status OTTETTI Da 0 a 30 Da a Fig. 7.6: Formato del pacchetto Il token è formato da 3 ottetti (24 bit): 1. Starting Delimiter 2. Access Control 3. Ending Delimiter Questi campi hanno formato e funzioni analoghe per il token e per il pacchetto. Il pacchetto è delimitato da due sequenze: Start-of-Frame Sequence (SFS): indica l'inizio del pacchetto ed è formata da un ottetto di Starting Delimiter e da un secondo ottetto di Access Control; End-of-Frame Sequence (EFS): indica la fine di un pacchetto ed è formata da un ottetto di Ending Delimiter e da un secondo ottetto di Frame Status. Il campo Starting Delimiter identifica in modo univoco l'inizio del token o del pacchetto. A tal fine, esso contiene due bit non adiacenti che violano la codifica di Manchester. 45

10 Il campo Access Control contiene le informazioni di accesso al ring.di questo campo fanno parte il Token Bit, che assume valore 0 nel caso del token e valore 1 nel caso di un pacchetto, i Reservation Bit, che specificano la priorità di accesso richiesta, e i Priority Bit, che indicano la priorità di accesso attuale. Il campo Ending Delimiter identifica esplicitamente la fine del pacchetto. L'ottetto Frame Status contiene i bit di Address Recognized (A) e Frame Copied (C). Le combinazioni di questi bit indicano che: la stazione è inesistente o inattiva nel ring (A = 0, C = 0); la stazione esiste, ma il pacchetto non è stato copiato (A = 1, C = 0); il pacchetto è stato copiato (A = 1, C = 1). Il pacchetto vero e proprio inizia dopo la SFS e può avere una lunghezza compresa tra 21 e ottetti, di cui al massimo per la parte INFO. Il campo Destination Address identifica la stazione di destinazione, mentre Source Address fa riferimento alla stazione che ha generato il pacchetto. Il campo Routing Information contiene le informazioni di instradamento del pacchetto da impiegare in una rete locale estesa (interconnessione mediante Source Routing Bridge). Il campo Frame Control definisce il contenuto del pacchetto: se il valore è 00h oppure 0FFh il pacchetto è una trama MAC che deve essere ricevuta da tutte le stazioni; se il valore è 01h il pacchetto contiene una LLC-PDU. Il campo FCS (Frame Check Sequence) contiene il valore di CRC calcolato sui campi precedenti. Trasmissione, ripetizione e ricezione dei pacchetti 1. La stazione in attesa di trasmettere riceve il token dal canale di ingresso Ring In e lo cattura, portando a 1 il Token Bit del campo Access Control. Tale modifica trasforma il token in un pacchetto ed in particolare la parte già ritrasmessa nel canale di uscita ( Ring Out) diviene la SFS del pacchetto. 2. La stazione trasmittente inibisce la ripetizione dei bit tra Ring In e Ring Out. 3. La stazione trasmette FC, DA, SA ed eventualmente le informazioni di instradamento richieste dai Bridge di interconnessione. 4. La stazione trasferisce i dati nel campo INFO. 5. Se la stazione ha altri pacchetti da trasmettere e non ha ancora superato il THT, mette a 1 uno specifico bit dell'ending Delimiter (Intermediate Bit) ed inizia la trasmissione del pacchetto successivo (senza SFS). 46

