Способы доступа к среде передачи

С сетевой топологией тесно связано понятие способа доступа к среде передачи данных.

Способ доступа к среде передачи данных – это набор правил, определяющих, как именно компьютеры должны отправлять и принимать данные по сети.

Таких способов возможно несколько. Основными из них являются:

· множественный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD);

· множественный доступ с контролем несущей и предотвращением столкновений (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA);

· передача маркера (Token Passing).

Рассмотрим эти способы подробнее.

1) CSMA/CD.

При множественном доступе с контролем несущей и обнаружением столкновений (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD) все компьютеры (то есть происходит множественный доступ) «слушают» кабель (осуществляют контроль несущей), чтобы определить, передаются по нему данные или нет. Если кабель свободен, любой компьютер может начать передачу; тогда все остальные компьютеры должны ждать, пока кабель не освободится. Если компьютеры начали передачу одновременно, и возникло столкновение, все они приостанавливают передачу (происходит обнаружение столкновений), каждый - на разные промежутки времени, после чего ретранслируют данные (то есть повторяют передачу).

Недостаток способа: Этот метод не гарантирует передачу данных только одной рабочей станцией. Он обеспечивает лишь «молчание» всех станций перед тем, как одна и них начнет передачу. Если две рабочие станции случайно начнут передачу одновременно, то средства CSMA/CD не смогут устранить конфликт. Если же два пакета «перекрываются», то CSMA/CD позволит избежать повторения конфликта. Для этого сразу после возникновения конфликта каждая рабочая станция выбирает случайное целое число (говорят: генерирует целое число) в диапазоне между 1 и 2, умножает это число на и затем делает паузу на это количество миллисекунд перед повторной передачей. Конечно, при первой попытке есть вероятность того, что два узла выберут одинаковое число, поэтому им придется повторить попытку. В следующий раз узлы будут случайным образом выбирать число из диапазона 1 – 4 и снова повторять попытку. Если они снова выберут одинаковые числа, то далее уже будут выбирать число из диапазона 1 – 8. Процесс идет до тех пор, пока рабочие станции успешно не завершат передачу своих данных или пока не выполнят 16 безуспешных попыток. Если они не смогут устранить конфликт за 16 попыток, то обе рабочие станции сделают паузу и предоставят шанс другим станциям выполнить передачу данных.

Преимущество способа: способ очень прост в технической реализации, поэтому именно он используется в наиболее популярной сегодня технологии Ethernet. А чтобы уменьшить количество столкновений, в современных сетях применяются такие устройства, как мосты, коммутаторы и маршрутизаторы.

2) CSMA/CA.

Способ множественного доступа с контролем несущей и предотвращением столкновений (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA) отличается от предыдущего тем, что перед передачей данных компьютер посылает в сеть специальный небольшой пакет, сообщая остальным компьютерам о своем намерении начать трансляцию. Так другие компьютеры «узнают» о готовящейся передаче, что позволяет избежать столкновений.

Недостаток способа: отправляемые уведомления увеличивают общую нагрузку на сеть и снижают ее пропускную способность (из-за чего метод CSMA/CA работает медленнее, чем CSMA/CD)

Преимущество способа: отсутствие столкновений

Token Passing

В сетях с передачей маркера рабочие станции используют маркер (небольшой блок данных) для определения того, какая рабочая станция должна передавать информацию в данный момент времени. Если она ничего не должна передавать, то передает следующей рабочей станции свободный маркер, и этот процесс продолжается до тех пор, пока маркер не достигнет рабочей станции, которой требуется передать данные.

Данные путешествуют, начиная от исходной рабочей станции последовательно от узла к узлу сети. Каждая рабочая стация проверяет адрес, приведенный в пакете данных. Если данные предназначены этой рабочей станции, она сохраняет копию данных и посылает оригинал далее. Если данные не предназначены этой станции, она просто пересылает их следующей станции в сети. Когда посылающая рабочая станция получает обратно исходный пакет данных, она определяет, что сама являлась источником этих данных. Поэтому она завершает передачу данных (независимо от остатка не переданных еще данных) и вместо них передает свободный маркер.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: