Устройство для подключения сетевых станций

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при формировании архитектуры кольцевой локальной сети ЭВМ, Цель изобретения - повышение скорости и надежности передачи информации в кольцевой локальной сети. Для этого в устройство, содержащее две цепочки из последовательно соединенных преобразователей 1, 8 сигналов в код Манчестер П, мультиплексоров 2, 9 и преобразователей 3, 10 кода Манчес- , тер П в сигнал, дополнительно введены два элемента 5, 6 гальванической развязки, элемент И 7 и узел распределенной цепи управления 4. Вход и выход первой цепочки являются соответственно информационными входом Sf и выходом S устройства. Из состава сети выделяются автономно действующие подсети. Изменение состава и конфигурации сети осуществляется автоматически , без разрушения текущих сетевых процессов, 1 табл., 5 ил. (Я

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1640707

0 06 F )5/)6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642995/24 (22) 30.01. 89 (46) 07.04,91. Бюл. )) 13 (72) Г.М,Румянцев и Е,П.Цветков (53) 681. 325.088(088.8) (56) Патент QIIA Ф 4493021, кл. G 06 F. 15/16 1985.

Авторское свидетельство. СССР

Ф 1383380, кл, G 06 F 15/10, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕБИ

CETEBblX СТАНЦИЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при формировании архитектуры кольцевой локальной сети ЗВМ. Цель изобретения - повышение скорости и надежности передачи информации в

2 кольцевой локальной сети. Для этого в устройство, содержащее две цепочки из последовательно соединенных преобразователей 1, 8 сигналов в код

Манчестер П, мультиплексоров 2, 9 и преобразователей 3, 10 кода Манчестер П в сигнал, дополнительно введе- ны два элемента 5, 6 гальванической развязки, элемент И 7 и узел распределенной цепи управления 4. Вход и выход первой цепочки являются соответственно информационными входом S< и выходом S устройства. Иэ состава сети выделяются автономно действующие подсети. Изменение состава и конфигурации сети осуществляется автоматически, беэ разрушения текущих сетевых процессов. 1 табл., 5 ил.

1640707

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано,при формировании архитектуры кольцевой локальной сети ЭВИ.

Целью изобретения является повышение скорости и надежности передачи информации в кольцевой локальной сети.

На фиг. l представлена структур» ная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — узел распределенной це» пи управления (содержит несколько адаптеров); на фиг. 3 - варианты подключения адаптеров; на фиг. 4 — виды конфи урации сети . разделенные кольца (а); петля (б) и объединенное кольцо (в), Устройство содержит первый преобразователь 1 сигналов в код Манчестер II, первый мультиплексор 2, первый преобразователь 3 кода Манчестер

II в сигнал, узел распределенной цепи управления 4, первый 5 и второй 6 элементы гальванической развязки, 25 элемент И 7, второй преобразователь

8 сигналов в код Манчестер II второй мультиплексор 9, второй преобразователь 10 кода Ианчестер II в сигнал и первую 11 и вторую 12 линии управления .

Узел распределенной цепи управле- ния (фиг, 2) содержит и сетевых адап»теров 13, каждый из которых состоит из первого 14 и второго 15 элементов гальванической развязки, первого 16, второго 17 и третьего 18 элементов И первого элемента ИЛИ 19, первого элемента HE 20, четвертого 21 и пятого

22 элементов И, второго элемента НЕ 40

23, шестого элемента И 24, второго

25, третьего 26 и четвертого 27 эле ментов ИЛИ, седьмого 28 и восьмого 29 элементов И третьего элемента НЕ 30 и блока обработки 31. 45

Устройство работает следующим об» разом, В исходном состоянии, когда узел распределенной цепи управления 4 не активироваи, управляемая часть (ретранслятор) обеспечивает замыкание моноканала в основном кольце и в кольце подсети, т.е, в основном кольце информация проходит через преобраэо» ватель 1 мультиплексор 2 и преобра1

55 зователь 3, а в кольце подсети - через преобразователь 8, мультиплексор

9 и преобразователь 10. Устройство ретрансляции представляет собой узел межсетевой коммутации, Система управления таким узлом распределена в адаптерах одной из коммутируемых сетей (подсети), Другая сеть как бы . образована из переменного множества таких подсетей. В их числе возможны подсети, содержащие один или более адаптеров, которые постоянно включены в контур основного кольца. Для удобства адаптерам подсети присваивают адреса от А, до А„ „„в порядке возрастания по звеньям узла распределенной цепи управления, начиная от выходов ретранслятора (m — количество адаптеров в подсети) (фиг. 3) .

