Недетерминированные методы доступа.
В связи с тем, что передача является единым и общим ресурсом переноса информации для всех узлов сети, необходим некий регламент или совокупность правил, по которым узлы будут иметь доступ к этому общему ресурсу. Такой метод называется методом доступа. Методы доступа можно разделить на два класса:
– детерминированный;
– недетерминированный.
При детерминированном методе доступа передающая среда распределяется между узлами с помощью специального управляющего механизма, гарантирующего передачу данных узла в течение достаточно малого интервала времени.
При недетерминированном (или случайном) методе доступа все узлы сети функционируют в режиме конкуренции за среду передачи. Возможны одновременные попытки передачи нескольких различных станций, в результате которых наступает коллизия, разрешаемая теми или иными способами.
Случайный метод доступа. Наиболее распространенным недетерминированным методом доступа является множественный метод доступа с контролем несущей частоты и обнаружением коллизий – CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).
1. Узел, желающий передать информацию, прослушивает среду передачи, дожидаясь ее освобождения (если она занята, значит идет чужая передача). Это и есть контроль несущей.
2. Дождавшись освобождения канала, узел передает свой информационный пакет (в нем содержатся адреса получателя и отправителя), продолжая одновременно с передачей прослушивание передающей среды своим приемником.
3. Если приемник слышит только свой собственный пакет, акт передачи считается нормально завершенным.
4. Все другие узлы сети одновременно получают отправленный пакет, но воспринимает его только тот узел, которому он адресован. После этого с помощью другого специального пакета получатель извещает отправителя о приеме пакета.
5. Если приемник начинает слышать не только свой собственный пакет, но и чей-то чужой, он воспринимает этот факт как коллизию передачи с другим узлом (решившим передавать в то же самое время) и немедленно останавливает свою передачу. Точно так же поступает другой узел (другие узлы), участвующий в коллизии. В этом случае вся переданная до коллизии информация воспринимается другими узлами сети как "шум" и игнорируется.
6. Узлы, участвовавшие в коллизии, выжидают случайный промежуток времени, по исчерпании которого им разрешается повторная попытка передачи.
Существует ряд разновидностей протокола CSMA/CD. Приведем только две их них.
Протокол CSMA – старая разновидность этого протокола, при котором сеть прослушивается только до начала передачи, а коллизия обнаруживается на логическом уровне получением или неполучением подтверждения на прием пакета от получателя.
Последние годы получила распространение новая разновидность этого протокола – CSMA/CA(Collision Avoidance), т.е. избежание коллизий.
- при этой разновидности протокола узел, который хочет передать данные, ожидает освобождения сети,
- после этого передает не сами данные, а специальный сигнал (Intention), извещающий другие станции о его намерении передавать информацию.
- если в сети нет искажения этого сигнала (что устанавливает прослушивание), значит, он воспринят другими станциями и можно без помех передавать данные.
Таким образом, при этом методе возможна коллизия только специальных сигналов, а не информационных пакетов.
19. Топологии ВС
Схема объединения узлов сети друг с другом с помощью каналов передачи данных называется топологией сети.
Физическая топология – геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов.
Логическая топология – определяет направление потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.
Топология типа "звезда".Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.
Преимущества:
-не возникает коллизий данных
-простое кабельное соединение, простое подключение новой РС – легкое масштабирование.
-защищенность информации выше, чем в шине
-высокое быстродействие, т.к. передача между РС идет по линиям, используемым только ими
-при выходе их строя одной РС сеть продолжает работать
-ФС может реализовать оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к инф., возможность управления сетью из центра
Недостатки:
-дорого подключать новую РС, особенно при ее большой удаленности
-центральный узел – узкое место. к нему высокие требования по отказоустойчивости и производительности
Кольцевая топология. При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу. Сообщения циркулируют регулярно по кругу.
Преимущества:
- Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять “в дорогу” по кабельной системе одно за другим.
- Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции