Пратическая работа № 1 по инфокоммуникационным системам и сетям. Пр1_ИСиС.. Методы множественного доступа
 Скачать 1.47 Mb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра АСОИУ отчет по пратической работе №1 по дисциплине «Инфокоммуникационые системы и сети» Тема: Методы множественного доступа Вариант 24
Санкт-Петербург 2021 1. Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD) ( число работих станций = 5). Алгоритм:  Временная диаграмма:  2.2 Метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий (CSMA/CA) ( число рабочих станций = 6). Описание: используется схема прослушивания несущей волны; станция, которая собирается начать передачу, посылает jam signal (сигнал затора); после продолжительного ожидания всех станций, которые могут послать jam signal, станция начинает передачу фрейма; если во время передачи станция обнаруживает jam signal от другой станции, она останавливает передачу на отрезок времени случайной длины и затем повторяет попытку. Избегание коллизий используется для того, чтобы улучшить производительность CSMA, отдав сеть единственному передающему устройству. Эта функция возлагается на «jamming signal» в CSMA/CA. Улучшение производительности достигается за счёт снижения вероятности коллизий и повторных попыток передачи. Но ожидание jam signal создаёт дополнительные задержки, поэтому другие методики позволяют достичь лучших результатов. Избегание коллизий полезно на практике в тех ситуациях, когда свое временное обнаружение коллизии невозможно — например, при использовании радиопередатчиков. Узел, желающий отправить информацию, посылает RTS-кадр. Целевой узел отвечает CTS-кадром. Любой другой узел, получивший CTS-кадр, должен воздержаться от отправки информации на заданное время (решение «Проблемы скрытого узла»). Любой другой узел, получивший RTS-кадр, но не CTS-кадр от передачи информации воздерживаться не должен (решение «проблемы незащищенного узла»). Количество времени, которое должен ожидать другой узел перед попыткой доступа к эфиру, записано и в RTS- и в CTS-кадре. Алгоритм:  Временная диаграмма:  2.3 Метод опроса (Demand Priority) ( число рабочих станций = 7). Описание: Метод Demand Priority (приоритетный доступ по требованию) — представляет собой детерминированный метод разделения общей среды, использующий два уровня приоритетов: низкий — для обычных приложений, и высокий — для мультимедийных приложений, чувствительных к задержкам. Каждый концентратор имеет разные очереди для низкоприоритетных и высокоприоритетных запросов. Низкоприоритетные запросы обслуживаются до момента получения высокоприоритетного запроса. Чтобы перейти опять к обслуживанию низкоприоритетных кадров, должны быть обслужены все высокоприоритетные запросы. Чтобы обеспечить доступ для низкоприоритетных запросов в периоды высокой интенсивности поступления высокоприоритетных запросов, используется порог ожидания запроса. Если время ожидания низкоприоритетного запроса превышает этот порог, то ему присваивается более высокий приоритет. Во время процедуры подготовки к связи (Link Training) концентратор и узлы обмениваются между собой управляющими пакетами специального формата. При этом проверяются правильность присоединения линий связи и их исправность, а также уровень ошибок. Одновременно концентратор получает информацию об особенностях узлов, подключенных к нему, их назначении и адресах, которые он заносит в таблицу, что позволяет ему перенаправлять полученные пакеты именно тем узлам, которым они адресованы. Концентраторы верхних уровней хранят таблицы адресов и тех узлов, которые подключены к концентраторам более низких уровней. Таким образом, основной (корневой) концентратор содержит в себе информацию о всех узлах сети. Алгоритм:  Временная диаграмма:  Зленный свет – запрос обычного приоритета Желтый сыет – запрос высокого приоритета Вывод Одна из основных проблем при построении инфокоммуникационной сети - доступ множества устройств к общему коммуникационному ресурсу, поэтому для этого созданы несколько методов множественного доступа. В данной работе мы рассматривали 3 метода: метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий, метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий и метод опроса. Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий - технология множественного доступа к общей передающей среде в локальной компьютерной сети с контролем коллизий. Он используется как в обычных сетях типа Ethernet, так и в высокоскоростных сетях (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet). Так же называют сетевой протокол, в котором используется схема CSMA/CD. Протокол CSMA/CD работает на канальном уровне в модели OSI. С помощью этого метода нам возможно осуществление передачи данных между равноправными узлами, т.э подходящий метод для передачи между равноправными узлами. Далее он помогает создать очень эффективную систему, подходящую для использования в слабо загруженных системах, он эффективен также для сильно загруженных систем и не нужен централизованный контроллер шины. Недоставки этого метода зключаются в том, что сбой в передаче данных на определенный прибор будет обнаружен только тогда, когда станция запросит определенный ответ и не получит его; конфигурация сети очень сложна; не достигается четко определенное время отклика; коллизия данных является неотъемлемым недостатком этого метода, вынуждая систему постоянно обнаруживать коллизии и реализовывать планы восстановления. Метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий CSMA/CA не так популярен. Каждый компьютер перед передачей сигнализирует о своем намерении другим компьютерам. Они «узнают» о готовящейся передаче и избегают коллизий. По сравнению с CSMA/CD этот метод позволяет более эффективно избегать конфликтов с данными, передаваемыми другими узлами. Он также обеспечивает более последовательное распространение оповещений о передаче данных в сетевой среде передачи, особенно если подключение узлов к сети неустойчивое или если узел не всегда знает о всех других узлах, подключенных к данной сетевой среде передачи. Поэтому метод CSMA/CA прекрасно подходит для беспроводных сетей и принят в качестве метода управления доступом к сетевой среде передачи в группе стандартов беспроводных сетей 802.11. Метод избежания конфликтов CSMA/CA в целом более медленный, чем CSMA/CD. Последний метод – метод опроса (demand priority). Это метод доступа к среде, используемый в 100VG-AnyLAN , реализации Ethernet со скоростью 100 мегабит в секунду (Мбит / с), предложенной Hewlett-Packard (HP) и AT&T Microelectronics , позже стандартизированный как IEEE 802.12 . Приоритет требования смещает управление доступом к сети с рабочей станции на концентратор. Этот метод доступа работает со звездообразной топологией. В этом методе узел, который хочет передать, указывает на это желание концентратору, а также запрашивает для своей передачи услугу с высоким или обычным приоритетом. После получения разрешения узел начинает передачу на концентратор. Достоиства этого метода - высокая скорость передачи; централизованный метод управления обменом без конфликтов с гарантированием предельной величины времени доступа; кадры передаются не всем узлам сети, а только станции назначения, что затрудняет перехват сигнала. Такой вариант более эффективен, чем CSMA/CD, где передача осуществляется для всей сети. Недоставки заключается в том, что сеть 100VG_AnyLAN, созданная этим методом не обладает полной совместимостью ни с одной из стандартных сетей и также для совместимости с сетями Ethernet или с сетями Token Ring требуется дополнительное устройство — мост. |