40. Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий csma/cd и стандарт ieee 802.3: коллизии.**

Наиболее известным механизмом управления ЛС шинной конфигурации является метод множественного доступа с контролем несущей и обнар. коллизии CSMA/CD. Этот метод является неприоритетным методом управления. С контролем несущей. Наиболее широко распр-ся реализация метода CSMA/CD – это спецификация Ethernet. Корпорация XEROX приложила большие усилия по проведению исследований метода CSMA/CD, а также по раработке первых коммерческих изделий. В 1980г. корпорациями XEROX, Intell и DEC совместно опубликовали спецификацию ЛС Ethernet. Эта спецификация позднее была предст. в комитеты IEEE 802 и с некот. изменениями включена в стандарт IEEE 802.3. Спецификация CSMA/CD базируется на концепции уровневых протоклов на рис. показаны уровни, кот. имеются в CSMA/CD.

Уровень пользователя обслуживается 2-мя урвонями: 1) уровнем звена данных (канальным), 2) физическим уровнем. Кажд. из 2х самых нижних уровней состоит из 2х разл. объектов: уровень звена данных фактически содержит алгоритмы, управляющие работой сети CSMA/CD. Они не зависят от среды => сеть может быть широкополосной или однополосной. Это безразлично с точки зрения управления звеном данных. Стандарт 802 включает как широкопол., так и однопол. варианты. Уровень звена данных состоит из лог. объекта, осуществляющего блокирование и деблокирование данных и лог. объекта административного управления доступом к среде передачи и приема. (в спецификации Ethernet логический объект управления доступом к среде наз. объектом управления звеном). КОЛЛИЗИИ. Т.к. сеть CSMA/CD явл. равноранговой сетью, станции запрашивают канал только когда у них есть данные для передачи. Соперничество за канал может возникать тогда, когда сигналы вводятся в кабель с разных станций одновременно. Когда это возникает, происходит наложение и искажение сигналов. Их правильный прием станциями невозможен. Центральный аспектом коллизии явл-ся окно коллизии.

Этим термином опис. интервал времени, необх. для распрсотранения сигнала по каналу и обнаружения его любой станцией сети. Когда станция А готова передать данные, она “прослушивает” кабель, чтобы определить, имеется ли сигнал в цепи. Если станция Б ранее передала кадр в канал, но он еще не достиг станции А, то станция А ошибочно будет считать, что канал свободен и начнет передачу своего пакета. В данной ситуации производится коллизия 2х сигналов.

Коллизия является нежелательным явлением, т.к. приводит к ошибкам в работе сети. Более того, при передаче длинных кадров коллизия поглощает больше канального времени, чем при исп-ии коротких кадров. CSMA/CD учитывает эту проблему на ур-не управления доступом к среде путем прекращения предачи кадра сразу же после обнаружения коллизии.

Другую точку зрения на коллизии предст. длительность слога (кванта) – это время, неолбходимое для распространения кадра по всему каналу вместе с задержкой получения канала. Канал Ethernet 10Мбит/с однополосный имеет задержку распространения, составляющую 450 битовых длителностей. Ethernet требует, чтобы длительность слота была больше суммы времени распрсотранения (450 бит) и max времени подавления (48 бит). Если сигнал распространился во все части канала без коллизий, то говорят, что станция, которая передала этот сигнал, получила (или захватила) канал. Если это произошло, коллизии устранены, поскольку все станции обнаружили сигнал и уступили ему. Однако, если произошла коллизия, компонент доступа к каналу на передающей стороне замечает наложение сигнала в канале в виде аномального изменения напряжения и устан-ся для управления доступом к среде передающей стороны спец. сигнал обнаружения коллизии.

Для обнаружения коллизии управление доступом к среде выполняет 2 функии: 1) усиливается эффект коллизии путем передачи спец. последовательности битов, называемого затором. Цель ЗАТОРА – сделать коллизию настолько продолжительной, чтобы ее смогли заметить все другие передающие станции, кот. вовлечены в коллизию. В ЛС CSMA/CD требуется, чтобы затор состоял по меньшей мере из 32 бит, но был не более 48 бит.

2) Компонент управления доступом к среде на передающей стороне после появл. затора прекращает передачу, и планирует передачу на более позднее время, определенное на основе случайного выбора интервала ожидания, что уменьшает отрицательный эффект коллизии при передачи длинных кадров.