Устройство может обеспечивать образование трех видов сети; разделение колец; образование петли; объединение колец (фиг. 4).

Каждый сетевой адаптер и ретранслятор имеют независимые источники питания, Поэтому узел распределенной цепи управления, образованный соединением всех адаптеров подсети по линиям 11 и 12, содержит элементы гальванической развязки. С помощью обратной связи, соединяющей последний адаптер в цепи (А„) с первым (A„) через элементы гальванической развязки

5 и 6 ретранслятора, линии управления замкнуты в кольцо. Состояние готовности узла распределенной цепи управления устанавливается сигналами "Готово" (вых. 2 блока 31) и управляющей комбинацией УКГ-вых. 3 и вых. 4, когда все соединения в узле распределенной цепи управления целы и все адаптеры включены. В первом адаптере состоянием "О" сигнала "Готов" запрещена передача входных сигналов чеpes элементы И 16, 17 и с выходов блока 31 обработки через элементы И 18, 22 28, элементы ИЛИ !9, 25, линии

11 и через элементы ИЛИ 26, И 29 линии 12 передается УК=IO. В остальных адаптерах "1" состоянием сигналов

"Готов" и УК=ОО обеспечивается передача входной комбинации "10" через элементы 14, 16» 22, 25, 28 и через элементы 15, 17, 26, 29 на выход. В результате состояние "1" линии 11 определяет готовность адаптеров подсети к взаимодействию, а состояние "О" линии 12 передается в ретрансляторе через элемент 6 на мультиплексор 9 и через элемент 7 на мультиплексор 2. Ретранслятор сохраняет исходную конфигурацию сети, т.е.

7 6 дается на выходы данного адаптера через элементы И 24, 28 и ИЛИ 25 и через элементы ИЛИ 26 и И 29. Согласно таблице эта комбинация подается на вход ретранслятора без изменения.

С выхода элемента И 7 сигнал совпа дения "1" подается на управляющий вход мультиплексора 2. Основное кольцо разрывается. Информация из кольца подсети передается через преобразователь 8, мультиплексор 2 и преобразователь 3. Образована конфигурация объединенных колец.

Для того, чтобы такое же взаимодействие можно было установить по инициативе внешнего абонента, для первого в подсети адаптера предусмотрена возможность параллельного приема ин» формации блоком обработки по дополнительному каналу из канала основного кольца через преобразователь 1.

Первый в подсети адаптер анализирует состояние входов узла распреде" ленной цепи управления. Если подсеть находится в режиме автономного взаимодействия, то блоком обработки анализируется адресная часть кадров, принимаемых по дополнительному каналу.

Когда такой кадр адресован к любому из адаптероя подсети, первый адаптер прерывает процесс автономного взаимодействия и на время повторной передачи кадра внешним абонентом образует конфигурацию петли. После приема этого кадра адаптер-адресат обеспечивает объединение колец. Вэ аимодействия абонентов подсети возобновляются на общих основаниях в пределах объединенного кольца.

В конце сеанса связи с внешним абонентом блок обработки адаптера, передавшего (принимавшего ) последний кадр, переводит узел распределенной цепи управления в исходйое состояние. Восстанавливаются связи разделяемых ко лец. Процесс внутринних взаимодействий продолжается в рамках подсети.

Для различных абонентов подсети внешние соединения могут устанавливаться в различные моменты времени и различаться по продолжительности.

Поэтому конфигурация объединенных колец будет сохраняться, пока хотя бы одно соединение из ранее установленных остается не разорванным. Восстановить разделение колец мо жет любой адаптер подсети в случае обнаружения неисправности по реэуль5 164070 разделение колец. Адаптеры подсети могут работать в режиме автономного взаимодействия, Узел распределенной цепи управления выполнен так, что состояние его линий 11 и 12 на выхо5 де последнего адаптера с адресом А„,я, является результатом действия совокуг1ности факторов.

Во-первых: целостность соединений между всеми звеньями узла распределенной цепи управления и наличие питания в каждом звене действуют в случаях нарушения независимо от управляющих сигналов с блоков обработки.

Во-вторых: передача исходной УК=

=10 в первом адаптере с выходов блока обработки, в остальных - с входа на выход обеспечивается установкой сигнала "Готов" на все время включения 20 в первом адаптере в состояние "О", в остальных - "1".

В-третьих: передача активирующих

УК с блока обработки любого адаптера возможна лишь при наличии указанных 25 вьппе условий в каждом звене.

