2.18. Методы доступа к передающей среде. Стандартизация сетевых технологий.

Метод доступа – это набор правил, определяющий способ отправки и получения кадров данных по физической среде (кабелю). Метод доступа работает на канальном уровне OSI. Метод доступа определяется типом сетевого оборудования (сетевые адаптеры, концентраторы) и т.д.).

Назначение: упорядочить прием и передачу данных, предотвращая одновременный доступ нескольких компьютеров к кабелю (предотвращение коллизий).

Классификация методов доступа по признаку состязательности:

1. Случайные методы доступа (состязательные).

1.1.С предотвращением коллизий

1.2.Методы с обнаружением коллизий.

2. Детерминированные

2.1. Маркерные доступы.

Разрешение на доступ к кабелю. Передаются от станции к станции в виде маркера.

2.2.Методы циклического опроса.

Разрешение на доступ направляется к каждой станции, по очереди центральным управляющим узлом.

Методы доступа к передающей среде.

1. Множественный доступ CSMA/CD (Случайный метод) с контролем, несущий и обнаружением коллизий «Общая шина» как логика работы, а не топология. Особенности:

1. Все компьютеры прослушивают сетевой кабель, обнаруживая передаваемые данные посредством контроля несущей частоты. Компьютеры могут обнаружить три состояния кабельной системы: - сетевой кабель занят, присутствует трафик, несущая часть; - кабель свободен, трафик отсутствует, несущей нет; - состояние коллизий.

2. Если кабель занят, компьютер ждет, когда освободится кабель, если свободен, ведет передачу. Если возникает коллизия, то компьютеры приостанавливают передачу на случайный интервал времени, а затем возобновляют передачу. До 16 попыток повторяет передачу, т.е. возможна потеря кадров при большой перегрузке сети.

3. Используется в следующих топологиях: Шина и Звезда.

4.Тип связи – широковещательный (сигнал от одной станции распространяется на все узлы сети). Поддерживается разделяемая среда. Самый распространенный метод.

5. Недостатки: 1). Уменьшение пропускной способности при интенсивном сетевом трафике большом количестве работающих станций. Критическое значение 80-100 станций – большое количество коллизий приводит к значительному снижению пропускной способности, быстродействии.

2). Механизм обнаружения коллизий ограничивается определенной длиной сетевого сегмента (технический параметр).

Например – для коаксиального кабеля – 2,5 км. – предел длины.

2. Множественный доступ CSMA/CA (Случайный метод) с контролем несущий и предотвращением коллизий.

Особенности:

1. Каждый компьютер перед передачей сигнализирует о своем намерении с помощью специального сигнала, который запрещает другим вести передачу.

2. Широковещательное оповещение снижает пропускную способность в сети, по сравнению с предыдущим методом. Поэтому этот метод менее распространен.

3. Тип связи – широковещательный (на все узлы).

4. Поддерживает топологии: Шина и Звезда.

3. Доступ с передачей маркера Token (Детерминированный метод).

Алгоритм передачи маркера:1. Маркер передается по кругу от ПК к ПК.

5. Первый ПК генерирует маркер, который передается по циклу. ПК, который собирается передать данные, изымает маркер из кольца и в кольцо помещает данные (вместо маркера).

6. Данные доходят до получателя, компьютер копирует к себе данные и ставит в них метку о приеме. Данные с меткой идут дальше.

7. Отправитель, получив подтверждение о приеме данных, собирает их и восстанавливает маркер.

1. Отсутствуют коллизии в этом методе, отсутствуют состязания за доступ к кабелю, отсутствуют временные паузы. Поэтому более быстродействующий метод.

2. Тип связи – передача маркера или данных по кольцу от станции к станции.

3. В топологиях – кольцо(логическое кольцо в физическом кольце) и взвезде(логическое кольцо в звезде) работает и вшине(по номерам станций).

4. Доступ по приоритету запроса DP-Demaud Priority (Детерминированный метод).

1. Доступом к кабельной системе управляет специальный концентратор (коммутатор). Коммутатор циклически опрашивает узлы сети и выявляет запросы станций на передачу. Запросы имеют два уровня: высокий и низкий. Эти уровни назначаются на рабочих станциях (вначале запросы высокого уровня, потом низкого). Если встречаются запросы с одинаковым уровнем, то они обрабатываются по уровню.

2. Тип связи – нешироковещательный, связь коммутируется ПК-отправителя через коммутатор к ПК-получателю. Поддерживается коммутируемая среда передачи данных.

3. Топология, в которой он работает: Звезда и Дерево («Звезда-Звезда»).

Стандартизация сетевых технологий.

Модель IEEE Project 802 – разработчик IEEE, 1980г., февраль (802).

Модель устанавливает стандарты для физических компонентов компьютерной сети: сетевые адаптеры, системы передачи данных (кабельные, беспроводные). Стандарты этой модели соответствуют 2 нижним уровням моделиOSI – канальному и физическому. Особенности: Канальный уровень в этой модели разделяется на два подуровня: LLC(Logic Link Control) и MAC(Media Access Control) .

1). LLC – управление логической связью:

• формирование кадра данных (формирует CRC-код);

• контроль ошибок при передаче кадров;

• установление канала связи между двумя станциями.

Канал считается установленным, если :

а).выбран размер блока передаваемых данных;

б).маршрут определен;

в).установлены процедуры (алгоритмы) подтверждения;

г).установлены процедуры контроля ошибок.

2). MAC – управление доступом к среде:

• отвечает за передачу кадров по каналу связи;

• на этом уровне реализуется метод доступа к кабельной системе (шина);

• на этом уровне функционирует сетевой драйвер или этот уровень поддерживает работу сетевого драйвера;

• этот уровень передает кадры данных по MAC-адресам (физические адреса сетевых адаптеров).

Категории стандартов Project 802: - 802.1. – стандарты объединения сетей.

• 802.2 – функции LLC-стандарты работы.

• 802.3 – стандарты метода доступа CSMA/CD «Шина».

• ……..

• 802.10 – стандарты безопасности.

• 802.11 – специальная технология для беспроводных сетей.

• 802.12 доступ по приоритету запросов (DP).