Диспетчер программы DISP7

Лабораторная работа №7

Алгоритм программы формирования таблицы маршрутизации на сетевом уровне

Программа LAB7

 

Программа LAB7 выполняет функции структурных схем программ формирования таблицы маршрутизации по логическим канальным номерам LCN (см. глава 7). Эти схемы в указанной главе составлены на примере структуры центра коммутации пакетов, приведенном на этом рисунке.

 

Структура центра коммутации пакетов

 

Описание:

- константы N1, N3;

- переменные D, К_ПР, i, j, Y, LCN;

- массивы LCN (i), LCN1 (i);

- программы DISP7, P₁, P₂, P₃, P₄, P₅, P₆, P₇;

- очередиО_своб., О_свн, О_ЗВ^пм (5), О^пд (4), О_ВП^пм (4), О^пд (5).

 

 

Диспетчер программы DISP7

Begin

D:= 1

IF D = 1 THEN GO TO P₁ ELSE IF D = 2 THEN GO TO P₂ ELSE

IF D= 3 THEN GO TO P₃ ELSE IF D = 4 THEN GO TO P₄ ELSE

IF D = 5 THEN GO TO P₅ ELSE IF D = 6 THEN GO TO P₆ ELSE IF D =7 THEN GO TO P₇ ELSE

 

END

Программы:

P₁ – формирование очереди из N1 свободных блоков

P₂ – формирование N3 пакетов “Запрос Bызова” (ЗВ), находящихся в очереди принятых пакетов с канального процессора К_ПР=5.

P₃ – формирование очереди свободных номеров О_свн из очереди свободных блоков О_своб. и запись в них значений для использования в качестве логического канального номера LCN

P₄ – перенос пакет ЗВ из очереди массивов принятых пакетов (с канального процессора К_ПР=5) О_ЗВ^пм (5) в очередь пакетов на передачу в канальный процессор 4 – О^пд (4)

P₅ – формирование строки таблицы маршрутизации в Центре Коммутации Пакетов (ЦКП)

P₆ – формирование одного пакета “Вызов Принят” (ВП), находящегося в очереди принятых пакетов с канального процессора К_ПР=4.

P₇ – перенос пакета ВП из очереди массивов принятых пакетов (с канального процессора К_ПР=4) О_ВП^пм (4) в очередь пакетов на передачу в канальный процессор 5 – О^пд (5)

 

 

7.1. Программа P₁

а) Выделение памяти под N1 свободных блоков (для всех вариантов и контрольного примера N1=50). Каждый свободный блок занимает 34 байта:

- 2 байта под адрес предыдущего блока в списке блоков (первое адресное поле связки очереди);

- 2 байта под адрес следующего блока в списке блоков (второе адресное поле связки очереди);

- 30 байт под пакеты установления и сброса соединения (Запрос Вызова, Вызов Принят и др.);

Очистить память, занятую свободными блоками.

 

б) Установление адресов связки в N1 свободных блоках:

- выделить память под характеристику очереди свободных блоков Н_своб с начальным адресом АН_своб. Установить поля характеристики Н_своб (рис.1).

 

 

АН_своб

А(1)

А(N1)

N1

 

Рис.1. Характеристика Н_своб

Здесь

А(1) – адрес начала массива первого свободного блока в очереди О_своб

А(N1) – адрес начала массива последнего свободного блока в очереди О_своб.

Под массивом блока будем понимать блок (пакет, кадр, ячейка и др.) с адресными полями связки очереди.

_{_}- установить адресные поля связки первого (рис. 2, а) и N1 – го (рис. 2, б) свободного блока в очереди О_своб.

А(1)

А(N1)

 

а)

А(N1)

 

А(N1) -1

 

б)

Рис. 2. Формат массивов первого (а) и последнего (б) свободного блока в очереди О_своб.

 

- установить адреса связки массивов всех свободных блоков, кроме первого и последнего

 

FOR i=2, 3 …. (N1-1) DO

Запись в первое адресное поле массива i-го блока адрес начала массива i-1 блока списка очереди;

Запись во второе адресное поле массива i-го блока адрес начала массива i+1 блока списка очереди.

i=i+1

D:=D+1

GO TO DISP7

 

 

7.2. Программа P₂

 

Запишем в центральный процессор N3 пакетов “Запрос Bызова” ”, поступивших с канального процессора j=5 (т.е. К_ПР=5), в первые массивы очереди свободных блоков О_своб. В контрольном примере N3=3.