Совокупное действие состояния входов линий 11 и 12 и соответствующих разрядов УК для всех адаптеров, кроме первого, в узле распределенной цепи управления отражено в таблице, В первом адаптере УК передается на выход независимо от состояния на входе.

Когда любому из абонентов подсети необходимо установить взаимодействие с внешним абонентом, с блока обработки передается УК=01. Передача "1" через элемент И 22 на выход линии 11 запрещается сигнапом с элемента И 21.

На выход линии 12 передается 1 е- 40

; рез элементы ИЛИ 26 и И 29. На управ, ляющий вход мультиплексора 2 передается "0" через элемент 5 и элемент И 7, а на управляющий вход мультиплексора 9 "1" через элемент 6. Моноканал основного кольца остается замкнутым, а кольцо подсети разрывается . и информация передается из основного кольца через преобразователь 1, мультиплексор 9 и преобразователь 10

Образована конфигурация петли. Адаптеры подсети могут анализировать состояние канала основного кольца, принимать и обрабатывать передаваемую по нему информацию.

В период между передачей кадров в основном кольце, когда исключена опасность сбоя, блок обработки вырабатывает УК=1! . Эта.комбинация пере1640707

Блок обработки выполняет, в частности, операции по управлению ретатам анализа диагностической информации. Блок обработки устанавливает. при этом в "О" сигнал "Готов" и УК=

00. Состояние "00" линий 11 и 12

"5 передается следующим адаптером через элементы 14 16, 19 и элементы 15, l7 на эла мент ИЛИ 27, с выхода которого - на элементы И 28 и 29, выра» батывается сигнал. з апрета. Нез ависимо от установленной блоком обработки

УК выходы линий 11 и 12 будут иметь состояние ".00". Такой же результат будет и в случаях любого обрыва узла распределенной цепи управления или обесточивания хотя бы одного из ее звеньев.

Дпя постоянного подключения группы адаптеров (отдельного адаптера) к основному кольцу через ретранслятор блок обработки во включенном состоянии должен удерживать с "1" сигнал "Готов" и УК=11. В случаях появления неисправностей, указанных выше, разделение колец восстанавливает- 25 ся так же, как при управляемом под» кпючении, В режиме автономного вэаимо ействия первый адаптер подсети анализирует адресную часть сообщений, при щ0 нимаемых по дополнительному каналу.

При обращении из основного кольца к адаптеру данной подсети блок обработки первого адаптера переводит подсеть на время повторного обращения в кон-.. тур петли. Адаптер из состава подсети, принявший адресованное к ней пов торное обращение, устанавливает . объединение колец и наращивает счетчик °

В других случаях приема сообщения в свой адрес от внешнего абонента блок обработки, определив последний кадр в соединении, уменьшает счетчик и в случае его зануления восстанавпи» 45 вает исходную конфигурацию.

При обнаружении неисправности .в подсети блок устанавливает в "О" сигнал "Готов" и УК=ОО, выводит сообщение о неисправности и прекращает ра- 50 боту.

Блок 31 обработки станции представляет собой программное устройст во, предназначенное для реализации пРотоколов нижних уРовней локапьной сети. транслятором в следукщем порядке (фиг. 5 ), При включении адаптеров подсети дпя каждого из них должна быть сформирована информация о составе подсети и определен собственный адрес. Затем организуется программный счетчик внешних соединений и устанавливается в нулевое состояние. В адаптере первого звена сигнап "Готов" устанавливается в "О", а УК-10, В остальных адаптерах "Готов" =О, а УК=ОО.

Далее блок обработки переходит к выполнению многочисленных функций по реализации сетевых протоколов, отдельные из которых дополняются опера циями, связанными с управлением ретрансляторомм.

Если нет диагностической информации о неисправностях подсети, блок переходит к передаче или к приему в зависимости от того, есть ли необходимость и возможность передавать. Если.и то и другое имеют место, то определяется принадлежность адресатаданной подсети внутреннему адресату, сообщение передается сразу. Перед тем как передать сообщение внешнему адресату, образуется конфигурация петли, прослушивается канал основного кольца и при отсутствии передачи в нем осуществляется объединение колец.

Если доступ к каналу основного кольца сразу не разрешен, блок обработки переходит в режим приема. При возврате в режим передачи достаточно лишь обеспечить доступ к каналу.