11 6. Quando la stazione ha trasmesso l'ultimo pacchetto pone a 0 l'intermediate Bit dell'ending Delimiter. 7. Se la stazione termina la trasmissione prima di aver iniziato a riceverlo dal Ring In trasmette dei bit di riempimento (fill) su Ring Out fino a quando non può generare il nuovo token. 8. Quando la stazione riceve sulla porta di Ring In il campo di Source Address del pacchetto trasmesso e lo riconosce come proprio, toglie il pacchetto dall'anello e si predispone per emettere il token. Se la trasmissione dei pacchetti è terminata, genera immediatamente il nuovo token; in caso contrario attende il termine della trasmissione. 9. Alla fine della ricezione dei propri pacchetti, la stazione riabilita la connessione tra Ring In e Ring Out. Tutte le stazioni che non possiedono il token ripetono i bit che ricevono verso la stazione successiva. Se durante tale operazione verificano la presenza di errori, li evidenziano modificando in modo opportuno l'error Bit del campo Ending Delimiter. Ogni stazione osserva i pacchetti che ripete per verificare se l'indirizzo di destinazione è uguale al proprio indirizzo MAC. Tale uguaglianza si verifica unicamente per la stazione cui è destinato il pacchetto. Oltre a continuare a ripetere il pacchetto, la stazione ne effettua la ricezione e modifica in modo opportuno l'address Recognized Bit e il Copied Bit, nel campo Frame Status. In questo modo viene implementato a costo nullo un meccanismo di comunicazione con riscontro (ACK). Lunghezza massima dei pacchetti La lunghezza massima del pacchetto, includendo i campi SFS e EFS, dipende dalla velocità trasmissiva e dal valore di THT (al massimo 8.9 ms). Le dimensioni massime risultanti sono: 4450 ottetti (rete a 4 Mb/s); ottetti (rete a 16 Mb/s). Sincronizzazione I pacchetti e i token sono normalmente trasmessi in sequenza. In tal caso la sincronizzazione tra le stazioni è permanente. La presenza di guasti può far sì che le stazioni perdano il sincronismo a causa della assenza di trasmissione. Per ovviare a questo problema il primo pacchetto o token di una sequenza è preceduto da un gruppo di 20 bit (una sorta di preambolo) che serve alla stazione ricevente per sincronizzare il proprio clock interno. 47

12 Priorità Mediante i Priority Bit e i Reservation Bit dal campo Access Control è possibile gestire meccanismi di accesso a priorità. Sono previsti 8 livelli di priorità, che possono essere instaurati nell'anello dinamicamente, a seconda delle esigenze delle stazioni. Solo i pacchetti la cui priorità non è inferiore a quella dell'anello possono accedere. Active Monitor In fase di inizializzazione della rete si dà corso ad una procedura di elezione di una stazione al ruolo di Active Monitor. L' Active Monitor si occupa di: dare il sincronismo all'anello; evitare perdite e deterioramenti del token; eliminare frammenti di trame che circolano nell'anello. IEEE Questo standard specifica il livello MAC ed il livello Fisico di una rete con protocollo di accesso di tipo Token Passing e topologia a bus. Livello Fisico Caratteristiche principali: mezzo trasmissivo di tipo broadcast (cavo coassiale, cavo TV); velocità di trasmissione: 1 Mb/s, 5 Mb/s, 10 Mb/s. Livello MAC Funzioni principali: accesso regolato da protocollo Token Bus; creazione e mantenimento dell'anello logico; 48

13 gestione del token; gestione delle trame dati; recupero delle situazioni di errore. PREAMBLE SD FC DA SA DU FCS ED OTTETTI 1 o più < Fig. 7.7: Formato del pacchetto Campo Preamble: consente la sincronizzazione tra stazione trasmittente e stazioni riceventi. Campo SD (Starting Delimiter): identifica l'inizio del pacchetto. Campo FC (Frame Control): specifica il tipo del pacchetto (token, unità dati, pacchetti di gestione dell'anello logico). Campo DA (Destination Address): identifica la stazione di destinazione del pacchetto. Campo SA (Source Address): identifica la stazione che ha generato il pacchetto. Campo DU (Data Unit): contiene la LLC-PDU. Campo FCS (Frame Check Sequence): contiene il valore di CRC calcolato sui campi precedenti. Campo ED (Ending Delimiter): identifica esplicitamente la fine del pacchetto. Protocollo di accesso Token Bus Una stazione trasmette solo quando possiede il token. Il token viene inviato alla stazione che segue nell'anello logico al termine della trasmissione dei dati. Ogni stazione può tenere il token per un tempo limitato. Il passaggio del token si basa sull'indirizzo (predeterminato) delle stazioni. Ogni stazione conosce la stazione precedente e successiva all'interno dell'anello logico. 49