На рис. 3 показано формат полей массива пакета с начальным адресом A(i) “Запрос Bызова” (ЗВ), размещенного в О_своб.

Число байт
Начальный адрес A(i)	Первое адресное поле	Второе адресное поле	“Запрос Bызова” – логический канальный номер LCN 12 бит (биты <1- 8> 1 байта и биты <5-8> 2 байта), идентификатор пакета – 4 бита 1011 (биты <1- 4> 2 байта), адрес вызываемого – 14 (1+3+10) байт, адрес вызывающего – 14 (1+3+10) байт

Рис. 3. Формат полей пакета “Запрос Bызова” в массиве свободного блока очереди О_своб.

Примечание: биты <5-8> 2 байта LCN являются младшими.

Установим значение полей этих пакетов “Запрос Bызова”.

Значения LCN этих пакетов запишем в виде следующего одномерного массива - LCN (i) = 179, 195, 201. Здесь i- номер пакета ЗВ.

 

 

FOR i= 1,2…..N3 DO

Записать в поле пакета “ЗВ” с начальным адресом массива A(i): биты <1-8> 1 байта и биты <5-8> 2 байта:= LCN(i), биты <1- 4> 2 байта:=1011; в каждые 14 байт с начиная с третьего записать значение i (адрес вызывающего абонента), в каждые 14 байт с начиная с 17-го записать значение i+1 (адрес вызываемого абонента),

END

 

В результате в N3 пакетах “ Запрос Bызова ”, находящиеся в О_своб с начальными адресами массивов A(1), A(2), A(3), записаны соответственно следующие логические канальные номера LCN=179, 195 и 201.

Перенести массивы этих N3 пакетов из О_своб в очередь массивов принятых пакетов О_ЗВ^пм (5) с канального процессора j=5, т.е. К_ПР=5.

Откорректировать очередь свободных блоков О_своб. , создать О_ЗВ^пм (5) и характеристики Н_своб. , Н_ЗВ^пм (5). На рис. 4 приведена характеристика этой очереди Н_своб. Корректировка и создание очередей здесь не показана.

 

АН_своб.

А(N3+1)

А(N1)

N1- N3

 

Рис.4. Характеристика Н_своб.

 

На рис. 5 приведена характеристика очереди Н_ЗВ^пм (5)_.

 

АН_ЗВ^пм (5)

А(1)

А(N3)

N3

 

Рис.5. Характеристика Н_ЗВ^пм (5)

 

D:=D+1

GO TO DISP7

 

 

7.3. Программа P₃

 

Создать очередь свободных номеров О_свн из очереди свободных блоков О_своб. Принять число свободных номеров для всех вариантов и контрольного примера Y=20. _. Корректировка и создание очередей здесь не показана.

 

Установить характеристику Н_свн очереди свободных номеров О_свн (рис.6)

 

АН_свн

А(N3+1)

А(N3+20)

 

Рис.6. Характеристика Н_свн

 

 

- откорректировать очередь массивов свободных блоков О_своб. На рис. 7 приведена характеристика этой очереди Н_своб.

АН_своб.

А(N3+20+1)

А(N1)

N1- N3 - 20

 

Рис.7. Характеристика Н_своб.

 

На рис. 8 приведен формат массива блока свободных номеров.

 

Байты
Значение	Начальный адрес предыдущего блока	Начальный адрес следующего блока	Значение свободного номера для записи LCN

 

Рис. 8. Формат массива свободного номера

 

Установить значения одномерного массива свободных номеров для шести (для упрощения из 20) значений LCN1 (i) = 3201, 220, 4072, 3701, 475, 432.

 

Записать в шесть массивов блоков очереди свободных номеров О_свн эти значения свободных логических канальных номеров LCN

 

FOR i= 1, 2…..6 DO

Записать в поле значения свободного номера массива свободных номеров (рис. 8) с начальным адресом А(N3+i):= LCN1(i)

END

 

Заменить значения логических канальных номеров LCN во всех N3 принятых пакетах О_ЗВ^пм (5) с канального процессора К_ПР=5 на значения, взятые из очереди свободных номеров О_свн.

