Сети ЭВМ и телекоммуникации

Вид материала

Документы

Содержание Вопрос №2. Методы доступа и протоколы канального уровня локальных сетей Коллизия в сети рис 1 Доступ с передачей маркера Доступ с передачей маркера Протоколы канального уровня локальных сетей

Подобный материал:

• Сети ЭВМ и телекоммуникации пособие к выполнению лабораторных работ начальные сведения, 441.17kb.
• Учебная дисциплина «Сети ЭВМ и телекоммуникации», 66.46kb.
• Темы рефератов по дисциплине Сети ЭВМ и телекоммуникации (2006г.) гр. 432-1, 50.76kb.
• 1 Основные понятия, состав и типы вычислительных сетей, 20.16kb.
• Вопросы по курсу «Сети ЭВМ и телекоммуникации», 90.05kb.
• Программа дисциплины по кафедре Вычислительной техники Сети ЭВМ и телекоммуникации, 745.38kb.
• Ейрокомпьютерные системы, технология разработки программного обеспечения, сети ЭВМ, 24.18kb.
• Федеральное агентство по образованию, 931.35kb.
• Компьютерные сети и телекоммуникации, 122.28kb.
• Рабочая программа дисциплина Сети ЭВМ и телекоммуникации Направление, 83.38kb.

Вопрос №2. Методы доступа и протоколы канального уровня локальных сетей

Методы доступа

При использовании любой топологии, когда два компьютера начнут одновременно передавать данные, в сети происходит столкновение (коллизия) (рис. 1). Для решения этих проблем служат методы доступа - набор правил, по которым РС узнают, когда шина свободна, и можно передавать данные.

Коллизия в сети рис 1

Наибольшее распространение при проектировании и построении ЛВС получили два метода доступа, это:

1. Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизии (CSMA/CD - Carrier-Sense Multiple Access and Collision Defection).
   
2. Доступ с передачей маркера.
   

Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизии

Алгоритм работы рабочей станции, а точнее ее сетевого адаптера при использовании этого метода доступа заключается в следующем: рабочая станция прослушивает канал, стремясь обнаружить чью-либо передачу данных.

1. Если слышит чью-либо передачу, ожидает ее окончания.
   
2. Если канал свободен, начинает передачу пакета.
   
3. При обнаружении коллизии во время передачи прекращает передачу.
   
4. Через случайный промежуток времени все повторяется (т.е. осуществляется переход к п. 1).
   

Вдумайтесь в название этого доступа. Компьютеры "прослушивают" канал, отсюда - контроль несущей. Чаще всего сразу несколько РС сети хотят передать данные, отсюда - множественный доступ. При передаче прослушивается канал с целью выявления коллизии - обнаружение коллизий.

CSMA/CD - состязательный метод, при котором РС конкурируют за право передачи данных по каналу. Он кажется достаточно громоздким, но современные CSMA/CD настолько быстры, что пользователи даже не замечают, что применяется состязательный метод.

Доступ с передачей маркера

Суть маркерного доступа заключается в том, что пакет особого типа (маркер) перемещается по замкнутому кругу, минуя по очереди все РС, до тех пор, пока его не получит тот, который хочет передать данные Алгоритм взаимодействия рабочих станций ЛВС при использовании маркерного метода заключается в следующем:

1. Передающая рабочая станция изменяет состояние маркера на занятое и добавляет к нему пакет данных.
   
2. Занятый маркер с пакетом данных проходят через все РС сети, пока не достигнет адресата.
   
3. После этого, принимающая РС посылает передающей сообщение, где подтверждается факт приема.
   
4. После получения подтверждения, передающая РС создает новый свободный маркер и возвращает его в сеть (рис. 2а ,2б).
   

Маркерный доступ (занятый маркер)рис.2а Маркерный доступ (свободный маркер)рис.2б

На первый взгляд кажется, что передача маркера занимает много времени, однако на самом деле он перемещается с очень большой скоростью. В кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10000 оборотов в секунду.

Рассмотренные выше методы доступа широко используются в современных сетевых технологиях. Они реализуются на аппаратном уровне в платах сетевых адаптеров того или иного сетевого стандарта. Первый из рассмотренных метод используется в сетевой технологии Ethernet, второй - в Token Ring и ArcNet.


Протоколы канального уровня локальных сетей

Канальный уровень обеспечивает передачу кадра данных между любыми узлами в сетях с типовой топологией либо между двумя соседними узлами в сетях с произвольной топологией. В протоколах канального уровня заложена определенная структура связей между компьютерами и способы их адресации. Адреса, используемые на канальном уровне в локальных сетях, часто называют МАС-адресами

Протоколы канального уровня, обеспечивающие взаимодействие компьютера с сетью на самом низком, аппаратном уровне, во многом определяют топологию локальной сети, а также ее внутреннюю архитектуру. В настоящее время на практике достаточно часто применяется несколько различных стандартов построения локальных сетей, наиболее распространенными среди которых являются технологии Ethernet, Token Ring, Fiber Distributed Data Interface (FDDI) и ArcNet. На сегодняшний день локальные сети, построенные на основе стандарта Ethernet, являются наиболее популярными как в нашей стране, так и во всем мире. На долю сетей Ethernet приходится почти девяносто процентов всех малых и домашних локальных сетей, что не удивительно, поскольку именно эта технология позволяет строить простые и удобные в эксплуатации и настройке локальные сети с минимумом затрат. Именно поэтому в качестве основного рассматриваемого нами стандарта будет принята именно технология Ethernet. Протоколы канального уровня поддержки Ethernet,

как правило, встроены в оборудование, обеспечивающее подключение компьютера к локальной сети на физическом уровне. Стандарт Ethernet является широковещательным, то есть каждый подключенный к сети компьютер принимает всю следующую через его сетевой сегмент информацию — как предназначенную именно для этого компьютера, так и данные, направляемые на другую машину. Во всех сетях Ethernet применяется один и тот же алгоритм разделения среды передачи информации — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD).В рамках технологии Ethernet сегодня различается несколько стандартов организации сетевых коммуникаций, определяющих пропускную способность канала связи и максимально допустимую длину одного сегмента сети, то есть расстояние между двумя подключенными к сети устройствами.