Bài tập lớn mạng máy tính lập trình mô phỏng mô hình mạng token bus

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
====O0O====

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
MẠNG MÁY TÍNH
Đề tài: Lập trình mô phỏng mô hình mạng Token Bus.
Giảng viên hướng dẫn:

TS.


Hà Nội, 12/2017

MỤC LỤC


I. MÔ HÌNH MẠNG TOKEN BUS
1. Tổng quan về Token Bus
 Token bus đã được tiêu chuẩn hoá theo tiêu chuẩn IEEE 802.4. Nó chủ yếu được
sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp. Token bus được General Motors sử dụng
cho chuẩn Manufacturing Automation Protocol (MAP)

Hình 1.
 Token bus thực hiện giao thức vòng token trên một "vòng ảo“bao gồm các trạm

đang có nhu cầu truyền dữ liệu.
 Mỗi trạm biết địa chỉ của trạm bên trái và bên phải của nó trong dãy.

Hình 2.
3

2. Nguyên lý hoạt động
 Đầu tiên vòng logic (hay còn gọi là vòng ảo) được thiết lập bao gồm các trạm

đang có nhu cầu truyền dữ liệu được xác định vị trí theo một chuỗi mà trạm cuối
cùng của chuỗi sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên.
 Trong cấu hình bus, việc sắp xếp dựa trên các địa chỉ của trạm.

Hình 3.
 Khi vòng ảo được khởi tạo, trạm có địa chỉ cao nhất trong dãy sẽ được sử

dụngtoken đầu tiên.

Hình 4.

4


 Các trạm không hoặc chưa có nhu cầu truyền dữ liệu thì không được đưa vào vòng

mà chỉ có thể tiếp nhận dữ liệu.

Hình 5.
 Một khung dữ liệu nhỏ khoảng vài byte, gọi là token, được truyền qua các trạm .

Chỉ có trạm có token mới được truyền thông tin. Nếu một trạm không có dữ liệu
để gửi đi hoặc khi trạm đã truyền xong dữ liệu hoặc khi hết thời gian quy định, thì
token sẽ được truyền đến trạm kế tiếp trên vòng ảo.

Hình 6.Trạm 112 không có nhu cầu gửi dữ liệu nó chuyển token đến trạm 90.

5


Hình 7. Trạm 90 không có nhu cầu gửi dữ liệu nó chuyển token đến trạm 70

Hình 8. Trạm 70 gửi dữ liệu đến trạm 112.

6


Hình 9. Sau khi truyền xong trạm 70 gửi token đến trạm 45.

3. Bổ sung trạm vào vòng logic
 Các trạm ngoài vòng logic sẽ được xem xét định kì nếu có nhu cầu truyền dữ liệu

thì sẽ được bổ sung vào vòng.

Hình 10.

7


4. Loại một trạm khỏi vòng logic
 Khi một trạm muốn rời khỏi vòng, nó sẽ gửi thông báo nối đến trạm sau cho trạm

ở trước khi nhận được token.

Hình 11.

8


5. Quản lý lỗi
 Có nhiều token cùng lúc:
 Nguyên nhân: nhiễu, trùng lặp địa chỉ
 Phát hiện: khi có token, trạm nghe 1 frame trên đường truyền báo hiệu trạm

khác đang giữ token
 Khắc phục: bỏ token đang giữ
 Token không được chấp nhận
 Nguyên nhân: token bị lỗi, mất một vài byte
 Phát hiện: không có phản hồi kênh truyền không làm việc
 Khắc phục: thử truyền token một lần nữa

6. Token Bus Frame

Hình 12.
 Preamble: đồng bộ với đồng hồ của trạm nhận.
 Start delimiter và end delimiter: đánh dấu bắt đầu và kết thúc của khung.
 Frame control cho control frame:

9


Frame
control field
00000000

Name

Meaning

Claim_token

00000001

Solicit_success_1

00000010

Solicit_success_2

00000011
00000100

Who_follows
Resolve_contention

00001000
00001100

Token
Set_successor

Claim token during ring
initialisation
Allow stations to enter
the ring

Allow stations to enter
the ring
Recover from lost token
Used when multiple
stations want to enter the ring
Pass the token
Allow stations to leave
the ring

 Frame control cho data frame:

Hình 13.

 Destination và Source address chứa địa chỉ 2 hoặc 6 byte cho trạm đích và nguồn

tương ứng. Một mạng phải sử dụng các địa chỉ 2 byte hoặc 6 byte một cách nhất
quán chứ không thể sử dụng cả 2.

10


 Data: chứa dữ liệu cần truyền, giới hạn từ 0-8182 byte nếu dùng 2 byte cho đánh

địa chỉ và từ 0-8174 nếu dùng 6 byte đánh địa chỉ.
 Checksum: phát hiện lỗi truyền tải.

II. MÔ PHỎNG MẠNG TOKEN BUS
 Sử dụng phần mềm cisco packet tracer để mô phỏng 1 mạng token bus

Hình 14.

 Cấp địa chỉ ip cho các trạm

11


Hình 15.

Hình 16.

12


Hình 17.

Hình 18.

13


Hình 19.

14


Hình 20.
•

Kết nỗi các trạm
15

Hình 21.
•

Truyền gói tin từ 1 trạm đến trạm khác

16


III. KẾT LUẬN
•

Do kiến thức còn hạn hẹp nên chúng em mới chỉ mô phỏng một mô hình đơn giản.

•

Chúng em sẽ tiếp tục nghiên cứu thêm về đề tài để mở rộng vốn hiểu biết và có thể
mô phỏng thêm những chức năng nâng cao của mô hình mạng Token Bus.

Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy đã hướng dẫn chúng em hoàn thành bài tập lớn
này.

17