Исследование и оценка протоколов передачи данных нижнего уровня на примере стека TCP/IP
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В»яется то, что инициатива в подаче запроса на обслуживание принадлежит, как правило, вторичному органу, причем запрос подается первичному органу, если действительно имеется необходимость в передаче данных или в получении данных от другого органа. Эффективность этого протокола по сравнению с ППД с опросом будет тем выше, чем в большей степени вторичные органы отличаются друг от друга по своей активности, т.е. по частоте подачи запросов на обслуживание. В этом легко убедиться на конкретных примерах.
Пример 2. Оценить ТP,MAX при тех же исходных данных, что в примере 1, но для другого ППД, а именно: ППД типа первичный/вторичный без опроса.
В соответствии с принятым ППД из запросов абонентов в ЦУС формируется очередь, которая рассасывается по принципу первый пришел - первый обслужен. Для первого поступившего в ЦУС запроса время обслуживания будет минимальным:
ТP,MIN=ТОПР+ЕК1/VИМ+ТОЗ+ЕК2/VИМ;
ТP,MIN=2+4096/9600+1+8192/9600=4,28 с.
Максимальным время реакции на запрос будет для абонента, запрос которого оказался последним в очереди. Следовательно:
ТP,MAX=ТОПР+ТОR,MAX+ЕК1/VИМ+ТОЗ+ЕК2/VИМ=ТP,MIN+ТОR,MAX,
где ТОR,MAX - максимальное время пребывания запроса на обслуживание в очереди, причем
ТОR,MAX= (M-1) (ТP,MIN-ТОПР);
ТОR,MAX= (20-1) (4,28-2) =43,32.
Тогда
ТP,MAX=4,28+43,32=47,6 с;
Пример 3. По условиям примеров 1 и 2 найти максимально допустимое число активных абонентов в сети, если задано допустимое время реакции на запрос ТР, ДОП, равное 60 с.
По условиям примера 1:
MAX<=ТР, ДОП/ТP,MIN;MAX<=60/4,28=14;
По условиям примера 11.2:
ТР, ДОП=ТP,MIN+ТОR,MAX=ТP,MIN+ (M-1) (ТP,MIN-ТОПР).
Отсюда
MAX<= (ТР, ДОП-ТP,MAX) / (ТP,MIN-ТОПР) +1;MAX<= (60-4,28) / (4,28-2) +1=25;
Как видно, при одних и тех же исходных данных и при условии, когда все абоненты сети являются активными, в сетях без опроса максимальное время реакции на запрос почти в два раза меньше, чем в сетях с опросом, а максимально допустимое число активных абонентов при ограничении времени реакции на запрос - почти в два раза больше.
Протокол типа запрос передачи/разрешение передачи применяется довольно широко в полудуплексных каналах связи ЛВС, так как взаимосвязан с распространенным короткодистанционным физическим интерфейсом RS-232-C. В соответствии с этим протоколом организация передачи данных между терминалом (вторичным органом) и ЭВМ (первичным органом) проводится в такой последовательности: выдача терминалом запроса на передачу - выдача ЭВМ сигнала разрешения на передачу терминалом - передача данных от терминала к ЭВМ - сброс сигнала машиной - прекращение передачи терминалом.
Протокол типа разрешить/запретить передачу часто используется периферийными устройствами (печатающими устройствами, графопостроителями) для управления входящим в них графиком. Главный орган (обычно ЭВМ) посылает данные в удаленный периферийный узел, скорость работы которого существенно меньше скорости работы ЭВМ и скорости передачи данных каналом. В связи с этим возможно переполнение буферного ЗУ периферийного узла. Для предотвращения переполнения периферийный узел посылает к ЭВМ сигнал передача выключена. Получив такой сигнал, ЭВМ прекращает передачу и сохраняет данные до тех пор, пока не получит сигнал разрешить передачу, означающий, что периферийный узел готов принять новые данные, так как буферное ЗУ освободилось.
Множественный доступ с временным разделением широко используется в спутниковых сетях связи. Главная (эталонная) станция принимает запросы от вторичных (подчиненных) станций на предоставление канала связи и, реализуя ту или иную диiиплину обслуживания запросов, определяет, какие именно станции и когда могут использовать канал в течение заданного промежутка времени, т.е. предоставляет каждой станции слот. Получив слот, вторичная станция осуществляет временную подстройку, чтобы произвести передачу данных за заданный слот.
1.5 Одноранговые ППД нижнего уровня
Одноранговые ППД разделяются на две группы: без приоритетов (в неприоритетных системах) и с учетом приоритетов (в приоритетных системах).
Мультиплексная передача с временным разделением - наиболее простая равноранговая неприоритетная система, где реализуются методы доступа к передающей среде, основанные на резервировании времени. Здесь используется жесткое расписание работы абонентов: каждой станции выделяется интервал времени (слот) использования канала связи, и все интервалы распределяются поровну между станциями. Во время слота станция получает канал в свое полное распоряжение. Такой протокол отличается простотой в реализации и широко применяется в глобальных и локальных сетях.
Недостатки протокола:
возможность неполного использования канала, когда станция, получив слот, не может загрузить канал полностью из-за отсутствия необходимого объема данных для передачи;
нежелательные задержки в передаче данных, когда станция, имеющая важную и срочную информацию, вынуждена ждать своего слота или когда выделенного слота недостаточно для передачи подготовленных данных и необходимо ждать следующего слота.
Система с контролем несущей (с коллизиями) реализует метод случайного доступа к передающей среде (метод CSMA/CD) и применяется в основном в локальных сетях. Все станции сети,