 

FOR i= 1,2…..N3 DO

Записать в поле пакета “ЗВ” с начальным адресом массива A(i): биты <1-8> 1 байта и биты <5-8> 2 байта:= А(N3+i)

END

- откорректировать очередь О_свн и характеристику Н_свн._.

 

Корректировка очереди здесь не показана. Массивы свободных номеров, начиная с А(N3+1) по А(N3+ N3) пересылаются в отдельную очередь занятых номеров, которая для упрощения здесь не показана. На рис. 9 показана характеристика Н_свн.

АН_свн

А(N3+ N3+1)

А(N3+20)

20- N3

 

Рис.9. Характеристика Н_свн

D:=D+1

GO TO DISP7

 

7.4. Программа P₄

 

В настоящей работе ограничимся установлением одной строки таблицы маршрутизации по логическим канальным номерам (Примечание. В очереди О_ЗВ^пм (5) стоят N3 пакета ЗВ)

С помощью таблицы маршрутизации физических номеров на основании значений адресов (рис. 3) вызываемого и вызывающего пользователя (каждый длиной 14 байт) находим номер канального процессора, на который должен быть скоммутирован первый принятый пакет ЗВ. Этот пакет стоит первым в очереди массивов принятых пакетов О_ЗВ^пм (5) с канального процессора К_ПР=5 с логическим канальный номером LCN – 3201 (программа Р₃). В примере (глава 7) номер канального процессора 4, на который должен быть скоммутирован этот пакет ЗВ. Программно здесь это не реализовано. В очередь пакетов на передачу в канальный процессор 4 – О^пд (4) должен быть перенесен этот пакет ЗВ из очереди массивов принятых пакетов О_ЗВ^пм (5)

На рис. 10 приведено содержание полей массива этого пакета ЗВ (не указаны адреса вызывающего и вызываемого абонента).

 

Число байт
Начальный адрес A(1)	Первое адресное поле - 0	Второе адресное поле - 0	101000000001 (логический канальный номер LCN- 3201), 1011 (идентификатор пакета ЗВ), адрес вызываемого – 14 байт, адрес вызывающего – 14 байт

Рис. 10. Массив пакета “Запрос Bызова” в очереди пакетов на передачу в канальный процессор 4 – О^пд (4)

 

Установить характеристику очереди (рис.11) пакетов на передачу в канальный процессор 4 – Н^пд (4). Поскольку в настоящем примере в этой очереди один пакет, то значения адресных полей массива пакета ЗВ в этой очереди равны нулю.

 

 

АН^пд (4)

А(1)

А(1)

 

Рис.11. Характеристика Н^пд (4)

 

Откорректировать очередь массивов принятых пакетов О_ЗВ^пм (5) с канального процессора К_ПР=5. Корректировка очереди здесь не показана.

На рис. 12 показана характеристика Н_ЗВ^пм (5) _.

 

 

АН_ЗВ^пм (5)_.

А(2)

А(N3)

N3-1

 

Рис.12. Характеристика Н_ЗВ^пм (5)

 

D:=D+1

GO TO DISP7

 

 

7.5. Программа P₅

В таблице 1 приведена строка маршрутизации по логическим канальным номерам LCN, полученная в результате работы программ P₁- P₄ по обработке пакета “Запрос Bызова” и в соответствии с алгоритмом, изложенным в главе 7.

В столбце 5 отмечается, что при формировании этой строки LCN в пакете на выходе ЦКП было установлено с использованием свободного номера из очереди Освн.

Табл. 7.1. Таблица маршрутизации ЦКП

 

 

Номер канального процессора пакета, входящего в ЦКП	Номер канального процессора пакета, исходящего из ЦКП	LCN входящего пакета в ЦКП	LCN исходящего пакета из ЦКП	Признак использования Освн при формировании строки таблицы маршрутизации (да/нет)
				да

 

 

D:=D+1

GO TO DISP7

 

 

7.6. Программа P₆

На рис. 13 показан формат полей принятого одного пакета “Вызов Принят” (ВП) из канального процессора К_ПР=4, размещенного в первом свободном блоке О_своб. Этот пакет является квитанцией на пакет ЗВ, который сформировал строку таблицы маршрутизации виртуального канала связи (табл.7.1).

