 Популярные статьи | |
| Сейчас на сайте |  Гостей: 1
На сайте нет зарегистрированных пользователей
Пользователей: 9,955
новичок: Logyattella
|
|
| 3.2 Методы доступа к моноканалу |
Моноканал ЛВС представляет собой разделяемый ресурс, использование которого основано на различных методах доступа. В литературе [] все методы доступа к разделяемому каналу передачи данных классифицируются с позиций детерминированности и случайности доступа к нему. (рис.3.4).
В зависимости от способа предоставления права на пользование каналом методы первой группы могут быть централизованными и децентрализованными. В первом случае санкцию выдает центральный узел в соответствии с запросами рабочих станций, во втором каждая рабочая станция определяет право на пользование каналом самостоятельно. Аналогично и методы второй группы способов могут быть централизованные и децентрализованные.
Рис.3.4. Классификация методов доступа
Метод опроса является самым простым методом передачи пакетов. При этом первичный узел периодически опрашивает по списку вторичные узлы последовательно один за другим на предмет наличия запроса на передачу.
Одним из способов реализации этого метода может служить работа системы с опросом/выбором. С помощью команды Опрос осуществляется передача данных первичному узлу. Назначение команды Выбор противоположное – передавать данные из первичного узла во вторичный. Первичный узел осуществляет контроль ошибок и посылает положительный ответ АСК при отсутствии ошибок и отрицательный ответ NAC при обнаружении их. Передача АСК/NAC может происходить до тех пор, пока данные не будут полностью переданы и не будет послано уведомление EOT(End Of Transmission) о том, что передача закончена. Система опроса/выбора может быть использована в режиме соединения «точка-многоточие» для разделения пропускной способности канала между двумя вторичными станциями. Недостатком системы с опросом/выбором является наличие неоднократных реакций на опросы, что приводит к непроизводительному потреблению дорогостоящих ресурсов канала.
Система передачи маркера обычно реализуется в сетях с кольцевой топологией или с общей шиной. (Иногда такие системы называются системами с эстафетным доступом). При включении в системе генерируется эстафета – специальная кодовая последовательность, которая передается по кольцу. Если узел имеет данные для передачи, он вынужден ждать, пока предыдущий узел не передаст ему эстафету.
Эстафетный доступ в моноканальных структурах реализуется по следующей схеме (рис.3.5)
Рис.3.5. Эстафетный доступ в ЛВС
Сетевые адаптеры связаны кольцевой цепью, по которой передается эстафета – сигнал, разрешающий доступ к моноканалу.
Если в адаптере пакет на передачу отсутствует, этот адаптер передает эстафету следующему, если пакет есть, то эстафета хранится до окончания передачи пакета.
В кольцевых структурах эстафетный доступ к каналу реализуется с использованием эстафеты-маркера, последовательно передаваемого по кольцу от одной системы к другой. В качестве маркера используется бит, выделенный в последовательности начала кадра. Если в систему приходит маркер, она изымает его из кольца и посылает в кольцо кадр, который последовательно проходит все системы. Каждая система сравнивает принятый адрес с собственным и, если адрес совпадает, принимает его и транслирует дальше, установив в признаке конца кадра в 1 бит приема. Передающая система находится в передающем состоянии до тех пор, пока не получит обратно свой кадр. После его анализа она пересылает маркер следующей системе, которая по его получении имеет право на передачу своего кадра. Если маркер потерян, то по прошествии тайм-аута он генерируется вновь специально выделенной для этого системой.
К недостаткам эстафетных систем можно отнести затраты времени на перемещение эстафеты, предоставляющей право на пользование шиной.
Методы уплотнения разделяются на временные и частотные. Временное уплотнение реализуется при помощи мультиплексора, предоставляющего каждому из подключенных к общему каналу низкоскоростных устройств один временной такт, в течение которого это устройство получает в свое монопольное пользование быстродействующий канал. Применение метода временного уплотнения, при котором используются фиксированные временные такты эффективно, если каждое из устройств постоянно передает или принимает информацию. Такое на практике случается не часто. Для того чтобы избежать непроизводительных простоев используется метод статистического временного уплотнения, основанный на том, что временные такты предоставляются устройству лишь тогда, когда оно в них действительно нуждается. Статистический мультиплексор должен быть в достаточной степени «интеллектуальным» для того, чтобы выполнить функцию уплотнения в том случае, когда несколько устройств требуют выхода в общий канал.
