Тема 1_2_Методы доступа к среде передачи данных. Методы доступа к среде передачи данных
 Скачать 38.5 Kb.
|
|
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; Одним из самых распространенных методов к среде передачи является метод множественного доступа с контролем (прослушиванием) несущей и разрешением конфликтов (CarrierSenseMyltiplyAccesswithCollisionDetection – CSMA/CD). Метод заключается в том, что сетевой адаптер прослушивает среду передачи, будь то кабель или радио частота, чтобы определить, свободна ли она в данный момент времени. Если среда передачи данных свободна, то сетевой адаптер начинает передачу кадра. Если в среде передачи обнаруживается сигнал свидетельствующий об ведущейся передачи данных, то сетевой адаптер откладывает передачу своих кадров на некоторый интервал времени, по истечении которого попытка получить доступ к среде передачи и соответственно разрешение на передачу данных принимается вновь. После завершения передачи кадра любой узел должен выждать паузу – межкадровый интервал ( InterPacketGap – IGP). В случае когда одновременно два сетевых адаптера прослушивают среду обнаруживают что она не занята передачей и начинают одновременно передавать свои кадры, происходит ошибка передачи – коллизия. Каждый сетевой адаптер должен постоянно прослушивать среду передачи данных в том числе и во время своей передачи. Это позволяет более быстро обнаружить коллизию в сети и принять меры по ее устранению. При обнаружении коллизии рабочие станции прерывают передачу данных и переходят в режим ожидания. Продолжительность режима ожидания у каждой станции выбирается случайным образом и может составлять от 0 до 52,4 микросекунд. После истечения режима ожидания производится попытка завладеть средой передачи данных и возобновить прерванную пересылку кадров. Т о метод доступа к среде передачи данных имеет случайный характер. Множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий (CSMA/CA) не так популярен как CSMA/CD. Используя CSMA/CA, каждый комп перед передачей данных в сеть сигнализирует о своем намерении, поэтому остальные компьютеры узнают о готовящейся передаче и могут избежать коллизий. Однако широковещательное оповещение увеличивает общий трафик сети и уменьшает ее пропускную способность, отсюда CSMA/CA работает медленней чем CSMA/CD. Другим методом к среде передачи является маркерный метод доступа. Этот метод применяется в сетях с топологией кольцо и имеет детерминированный характер. Суть этого метода заключается в поочередной пересылке права на пересылку кадров от одного компьютера сети к другому. Это право передается с помощью маркера - кадра специального формата. Сеть с маркерным доступом контролируется активным монитором – рабочей станцией сети которая выбирается при инициализации сети. Одной из функций активного монитора является генерация маркера который передается следующей по кругу станции, кроме того, активный монитор осуществляет контроль над наличием маркера в сети. Если после генерации и посылки маркера он не возвращается к активному монитору то по истечении определенного времени генерируется и запускается в кольцо новый маркер. При получении маркера станция проверяет наличие данных, которое требуется переслать. Если таковые отсутствуют то маркер передается далее по кольцу. Если имеются данные для пересылки то станция изымает маркер из кольца и начинает передачу кадров. Данные в сети с маркерным доступом передаются последовательно от одной рабочей станции к другой в одном направлении. Все станции в сети получив кадр ретранслируют его далее по кольцу. Если адресатом полученного кадра является данная станция то она копирует этот кадр во внутренний буфер и добавляет в него признак подтверждения приема. Обойдя круг по кольцу, кадр возвращается с пометкой о подтвержденном приеме на породившую их станцию, которая изымает их из кольца, после этого передает маркер другой машине. Существует такое понятие как время удержания маркера – это время, в течение которого машина может передавать свои данные в сеть. По истечении этого времени должна быть завершена передача текущего кадра, после этого маркер передается далее по кольцу. Все кадры в такой сети имеют различные приоритеты от низшего 0 до высшего7. Если приоритет кадров для пересылки соответствует приоритету маркера или выше его, то только в этом случае станция может захватить переданный ее маркер иначе она должна его передать дальше по сети. Еще один метод доступа к разделяемой среде передачи данных называется приоритетным доступам по требованию (DemandPriority). Суть метода заключается в передаче концентратору функций арбитра сети, который разрешает порядок доступа к разрешаемой среде. Концентратор – это многопортовый повторитель. Повторитель – это устройство, дублирующее получаемые сигналы, т. е. информация, поступившая на один из портов, концентратора дублируется на всех остальных его портах. При работе по методу приоритетного доступа по требованию концентратор циклически опрашивает свои порты. Если раб станции необходимо передать данные, она передает на порт концентратора специальный сигнал, а также сообщает приоритет низкий или высокий кадра который собирается передать. Если сеть свободна, то концентратор разрешает передачу. Получив от станции кадр , концентратор пересылает его по адресу назначения. Если сеть занята, то заявка на передачу данных ставится в очередь и далее обрабатывается в соответствии с порядком поступления заявок от др станций, а также приоритетов их кадров. Высокий приоритет соответствует данным чувствительным к временным задержкам (голос, видеоизображение, кадры приложений раб в режиме реального времени). Обычные данные, для которых фактор времени менее важен, имеют низкий приоритет. Кроме того, в методе приоритетного доступа по требованию учитывается частота получения доступа в среде передачи рабочими станциями. Т е если станция в течении продолжит времени не получала разрешения на передачу то приоритет его кадров повышается |