Метод к передающей среде в компьютерных сетях

Методы доступа к передающей среде лвс: определение, классификация.

Передающая среда является общим ресурсом для всех узлов сети. Чтобы получить возможность доступа к этому ресурса из узла сети, необходимы специальные механизмы – методы доступа.

Метод доступа к передающей среде – метод, обеспечивающий выполнение совокупности правил, по которым узлы сети получают доступ к ресурсу.

Существуют два основных класса методов доступа: детерминированные, недетерминированные.

При детерминированных методах доступа передающая среда распределяется между узлами с помощью специального механизма управления, гарантирующего передачу данных узла в течении некоторого, достаточно малого интервала времени.

Наиболее распространенными детерминированными методами доступа являются метод опроса и метод предачи права. Метод опроса используется преимущественно в сетях звездообразной топологии.

Метод передачи права применяется в сетях с кольцевой топологией. Он основан на передачи по сети специального сообщения маркера.

Маркер – служебное сообщение определенного формата, в которое абоненты сети могут помещать свои информационные пакеты.

Недерминированные – случайные методы доступа предусматривают конкуренцию всех узлов сети за право передачи. Возможны одновременные попытки передачи со стороны нескольких узлов.

Наиболее распространенным недетерминированным методом доступа является множественный метод доступа с контролем несущей частоты и обнаружением коллизий

Физическая передающая среда лвс. Основныетопологии лвс

Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель

Витая пара состоит из двых изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитнх полей на передаваемые сигналы. Самый простой вариант витой пары – телефонный кабель. Витые пары имеют различные характеристики, определяемые размерами, изоляцией и шагом скручивания.

Коаксиальный кабель по сравнению с витой парой обладает более высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 10 – 50 Мбит/с. Для промышленного использования выпускаются два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый каьель более прочен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние, чем тонкий.

Оптоволоконный кабель – идеальная передающая среда. Он не подвержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих повышенной секретности информации.

Скорость передачи информации по оптоволоконному кабелю более 50 Мбит/с. По сравнению с предыдущими типами передающей среды он более дорого, менее технологичен в эксплуатации.

Основные топологии лвс

Вычислительные машины, входящие в состав ЛВС, могут быь расположены самым случайным образом на территории, где создается вычислительная сеть.

Топология ЛВС – это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети

Топологии вычислительных сетей могут быть самыми различными, но для локальных вычислительных сетей типичными являются три: кольцевая, шинная, звездообразная. Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов.

Узел – любое устройство непосредственно подключенное к передающей среде сети.

Топология усредняет схему соединений узлов сети. Так, и эллипс, и замкнутая кривая, и замкнутая ломанная линия – к шинной.

Топологии вычислительных сетей могут быть самыми различными, но для ЛВС типичными являются: кольцевая, шинная, звездообразная.

1. Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой -кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Кольцевая топология является идеальной для сети, занимающих сравнительно небольшое пространство.
2. Шинная топология — одна из наиболее простых. Она связана с использованием вкачестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Сеть легко наращиватъ и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.
3. Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслируется, переключается и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Источник

кс / сети / Лекция10_Методы доступа к среде передачи данных

При построении сетей необходимо определить методы или правила согласно которым рабочая станции, подключенные к сети смогут получать доступ к разделяемой среде передачи данных и соответственно праву на передачу. Методы доступа к среде делятся на централизованные и децентрализованные. В централ методах все управление дост Недостатки таких методов: неустойчивость к отказам центра, малая гибкость управления т к центр обычно не может оперативно реагировать на все события в сети. Достоинства центр методов: отсутствие конфликтов, т к центр всегда предоставляет право на передачу только одному абоненту, которому не с кем конфликтовать.

В децентр методах центр управления отсутствует. Управление доступом в том числе предотвращение, обнаружение и разрешение конфликтов осуществляется всеми абонентами сети. Главные достоинства децентр методов: высокая устойчивость к отказам и большая гибкость. Однако в данном случае возможны конфликты которые необходимо разрешать. Децентр методы делятся на детерминированные и случайные. Детерминированные методы определяют четкие правила, по которым осуществляется порядок предоставления доступа абонентам сети. Абоненты имеют определенную систему приоритетов, причем приоритеты различны для всех абонентов. Конфликты при этом практически полностью исключены. Случайные методы подразумевают произвольный, случайный порядок получения доступа к среде передачи, при этом возможность возникновения конфликтов подразумевается, но определены и способы их разрешения. Случайные методы не гарантируют абоненту время доступа, но зато они обычно более устойчивы к отказам сетевого оборудования и более эффективно используют сеть при малой интенсивности обмена.

Существуют три способа предотвратить одновременную попытку использовать кабель, другими словами, три осн метода доступа к нему:

1. множественный доступ с контролем несущей: с обнаружением коллизий и с предотвращением коллизий;
2. доступ с передачей маркера;
3. доступ по приоритету запроса;

Источник

2.18. Методы доступа к передающей среде. Стандартизация сетевых технологий.

Метод доступа – это набор правил, определяющий способ отправки и получения кадров данных по физической среде (кабелю). Метод доступа работает на канальном уровне OSI. Метод доступа определяется типом сетевого оборудования (сетевые адаптеры, концентраторы) и т.д.).

Назначение: упорядочить прием и передачу данных, предотвращая одновременный доступ нескольких компьютеров к кабелю (предотвращение коллизий).

Классификация методов доступа по признаку состязательности:

1. Случайные методы доступа (состязательные).

1.1.С предотвращением коллизий 1.2.Методы с обнаружением коллизий.