При использовании частотного уплотнения широкая полоса пропускания некоторой среды передачи разделяется на некоторое число индивидуальных каналов. Частотное уплотнение предоставляет возможность установления связи между несколькими устройствами в данной полосе частот независимо от взаимодействия в других диапазонах.
Методы случайного доступа реализуются в логической топологии общего типа. Простейшей системой такого доступа является множественный доступ. Ели у некоторого узла имеется такой, готовый к отправке, то он передает этот пакет, не обращая внимания на то, занят канал в данный момент или нет. По завершению передачи пакета запускается таймер. Если по истечении определенного времени не получено подтверждение о приеме пакета адресатом, то считается, что произошло столкновение, и терминал повторяет передачу того же пакета. Для уменьшения вероятности повторного конфликта между теми же пакетами, интервал, через который производится передача пакета, задается случайным образом. Преимущество такой системы состоит в простате ее реализации, а недостаток – в очень низком коэффициенте использования канала. Одним из способов повышения производительности сети является тактирование. При этом центральный узел формирует серию последовательных временных тактов (слот-тайм), и передача пакета осуществляется только в начале каждого такта. Подобный прием позволяет почти в двое увеличить коэффициент использования канала.
Множественный доступ с контролем носителя (несущий, МНДК) позволяет уменьшить вероятность столкновения пакетов. Посылка пакета начинается после освобождения среды передачи от носителя информации. Столкновения в системе МНДК возможны лишь в том случае, когда два или более узла одновременно пытаются переслать пакет сразу после освобождения канала. Поэтому существуют различные способы начала передачи пакета. При этом системы МНДК подразделяются на системы I-, N- и P-типа.
В системах I-типа передача пакета начинается сразу после освобождения тракта передачи. Вероятность столкновения достаточно высока.
В системах N-типа, если канал оказывается занятым, передача пакета откладывается на более поздний момент, чем освобождение такта передачи. Вероятность возникновения столкновений в такой системе незначительна, однако, существенно возрастает вероятность простоя канала, а коэффициент использования тракта передачи остается в целом невысоким.
В системе р-типа после освобождения канала посылка пакета начинается с вероятностью р. Если известна зависимость между вероятностью появления запроса на передачу пакета и длительностью передачи, то можно определить оптимальное значение вероятности р.
Система МДКН I-типа, в которой дополнительно предусмотрено обнаружение столкновений называется множественным доступом с контролем носителя и обнаружением столкновений – МДКН/ОС (CSMA/CD) Принцип обнаружений столкновений поясняется рисунком 3.6. Метод оказался очень эффективным на практике, в реальных сетях, реализующих этот метод, не требуется специальных подтверждений приема отдельных пакетов.
Рис.3.6. Обнаружение столкновений пакетов
Информационный канал строится на основе физического канала, дополняя последний средствами обеспечения достоверности данных, передаваемых в форме пакетов между узлами ЛВС. Порядок функционирования информационного канала задается протоколом, который относится ко второму подуровню уровня 2 и определяет формат пакетов, средства контроля данных и исправления ошибок, вносимых в данные при передаче пакета по каналу. В ЛВС используется дейтограммный способ передачи данных, т.е. каждый пакет рассматривается как независимый объект, передаваемый между узлами сети. Пропускная способность моноканала, как правило, превышает потребную для сети, и поэтому нет необходимости в уменьшении служебных полей, что упрощает процедуры и средства формирования и приема пакетов. Структура кадра представлена на рис. 3.7.
Рис. 3.7. Структура кадра информационного канала
ПНК состоит, как правило, из 2-16 бит, используемых в качестве флага начала пакета и поля управлением доступа к моноканалу. Поле данных имеет различную форму – обычно от 4 до 128 (512) байт. Корректность данных, содержащихся в пакете, может контролироваться разными способами: по четности байтов или с использованием 16- и 32-разрядных циклических кадров. В последовательности конца кадра выделяются поля для кода циклической суммы, признака доставки пакета, признака продолжения в следующем пакете и др.
Система, принимающая пакет, проверяет его корректность с помощью средств контроля достоверности данных. При обнаружении ошибки производится повторная передача пакета в порядке, определенном протоколом, например с использованием квитанции и тайм-аута. В кольцевых сетях пакет возвращается отправителю с отметкой о приеме.
|
|
| Комментарии |
| Добавить комментарий |
|
Пожалуйста залогиньтесь для добавления комментария.
|
| Рейтинги |
|
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
|
|
| Гость |
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Забыли пароль? Запросите новый здесь.
|
| Мини-чат | Вам необходимо залогиниться.
Нет присланных сообщений.
|
|
