Методы доступа к среде передачи данных
Для передачи данных по сети могут использоваться основные доступы к среде передачи.
Ниже выделены 3 основных метода доступа.
Маркерный доступ – один из узлов сети, назначенный администратором или выбранный самостоятельно устройствами генерирует в сеть маркер (специальный пакет), последовательно передаваемый между узлами и разрешающих передачу данных. Применялся для в некоторых шинных топологиях (ArcNet) и кольцевой (TokenRing).
Приоритетный метод – основной коммутатор сети, назначенный администратором, рассматривал запросы на передачу данных от остальных узлов, предоставляя такую возможность узлам с наивысшим приоритетом трафика. Узлы, получившие отказ повышали свой приоритет на 1. Пример – технология 100vgAnyLan. Недостаток – узлы, передающие данные с высоким приоритетом (к примеру, потоковое видео) могли эксклюзивно использовать канал. Кроме того, низкая отказоустойчивость за счет привязки к одному центральному коммутатору.
Контроль несущей частоты (прослушивание канала) – все узлы сети являются равноправными участниками передачи и имеют право передавать данные, только если в данный момент никто больше не передает. После отправки пакета узел обязан сделать паузу, дав возможность другим. Данный метод доступа используется в технологии Ethernet.
Метод доступа CSMA/CD
В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD).
|
|
|
Этот метод используется исключительно в сетях с общей шиной (к которым относятся и радиосети, породившие этот метод). Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети. Простота схемы подключения - это один из факторов, определивших успех стандарта Ethernet. Говорят, что кабель, к которому подключены все станции, работает в режиме коллективного доступа (multiply-access,MA).
Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения. Затем кадр передается по кабелю. Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные и посылает по кабелю кадр-ответ. Адрес станции-источника также включен в исходный кадр, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.
Этапы доступа к среде
Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения.
|
|
|
Чтобы получить возможность передавать кадр, станция должна убедиться, что разделяемая среда свободна. Это достигается прослушиванием основной гармоники сигнала, которая также называется несущей частотой (carrier-sense, CS). Признаком незанятости среды является отсутствие на ней несущей частоты, которая при манчестерском способе кодирования равна 5-10 МГц, в зависимости от последовательности единиц и нулей, передаваемых в данный момент.
Если среда свободна, то узел имеет право начать передачу кадра. Этот кадр изображен на рис. 3.3 первым. Узел 1обнаружил, что среда свободна, и начал передавать свой кадр. В классической сети Ethernet на коаксиальном кабеле сигналы передатчика узла 1 распространяются в обе стороны, так что все узлы сети их получают. Кадр данных всегда сопровождается преамбулой (preamble), которая состоит из 7 байт, состоящих из значений 10101010, и 8-го байта, равного 10101011. Преамбула нужна для вхождения приемника в побитовый и побайтовый синхронизм с передатчиком.
Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные, передает их вверх по своему стеку, а затем посылает по кабелю кадр-ответ. Адрес станции источника содержится в исходном кадре, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.
|
|
|
Узел 2 во время передачи кадра узлом 1 также пытался начать передачу своего кадра, однако обнаружил, что среда занята - на ней присутствует несущая частота, - поэтому узел 2 вынужден ждать, пока узел 1 не прекратит передачу кадра.
После окончания передачи кадра все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу (Inter Packet Gap) в 9,6 мкс. Эта пауза, называемая также межкадровым интервалом, нужна для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние, а также для предотвращения монопольного захвата среды одной станцией. После окончания технологической паузы узлы имеют право начать передачу своего кадра, так как среда свободна. Из-за задержек распространения сигнала по кабелю не все узлы строго одновременно фиксируют факт окончания передачи кадра узлом 1.
В приведенном примере узел 2 дождался окончания передачи кадра узлом 1, сделал паузу в 9,6 мкс и начал передачу своего кадра.
Возникновение коллизии
|
|
|
Коллизия (англ. collision — ошибка наложения, столкновения) — в терминологии компьютерных и сетевых технологий, наложение двух и более кадров от станций, пытающихся передать кадр в один и тот же момент времени в среде передачи коллективного доступа.
Причины возникновения
В ранних модификациях сетей Ethernet использовался метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier sense multiple access with collision detection, CSMA/CD). Этот метод применяется исключительно в сетях с логической общей шиной (к которым относятся и радиосети, породившие этот метод). Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине (обычно это коаксиальный кабель), поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети. Одновременно все компьютеры сети имеют возможность немедленно (с учетом задержки распространения сигнала по физической среде) получить данные, которые любой из компьютеров начал передавать на общую шину. Простота схемы подключения - это один из факторов, определивших успех стандарта Ethernet. Считается, что кабель, к которому подключены все станции, работает в режиме коллективного доступа (Multiple Access, MA).
Стандарты ieee 802
IEEE 802 — группа стандартов семейства IEEE, касающихся локальных вычислительных сетей (LAN) и сетей мегаполисов (MAN).
В частности, стандарты IEEE 802 ограничены сетями с пакетами переменной длины. Число 802 являлось следующим свободным номером для стандарта, хотя часто ассоциируется с датой принятия стандарта — февраль 1980 года.
Службы и протоколы, указанные в IEEE 802, находятся на двух нижних уровнях (канальный и физический) семиуровневой сетевой модели OSI. Фактически IEEE 802 разделяет канальный уровень OSI на два подуровня — Media Access Control (MAC) и Logical Link Control (LLC). Таким образом, уровни располагаются в следующем виде:
· Канальный уровень
· Подуровень LLC
· Подуровень MAC
· Физический уровень
Семейство стандартов IEEE 802 поддерживается комитетом по стандартам IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee (LMSC). Наиболее часто используются для семейства Ethernet, Token Ring, беспроводной LAN, мостов и сетей с виртуальными мостами (Virtual Bridged LANs). Каждая отдельная рабочая группа работает в своей области стандарта.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 4968; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!