Современные телеграфные узлы (центры) КС (ЦКС-Т).

Указанные узлы строятся на базе ЭВМ. Структурная схема узла с разделением нагрузки ЦКС-Т PH представлена на рис. 3.32. Она состоит из двух одинаковых ветвей, содержащих ЭВМ, устройство управления накопителями на магнитных дисках УУ МД, к которым подключены накопители НМД, устройства управления накопителями на магнитных лентах УУ МЛ, к которым подключены накопители НМЛ, алфавитно-цифровые печатающие устройства и дисплеи. Обмен данными между ЭВМ ветвей осуществляется через адаптер канал-канал АКК. Каждая из ЭВМ имеет доступ к любому из НМД и НМЛ.

Сопряжение ЭВМ с каналами реализуется через устройства сопряжения УС. В состав ЦКС-Т PH входит также оборудование эксплуатационных служб: диспетчера СД, особо важных телеграмм СОВТ, индексации телеграмм СИТ и контрольно-справочная служба КСС.

Рис. 3.32 Структурная схема ЦКС Т PH

Принцип разделения нагрузки (PH), на основе которого построен ЦСК-Т PH, заключается в распределении потока входящих телеграмм между двумя ЭВМ комплекса, каждая из которых обрабатывает свою часть потока независимо одна от другой. При прекращении работы одной из машин (из-за повреждений или для профилактики) обработка всего потока автоматически передается на другую ЭВМ.

Основными функциями, выполняемыми ЦКС-Т, являются: преобразование уровней сигналов входящих каналов в уровни, необходимые для работы электронных схем узла, и обратные преобразования на передаче (функция 1);

регистрация ЗМ единичных элементов, принимаемых из каналов связи, и их фиксация на приеме и передаче в каналы связи (функция 2);

сборка принятых единичных элементов в кодовые комбинации на приеме и их разборка на единичные элементы при передаче (функция 3);

накопления сообщения в памяти на приеме и вывод сообщений из памяти на передаче (функция 4);

анализ заголовка сообщения на приеме и его формирование на передаче (функция 5);

определение и назначение исходящих направлений передачи (функция 6);

организация очередности передачи сообщений по назначенным направлениям, выбор (при необходимости) обходных направлений (функция 7);

выполнение функций по архивации сообщений (дительное хранение) (функция 8);

управление узлом в целом (функция 9); управление каналами связи и сетью (функция 10); накопление и обработка различных статистических данных, рактеризующих работу узла, каналов связи и сети (функция 11); контроль за прохождением сообщений (функция 12) и т. п. Основные функции узлов можно разделить на три группы. В первую группу входят массовые операции, выполняемые над единичными элементами и кодовыми комбинациями знаков (функция 1...4). Характерным для этой группы является то, что регистрация единичных элементов, принимаемых из каналов связи, должна выполняться в произвольные моменты времени. При этом распределение ЗМ во времени в каналах может иметь различный характер, вплоть до совпадения ЗМ во всех каналах. Поэтому во избежание утерн части принимаемых сообщений все операции на приему сообщений из каналов связи и передаче их для дальнейшей обработки должны выполняться в реальном масштабе времени, т. е. с точностью временного интервала, определяемого заданной исправляющей способностью. На передаче узел может задерживать передачу каждого сообщения в пределах контрольного срока, установленного на обработку данной категории сообщений, однако, будучи начатой, передача должна осуществляться без перерывов, т. е. тоже в реальном масштабе времени. Поскольку процесс обработки кодовых комбинаций знаков непосредственно связан с операциями по обработке единичных элементов, он тоже должен выполняться в реальном масштабе времени.

Вторую группу функций узлов КС (функция 5—8) составляют более редкие, но сложные операции, производимые над сообщениями. При этом частость выполнения функции 5 в узле КС, обрабатывающем в ЧНН до 5...6 тыс. телеграмм, не превышает нескольких раз в секунду. В то же время такие функции, как 6 и 7, в различных сетях могут существенно отличаться и изменяться в процессе развития сетей. Время реализации функций второй группы регламентируется контрольными сроками обработки сообщений в узле.

В третью группу входят функции (8—12), непосредственно не обеспечивающие процесс приема и передачи сообщений, которые могут осуществляться со значительным замедлением.

На начальном этапе развития ЦКС-Т первые три функции выполнялись в УС, построенном на аппаратном принципе, а остальные в ЭВМ. Когда выяснилась целесообразность разгрузки ЭВМ от функций 4 и 5 и реализации их аппаратно в более сложном УС, было реализовано это распределение функций между УС и ЭВМ, что позволило ценой небольшого усложнения аппаратуры УС достигнуть значительного увеличения производительности ЦКС-Т. В настоящее время оказалось более экономичным первые пять функций реализовать программным методом с помощью специализированной микроЭВМ — предпроцессора связи.

Рис. 3.33. Структура кадра в телеграфной сети с КС

За «большой» ЭВМ остаются только наиболее сложные логические операции, соответствующие реализации функций 6—12. Для того чтобы ЭВМ ЦКС могла обрабатывать телеграммы, последние должны иметь стандартные форматы (рис. 3.33).

Телеграмма состоит из следующих элементов: заголовка, текста, кода конца телеграммы. В свою очередь, заголовок разбивается на предзаголовок (код начала телеграммы, магистральный маршрутный индекс, порядковый номер сообщения), адресную часть (код начала адреса, приоритет, низовой маршрутный индекс) и часть отправителя (время отправления сообщения, код отправителя, код срочности, особые требования к передаче, например, необходимость сигнализации о прохождении сообщения через узел). Такое деление заголовка весьма условно и в разных системах могут иметь место отклонения от приведенного выше.

Телеграммы указанной структуры из каналов связи в виде отдельных знаков поступают в УС с каналами. В УС происходят преобразование уровнен сигнала, регистрация битов, накопление знаков или блоков и запись их в ОЗУ. Одновременно с записью принятый знак анализируется процессором: находятся начало и конец сообщения. Когда в ОЗУ собирается блок данных определенной величины (различной в разных системах), накопленные данные переписываются в НМД, а ОЗУ освобождается для приема очередного блока данных. По завершении приема полного сообщения в НМД (об этом судят по знаку конца сообщения) процессор проверяет правильность его порядкового номера, определяет маршрут (прямой или обходный) и категорию срочности, управляет передачей сообщений в требуемый исходящий канал, если он свободен и нет сообщений более высокой категории срочности. Если канал занят, сообщение ставится в очередь в порядке приоритета и времени поступления в узел. Проверка индекса канала приема и порядкового номера сообщения производится путем их сравнения с данными, хранящимися в соответствующих таблицах программы.

Передача сообщений осуществляется в обратном порядке по отношению к приему. Из НМД блоки данных переписываются в ОЗУ, откуда кодовые комбинации через УС передаются в каналы связи.

Всеми процессами по логической обработке и коммутации сообщений управляет ЭВМ, руководствуясь программой, записанной в ОЗУ. Устройства НМЛ служат для журнальной записи данных о всех входящих и исходящих сообщениях, архивной записи полного текста всех обработанных узлом сообщений записи сообщений, требующих справок из-за искажений адресной части. Кроме того, в НМЛ записывают избыточные сообщения при переполнении НМД в случае перегрузок в сети, вызванных резким увеличением числа поступающих сообщений или поврежденшями на сети. В таких случаях срочные сообщения передаются прямым и обходным путям, а несрочные хранятся в НМЛ до псолучения возможности передачи.

Контроль за работой ЦКС-Т PH и управление им в процессе эксплуатации осуществляется эксплуатационными службами. Диспетчерская служба оборудована диспетчерским пультом (ПТД) и дисплеями, на которых отображается техническое состояние ЦКС, величина нагрузки в целом по узлу и по каждому направлению связи и другие данные, необходимые для управления действием центра. В службе СД размещены пульты ПТСП, предназначенные для ведения служебных переговоров с ОП, и ПТЦ — для передачи циркулярных телеграмм при отказе обеих ЭВМ. С помощью телетайпа рабочего места управления (РМУ) в вычислительный комплекс вводятся кодограммы, посредством которых организуются новые и реорганизуются существующие связи 1ДКС с ОП и даются команды о выводе необходимых дополнительных сведений об отдельных связях и о ЦКС в целом. На рабочем месте документирования (РМД) фиксируются данные, автоматически выдаваемые центром, о состоянии каналов и направлений связи, а также отдельных устройств ЦКС.

Служба СОВТ снабжена телетайпами, на которые выводятся журнальные записи и копии особо важных телеграмм. Служба СИТ оборудована дисплеями, с их помощью осуществляется индексация телеграмм, а служба КСС имеет телетайпы рабочих мест управления и документирования, предназначенные для работы с текущим архивом на НМД и долговременным архивом на НМЛ.

Непрерывное круглосуточное функционирование ЦКС-Т обеспечивается надежностью технических средств и математического обеспечения и конфигурацией структуры центра.

Структура ЦКС-Т PH позволяет использовать принцип замещения любого из устройств при их отказе, что важно при проведении профилактических работ на НМД и НМЛ: нет необходимости в остановке функционирования одной из ветвей центра. Таким образом, в случае отказа одной из ЭВМ все УС, НМД и НМЛ автоматически подключаются к исправной ЭВМ и центр продолджает функционировать.

Построенный на базе ЭВМ ЦКСТ PH имеет проопускную способность порядка 10 телеграмм/с, обеспечивает подключение 1000 каналов со скоростями передачи 50...100... 200 ББод.

Наряду с ЦКС-Т PH на телеграфной сети эксплуатируются ЦКС-Т, построенные по принципу параллельной работы. этих центрах каждая поступающая телеграмма обрабатывается ппараллельно в двух ЭВМ. После сверки результатов обработки i телеграмм в каждой ЭВМ ее выдача в канал связи осуществллиется ведущей в данный момент ЭВМ. При прекращении работы одной из ЭВМ центр продолжает работу на исправной ЭВМ.

Производительность ЦКС-Т PH за счет использования реежима разделения нагрузки 1,5 раза выше производительности ЦДКС-Т, построенного по принципу параллельной работы.