Число байт
Начальный адрес A(i)	Первое адресное поле	Второе адресное поле	“Вызов Принят” – логический канальный номер LCN 12 бит (биты <1-8> 1 байта и биты <5-8> 2 байта), идентификатор пакета – 4 бита 1111 (биты <1-4> 2 байта), адрес вызываемого – 14 (1+3+10) байт, адрес вызывающего – 14 (1+3+10) байт

Рис. 13. Формат размещения пакета “Вызов Принят” в свободном блоке О_своб с начальным адресом A(i).

 

Установим значение полей пакета “Вызов Принят” в первом массиве блоков очереди О_своб. Согласно рис. 7 начальный адрес такого массива А(N3+21). В первых 12 битах этого пакета в десятичном отображении LCN = 3201 в соответствии с табл.7.1. Поля адресов вызывающего и вызываемого те же, что и в ранее обработанном пакете ЗВ.

Откорректировать очередь О_своб. Корректировка очереди здесь не показана.

_. На рис. 14 приведена характеристика этой очереди Н_своб.

АН_своб.

А(N3+22)

А(N1)

N1- N3 - 21

 

Рис.14. Характеристика Н_своб.

 

В результате в первых N3 свободных блоках установлены пакеты “Вызов Принят” (ВП). Перенести массив пакета ВП из очереди О_своб. в очередь массивов принятых пакетов О_ВП^пм (4) с канального процессора К_ПР=4. Откорректировать О_ВП^пм (4).. Корректировка очереди здесь не показана.

 

- установить характеристику очереди Н_ВП^пм (4) массивов принятых пакетов О_ВП^пм (4) с канального процессора К_ПР=4

На рис. 15 приведена характеристика очереди Н_ВП^пм (4)_.

 

АН_ВП^пм (4)

А(N3+21)

А(N3+21)

 

Рис.15. Характеристика Н_ВП^пм (4)

 

D:=D+1

GO TO DISP7

 

7.7. Программа P₇

Перенести первый пакет ВП из очереди массивов принятых пакетов (с канального процессора К_ПР=4) О_ВП^пм (4), который находится по адресу А(N3+21) первого поля характеристики этой очереди (рис. 15) в очередь пакетов на передачу в канальный процессор 5 – О^пд (5). Прежде, чем перенести этот пакет ЗВ на основании таблицы маршрутизации ЦКП (табл. 1) в нем необходимо заменить LCN=3201 на значение LCN=179 (10110011), т.е. записать в первые 12 бит пакета ВП (рис. 13). Установить характеристику очереди (рис.16) пакетов на передачу в канальный процессор 5 – Н^пд (5). Поскольку в настоящем примере в этой очереди один пакет, то значения адресных полей массива пакета ВП в этой очереди равны нулю.

 

АН^пд (4)

А(N3+21)

А(N3+21)

 

Рис.16. Характеристика Н^пд (5)

 

В результате обработки пакета ВП в таблицу маршрутизации ЦКП добавляется еще одна строка маршрутизации. В столбце 5 отмечается, что при формировании этой строки LCN в пакете на выходе ЦКП было установлено без использования свободного номера из очереди Освн.

 

 

Табл. 7.2. Таблица маршрутизации ЦКП

 

 

Номер канального процессора пакета, входящего в ЦКП	Номер канального процессора пакета, исходящего из ЦКП	LCN входящего пакета в ЦКП	LCN исходящего пакета из ЦКП	Признак использования Освн при формировании строки таблицы маршрутизации (да/нет)
				да
				нет

 

 

- откорректировать характеристику очереди Н_ВП^пм (4) массивов принятых пакетов О_ВП^пм (4) с канального процессора К_ПР=4 в результате снятия первого пакета ВП из очереди массивов принятых пакетов (с канального процессора К_ПР=4) О_ВП^пм (4).

 

D:=D+1

GO TO DISP7