1. Детерминированные

2.1. Маркерные доступы. Разрешение на доступ к кабелю. Передаются от станции к станции в виде маркера. 2.2.Методы циклического опроса. Разрешение на доступ направляется к каждой станции, по очереди центральным управляющим узлом. Методы доступа к передающей среде.

1. Множественный доступCSMA/CD(Случайный метод) с контролем, несущий и обнаружением коллизий «Общая шина» как логика работы, а не топология. Особенности:

1. Все компьютеры прослушивают сетевой кабель, обнаруживая передаваемые данные посредством контроля несущей частоты. Компьютеры могут обнаружить три состояния кабельной системы: — сетевой кабель занят, присутствует трафик, несущая часть; — кабель свободен, трафик отсутствует, несущей нет; — состояние коллизий. 2. Если кабель занят, компьютер ждет, когда освободится кабель, если свободен, ведет передачу. Если возникает коллизия, то компьютеры приостанавливают передачу на случайный интервал времени, а затем возобновляют передачу. До 16 попыток повторяет передачу, т.е. возможна потеря кадров при большой перегрузке сети. 3. Используется в следующих топологиях: Шина и Звезда. 4.Тип связи – широковещательный (сигнал от одной станции распространяется на все узлы сети). Поддерживается разделяемая среда. Самый распространенный метод.

1. Недостатки: 1). Уменьшение пропускной способности при интенсивном сетевом трафике большом количестве работающих станций. Критическое значение 80-100 станций – большое количество коллизий приводит к значительному снижению пропускной способности, быстродействии.

2). Механизм обнаружения коллизий ограничивается определенной длиной сетевого сегмента (технический параметр). Например – для коаксиального кабеля – 2,5 км. – предел длины.

1. Множественный доступCSMA/CA(Случайный метод)с контролем несущий и предотвращением коллизий.

Особенности: 1. Каждый компьютер перед передачей сигнализирует о своем намерении с помощью специального сигнала, который запрещает другим вести передачу. 2. Широковещательное оповещение снижает пропускную способность в сети, по сравнению с предыдущим методом. Поэтому этот метод менее распространен. 3. Тип связи – широковещательный (на все узлы). 4. Поддерживает топологии: Шина и Звезда.

1. Доступ с передачей маркераToken(Детерминированный метод).

Алгоритм передачи маркера:1. Маркер передается по кругу от ПК к ПК.

1. Первый ПК генерирует маркер, который передается по циклу. ПК, который собирается передать данные, изымает маркер из кольца и в кольцо помещает данные (вместо маркера).
2. Данные доходят до получателя, компьютер копирует к себе данные и ставит в них метку о приеме. Данные с меткой идут дальше.
3. Отправитель, получив подтверждение о приеме данных, собирает их и восстанавливает маркер.

1. Отсутствуют коллизии в этом методе, отсутствуют состязания за доступ к кабелю, отсутствуют временные паузы. Поэтому более быстродействующий метод. 2. Тип связи – передача маркера или данных по кольцу от станции к станции. 3. В топологиях – кольцо(логическое кольцо в физическом кольце) и взвезде(логическое кольцо в звезде) работает и вшине(по номерам станций).

1. Доступ по приоритету запросаDP—DemaudPriority(Детерминированный метод).

1. Доступом к кабельной системе управляет специальный концентратор (коммутатор). Коммутатор циклически опрашивает узлы сети и выявляет запросы станций на передачу. Запросы имеют два уровня: высокий и низкий. Эти уровни назначаются на рабочих станциях (вначале запросы высокого уровня, потом низкого). Если встречаются запросы с одинаковым уровнем, то они обрабатываются по уровню. 2. Тип связи – нешироковещательный, связь коммутируется ПК-отправителя через коммутатор к ПК-получателю. Поддерживается коммутируемая среда передачи данных. 3. Топология, в которой он работает: Звезда и Дерево («Звезда-Звезда»). Стандартизация сетевых технологий. Модель IEEE Project 802 – разработчик IEEE, 1980г., февраль (802). Модель устанавливает стандарты для физических компонентов компьютерной сети: сетевые адаптеры, системы передачи данных (кабельные, беспроводные). Стандарты этой модели соответствуют 2 нижним уровням моделиOSI – канальному и физическому. Особенности: Канальный уровень в этой модели разделяется на два подуровня: LLC(Logic Link Control) и MAC(Media Access Control) . 1). LLC – управление логической связью:

• формирование кадра данных (формирует CRC-код);
• контроль ошибок при передаче кадров;
• установление канала связи между двумя станциями.

Канал считается установленным, если : а).выбран размер блока передаваемых данных; б).маршрут определен; в).установлены процедуры (алгоритмы) подтверждения; г).установлены процедуры контроля ошибок. 2). MAC – управление доступом к среде:

• отвечает за передачу кадров по каналу связи;
• на этом уровне реализуется метод доступа к кабельной системе (шина);
• на этом уровне функционирует сетевой драйвер или этот уровень поддерживает работу сетевого драйвера;
• этот уровень передает кадры данных по MAC-адресам (физические адреса сетевых адаптеров).

Категории стандартов Project 802: — 802.1. – стандарты объединения сетей.

• 802.2 – функции LLC-стандарты работы.
• 802.3 – стандарты метода доступа CSMA/CD «Шина».
• ……..
• 802.10 – стандарты безопасности.
• 802.11 – специальная технология для беспроводных сетей.
• 802.12 доступ по приоритету запросов (DP).

Источник