14 Passaggio del token Al termine della trasmissione delle trame dati, la stazione che possiede il token lo invia alla stazione successiva nell'anello logico. Il riscontro della avvenuta ricezione del token da parte del successore è dato dal riconoscimento di un suo pacchetto valido nel canale broadcast. Dopo avere rilasciato il token, la stazione si pone in ascolto per 4 slot. Se entro questo tempo non viene rilevata alcuna attività nel canale la stazione ritrasmette il token. Se a seguito della seconda trasmissione si verifica nuovamente l'assenza di attività, la stazione che segue nell'anello è assunta non funzionante. Per ristabilire l'anello logico la stazione invia una trama del tipo who_follows, in cui si indica nel campo dati l'indirizzo della stazione esclusa. La stazione che ha quella esclusa come predecessore risponde con una trama set_successor, ristabilendo l'anello. Se questa procedura fallisce per due volte, si invia una trama solicit_successor_2 con cui si attivano tutte le stazioni in grado di operare sul canale e si inizia una procedura di contesa controllata per stabilire un successore, tramite l'uso di response window. Response window Response window è un intervallo di tempo che segue la trasmissione di alcune trame di controllo e durante il quale la stazione che ha trasmesso attende una risposta da altre stazioni. È aperta da una trama solicit_successor_1 o solicit_successor_2. Le stazioni abilitate alla risposta dalla trama di apertura emettono una trama set_successor. Se più di una stazione risponde si ha collisione e la stazione che ha aperto la finestra invia una trama di resolve_contention per arbitrare tra i contendenti. Le stazioni contendenti ascoltano per 0, 1, 2 o 3 slot, a seconda del valore dei due bit più significativi del loro indirizzo, prima di provare a trasmettere (0 slot per bit 11, 1 slot per 10, etc.). Se rilevano una trasmissione si escludono dalla contesa. La procedura può essere fatta più volte, usando mano a mano i bit meno significativi dell'indirizzo, fino a determinare univocamente la stazione con indirizzo più alto. Se anche questa procedura fallisce bisogna reinizializzare l'anello logico. 50

15 Inserzione nell'anello logico Si esegue per mezzo di una response window. È aperta da una trama solicit_successor_1, emessa periodicamente da tutte le stazioni per verificare la presenza di stazioni in attesa di rientro. Sono abilitate a rispondere soltanto le stazioni con indirizzo compreso tra quello della stazione trasmittente e quello della stazione che la segue attualmente nell'anello. Nel caso che più stazioni rispondano si ha collisione e si risolve la contesa nel modo già visto. In tal modo si inserisce nell'anello la stazione che ha indirizzo massimo tra le contendenti (il più vicino a quello del richiedente). Le stazioni sono ordinate nell'anello logico per indirizzi decrescenti. Inizializzazione dell'anello logico. Ha luogo quando la stazione riconosce che non vi è stata attività nel canale per un certo tempo predefinito o in caso di errore. Si suppone che più stazioni cerchino di inizializzare l'anello allo stesso tempo. L'algoritmo si compone dei seguenti passi: 1. La stazione trasmette una trama di tipo claim_token in cui la lunghezza del campo dati dipende dai due bit più significativi del suo indirizzo. Può essere di 0, 2, 4, 6 slot. 2. Al termine della trasmissione attende per un periodo di slot e poi ascolta il canale: se non rileva attività significa che è fra le stazioni ad indirizzo più alto; riprende dal passo 1, usando i due bit seguenti del suo indirizzo; se rileva attività significa che vi è almeno una stazione con indirizzo più alto che sta eseguendo la procedura di inizializzazione; in tal caso si pone in stato di inattività. 3. Tutti i bit dell'indirizzo sono stati usati. Solo una stazione non è entrata nello stato di inattività. 4. La stazione vincente ha il controllo del token e trasmette una trama di tipo solicit_successor_1, avviando una procedura analoga a quella di inserimento di una stazione nell'anello logico. In questo modo vengono raccolte in sequenza tutte le stazioni della rete. Torna al Sommario 51