Когда сообщение передано и это было первое сообщение внешнему адресату, счетчик внешних соединений наращивается на 1, Если передан послед ний кадр во внешнем соединении, то счетчик убавляется на I При занулении счетчика блок восстанавливает исходную конфигурацию, Формула изобретения

1. Устройство подключения сетевых станций, содержащее первый и второй преобразователи сигналов и код Манчестер QI, первый и второй преобра зователь кода Манчестер II в сигнал, первый и второй мультиппексоры, причем вход первого преобразователя сиг" налов в код Манчестер II и выход первого преобразователя кода Манчестер

II. в сигнап являются информационны! 640707

10 ми входом и выходом устроиства соответственно, выход первого преобразователя сигналов в код Манчестер II подключен к первому информационному входу первого мультиплексора, выход которого соединен с входом первого преобразователя кода Манчестер II в сигнал, выход второго преобразователя сигналов в код Манчестер II под- 10 кпючен к первому информационному входу второго мультиппексора, выход которого соединен с входом второго преобразователя кода Манчестер II в сигнап, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,)5 с целью повышения скорости и надежности передачи информации в кольцевой локальной сети, в него введены узел . распределения цепи управления, первый и второй элементы гальванической раз- 20 вязки и элемент И, причем выход первого преобразователя сигналов в код

Манчестер II подключен к информационному входу основного канала узла распределенной цепи управления и к второму информационному входу второго мультиплексора, выход второго преобразователя кода Манчестер II в сигнал подключен к информационному входу канала подсети узла распределенной 30 цепи управления, информационный выход канапа подсети которого соединен с входом второго преобразователя сигналов в код Манчестер II, выход которого подключен к второму информацион- 35 ному входу первого мультиплексора, первый и второй управляющие выходы узла распределенной цепи управления подключены к входам соответственно первого и второго элементов гальвани- 40 ческой развязки, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента И и к первому и второму управляющим входам узла распределеннои цепи управления выход 45 элемента И и выход второго элемента гапьванической развязки подключены к управляющим входам первого и второго мультиппексоров соответственно, при этом узел распРеделенной цепи упраВле ния содержит и сетевых адаптеров, первый и второй управляющие входы, информационный вход основного канала, информационный вход канала подсети, пер Вый и ВТОРОЙ упр ЗВля кщи е Выходы информационный выход канала подсети узла распределенной цепи управления являются первым и вторым управлякщими входами, информационным входом основного канала, информационным входом канала подсети первого сетевого адаптера и первым и вторым управлякщим входом и информационным выходом канала подсети п-ro сетевого адаптера соответственно, первый и второй управлякщие выходы, информационный выход канала подсети i-го сетевого адаптера (i=1,...è-1) соединены с первым и вторым управляющими входами и информационным входом канала подсети (i+

+1)-го сетевого адаптера соответственно.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что сетевой адаптер содержит первый и второй элементы гальванической развязки, с первого по восьмой. элементы И, с первого по четвертый элементы ИЛИ, первый, второй и третий элементы НЕ и блок обработки, причем первый и второй управляющие входы и выходы адаптера соединены с входами первого и второго элементов гальванической развязки и выходами седьмого и восьмого элементов И соответственно, информационные вход основного канала, вход и выход канала подсети адаптера, соединенные первым и вторым информационными входами и выходом блока обработки, выходы первого и второго элементов гальванической развязки подключены к первым входам пер вого и второго элементов И и к первому и второму управляющим входам блока обработки соответственно, выход готовности блока обработки соединен со вторыми входами первого и второго элементов И и через первый элемент НЕ с первыми входами третьего элемента

И и четвертого элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу седьмого элемента И, выход второго элемента И подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, к третьему входу четвертого элемента ИЛИ и через второй элемент НЕ к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, выход третьего элемента

ИЛИ подключен к первому входу восьмого элемента И, выход четвертого

ll 1640707 lZ элемента ИЛИ соединен с вторыми входа- И тРетьего элемента ИЛИ и шестого ми седьмого и восьмого элементов .И, элемента И, выход которого подключен первый. управляющий выход блока обра- к втоРомУ входУ втоРого элемента ИЛИ ботки подключен к второму входу и через третий элемент НЕ к третьему третьего элемента И и к первому входу вхоДУ тРетьего элемента И, выход кО 5 шестого элемента И, второй управляю- торого соединен с вторым входом перщий выход блока обработки соединен с вого элемента ИЛИ.

1 вторыми входами четвертого элемента

Вход л 12л

1

1

1

1

1

1.Т

0 0

0 0

1 0

1 0

0 О.

0,0

1 0

0 1

0 1

1 1

1 1

0

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1

Выход

0

1

1

1

1

1 640707

1640707

Составитель В. Сычев

Техред JI.Îëèéíûê . Корректор Н. Король

Редактор Г.Румянцева

Заказ 1265 Тираж 414 Подпи сиое

3НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул, Гагарина, 10)