Цель работы. Изучение на простейшей имитационной модели особенностей работы вычислительных сетей с петлевой архитектурой.
Петля (кольцо) – это топология, в которой каждый компьютер соединён линиями связи только с двумя другими: от одного он получает информацию, а другому передаёт. На каждой линии связи работает один передатчик и один приёмник. При этом каждый компьютер ретранслирует (восстанавливает) приходящий к нему сигнал, то есть выступает в роли репитера. Чётко выделенного центра в данном случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми. Однако довольно часто в кольце выделяется специальный абонент, который управляет обменом или контролирует его.
Строго говоря, компьютеры в сети не являются полностью равноправными (в отличие, например, от шинной топологии). Одни из них получают информацию от источника раньше, а другие позже. Именно на этой особенности топологии и строятся методы управления обменом по сети типа «кольцо»: право на следующую передачу переходит последовательно к соседнему по кругу сети компьютеру.
Подключение новых абонентов в «кольцо» обычно осуществляется совершенно безболезненно, хотя и требует обязательной остановки всей сети на это время. Максимальное количество абонентов может быть довольно велико (до тысячи и больше). Кольцевая топология обычно является самой устойчивой к перегрузкам. Она обеспечивает уверенную работу с большими потоками информации, так как в ней, как правило, нет конфликтов. Сигнал в кольце проходит через все компьютеры сети, поэтому выход из строя хотя бы одного из них нарушает работу сети в целом. К такому же результату приводят обрыв или короткое замыкание в любом из кабелей. Кольцо наиболее уязвимо к повреждениям кабеля, поэтому в нём предусматривают прокладку двух или более параллельных линий связи, одна из которых является резервной. Указанное обстоятельство является одним из существенных недостатков рассматриваемой топологии.
В кольцевых сетях наиболее популярны маркерные методы управления, которые используют небольшой управляющий пакет специального вида (маркер). Именно эстафетная передача маркера по кольцу позволяет передавать право на захват сети от одного абонента к другому. Маркерные методы относятся к децентрализованным и детерминированным методам управления обменом в сети. В них нет явно выраженного центра, но существует чёткая система приоритетов и потому не бывает конфликтов. Они гораздо эффективнее случайных при большой интенсивности обмена в сети и позволяют работать с большой нагрузкой, которая теоретически может приближаться к 100 %.