8 Методы доступа в сети
Метод доступа – набор правил, определяющих использование сети.
Реализуется на физическом уровне.
Задачей метода доступа является решение вопроса об использовании кабеля, соединяющего пользователей в сети.
1. Метод Ethernet
Множественный доступ с прослушиванием несущей и разрешением конфликтов.
Любой ПК в сети «слышит» каждую передачу, однако не любой ПК ее принимает.
Любой ПК передает сообщение, в котором есть адрес приемника и отправителя. Все ПК слышат сообщения, но только один распознает его, принимает, посылает подтверждение.
Конфликт происходит, если два ПК одновременно передают сообщения. Тогда они прекращают передачу на случайный интервал времени, а затем возобновляют ее.
2. Метод Archnet
Метод доступа с эстафетной передачей для сети со звездообразной топологией.
ПК может передать сообщение, если получит маркер (token) – последовательность битов, созданную одним из ПК. Маркер перемещается по цепи как по кольцу. Все ПК имеют номер (от 0 до 255). Маркер идет от ПК к ПК. Когда ПК получает маркер, он может передать пакет данных (до 512 байт), включая адрес отправителя и приемника. Весь пакет идет от узла к узлу, пока не достигнет адресата. В этом узле данные выводятся, а маркер идет дальше.
Преимущество данного метода – предсказуемость, т.к. известен путь маркера, т.е. можно посчитать, сколько нужно времени для передачи.
Недостаток – любой узел функционирует в качестве повторителя, принимая и регенерируя маркер. В случае неправильной работы маркер мржет быть искажен или потерян.
3. Метод TokenRing
Передача маркера по кольцу (кольцевая топология)
При получении пустого маркера ПК может передать сообщение в течении определенного времени. Такое сообщение называется кадр (frame). Приемник копирует сообщение в свою память, но не выводит его из кольца. Это делает передающий компьютер, когда получает свое сообщение обратно.
Существует механизм приоритетов.
Преимущество – надежность и простота.
Можно отключать неисправные ПК
Способы коммутации и передачи данных
Сеть передачи данных обеспечивает связь между абонентами путем установления соединений. Важная характеристика сети передачи данных – время доставки данных, которое зависит от структуры сети передачи данных, узлов связи и пропускной способности линий связи, а также от способа организации каналов связи между абонентами и способа передачи данных по каналам.
В сетях передачи данных с коммутацией пакетов используются два способа передачи данных: дейтаграммный и виртуальный канал.
Дейтаграммный – передача данных как отдельных, не связанных между собой пакетов.акеты передаются как независимые объекты, в результате чего любой пакет может следовать любым из возможных маршрутов и постуать к получателю в любом порядке. Не гарантируется ни очередность, ни надежность доставки данных.
Виртуальный канал – передача данных в виде последовательностей связанных в цепочки пакетов. Основное свойство – сохранения порядка поступления пакетов. Это означает, что отсутствие одного пакета в пункте назначения исключает возможность поступления всех последующих пакетов. Виртуальный канал сохраняет все вышеописанные преимущества коммутируемых пакетов в отношении скорости передачи и мультиплексирования, но добавляет к ним еще одно – сохраняет естественную последовательность данных.
Дейтаграммный способ позволяет передавать данные без предварительной процедуры установления соединения. Виртуальный канал организуется с помощью специальных процедур установления соединения (как в системе телефонной связи), т.е. создается виртуальный канал, который после организации используется для передачи данных между абонентами, обеспечивая связь в двух направлениях. По окончании сеанса связи канал ликвидируется и используемые им ресурсы возвращаются для установления новых виртуальных соединений.
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:
- множественный доступ с контролем несущей: с обнаружением коллизий и с предотвращением коллизий;
- доступ с передачей маркера;
- доступ по приоритету запроса;
27. Методы доступа к среде передачи: классификация
Методы доступа к среде передачи (media access method)делятся на конфликтные и неконфликтные.
Конфликтные методы доступа предполагают возможность конфликта (коллизии) – одновременной передачи по одной линии двумя или более компами
При этом методе доступа узел, желающий послать кадр в сеть, прослушивает линию. Если линия занята или обнаружена коллизия, попытка передачи отклады-вается на некоторое время. Основные разновидности:
CSMA/CA — множественный доступ с прослушиванием несущей и избежанием коллизий
CSMA/CD — множественный доступ с опознаванием несущей и обнаружением коллизий
2. При неконфликтном методе узлы получают доступ к среде в предопределенном порядке. Последовательность определяется контроллером сети, который может быть централизованным (его функции может выполнять, например, сервер) или/и распреде-ленным (функции выполняются оборудованием всех узлов).
-доступ с передачей маркера (token passing), применяемый в сетях ARCnet, Token Ring, FDDI;
поллинг (polling) — опрос готовности, применяемый в больших машинах (mainframes) и технологии 100VG-AnyLAN, так же polling применяется в широкополосных беспроводных технологиях (WiMax, фирменные решения). Основное преимущество метода — ограниченное время прохождения кадра, мало зависящее от нагрузки.
28. Метод доступа к среде CSMA/CD. Этапы доступа к среде.
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).
Алгоритм работы: Узел, готовый послать кадр, прослушивает линию. При отсутствии несущей он начинает передачу кадра, одновременно контролируя состояние линии При обнаружении коллизии передача прекращается и повторная попытка откладывается на случайное время. Коллизии — нормальное, хотя и не очень частое явление для CSMA/CD. Их частота связана с количеством и активностью подключенных узлов. Нормально коллизии могут начинаться в определенном временном окне кадра, запоздалые коллизии сигнализируют об аппаратных неполадках в кабеле или узлах. Метод эффективнее, чем CSMA/CA, но требует более сложных и дорогих схем цепей доступа Применяется во многих сетевых архитектурах: Ethernet, EtherTalk (реализация Ethernet фирмы Apple), G-Net, IBM PC Network, AT&T StarLAN.
29. Csma/ca
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) — множественный доступ с прослушиванием несущей и избежанием коллизий Узел, готовый послать кадр, прослушивает линию. При отсутствии несущей он посылает короткий сигнал запроса па передачу (RTS) и определенное время ожидает ответа (CTS) от адресата назначения. При отсутствии ответа (подразумевается возможность коллизии) попытка передачи откла¬дывается, при получении ответа в линию посылается кадр. При запросе на широковещательную передачу (RTS содержит адрес 255) CTS не ожидается. Метод не позволяет полностью избежать коллизий, но они обрабатываются на вышестоящих уровнях протокола Метод применяется в сети Apple LocalTalk, характерен простотой и низкой стоимостью цепей доступа.