МЕТОДИ ЗА ДОСТЪП ДО СРЕДАТА ЗА ТРАНСФЕР НА ДАННИ - Studiopedia

Както вече беше отбелязано, всички станции от една и същалокална мрежаимат общапредавателна среда(например кабел). Възможно е да има опити за достъп до медия от повече от една станция, когато две или повече станции се опитват да изпратят данни едновременно. В резултат на това е възможенконфликт (сблъсък). За да се избегне тази ситуация, се използватметоди за контрол на достъпадо средата (Medium Access Control). Тези методи определят процедурите, които станциите трябва да следват при предаване на информация и по този начин гарантират, че няма да възникнат сблъсъци между станциите.

методипроизволен достъп;
методи за контролиран достъп.

Методитеконтролиран достъпса разделени на фиксирани и по заявка

Методът за достъп е начин за определяне коя работна станция може да използва LAN следващата. Начинът, по който мрежата управлява достъпа до комуникационния канал (кабел), значително влияе върху нейната производителност. Примери за методи за достъп са:

Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution (CSMA/CD) установява следния ред: ако работната станция иска да използва мрежата за предаване на данни, тя трябва първо да провери състоянието на канала: станцията може да започне предаване, ако каналът е свободен. По време на предаване станцията продължава да слуша в мрежата, за да открие възможни конфликти. Ако възникне сблъсък, защото два възела се опитват да заемат канал, интерфейсната карта, която открива конфликта, издава специален сигнал към мрежата и двете станции спират предаването едновременно. Приемащата станция отхвърля частично полученото съобщение и всичкиработни станции, желаещи да изпратят съобщение, изчакват произволно избран период от време, преди да започнат съобщението.

В мрежи от тип"token bus", достъпът до канала се предоставя, сякаш каналът е физически пръстен, и е разрешено използването на канал без пръстен.

В мрежи от типа "шина на токена", в допълнение към предаването на токена, проблемът със загубата на токена поради повреда на един от мрежовите възли и преконфигуриране (процесът на промяна на конфигурацията на обекта) на логическия пръстен се решава, когато един от възлите е добавен или премахнат от пръстена.

В мрежи от тип"token ring"(мрежи с пръстеновидна топология), сигналите се разпространяват чрез еднопосочни пътища от точка до точка между възлите. Възлите и еднопосочните връзки са свързани последователно, за да образуват физически пръстен. За разлика от шинните мрежи, където възлите действат само като предаватели или приемници и повредата на възел или отстраняването му от мрежата не засяга предаването на сигнала към други възли, тук, когато сигналът се разпространява, всички възли играят активна роля, участвайки в препредаване, усилване, анализиране и модифициране на входящите сигнали.

В пръстеновидна мрежа предаването на токени също решава проблема със загубата на токени поради грешки при предаване или повреди на възел. Липсата на предавания в мрежата означава загуба на токена. Функциите за възстановяване на пръстена в такива случаи се изпълняват от възела на мрежовия монитор.

Различават се по това

Че при метода на произволен достъп мрежата винаги е свободна и всеки компютър може да използва мрежата по всяко време, а след това ще бъде свободен за използване от друг компютър.

И то с маркерметод за достъп, токен се стартира през мрежата в определена посока. И веднага щом токенът стигне до компютъра, тогава в този момент той може да използва мрежата и веднага щом токенът бъде изпратен до друг компютър, предишният вече не може да използва мрежата. Как пръстенът за маркиране се различава от гумата, само физическото местоположение.

Методи за достъп, използвани в локални мрежи

Основният проблем при изграждането на локални мрежи е изборът на правила, които управляват реда на предаване на станции на обща среда. Сложността на проблема се състои в това, че отделните станции трябва да предават по такъв начин, че да не си пречат една на друга, тъй като когато сигналите се предават едновременно от две или повече станции, възниква припокриване и взаимно изкривяване на сигналите, възниква така нареченият конфликт. В същото време локалните мрежи са склонни да бъдат изградени по такъв начин, че да няма координиращ център (диспечер) в мрежата и всички станции да могат да работят автономно. За да се реши този проблем, са разработени редица методи за регулиране на предаването или методи за множествен достъп.

1.Методи за произволен достъп, когато моментът на влизане в предавателната среда се определя с помощта на механизъм за произволен избор. Този метод е предложен за първи път в системата ALOHA, при която възелът започва да предава своя пакет в момента на появата му, независимо от наличието на предаване в комуникационния канал от други възли. Този режим може да доведе до сблъсъци, когато два или повече възли предават едновременно и по този начин взаимно изкривяват предаваните пакети. Пакетите, изкривени по време на сблъсъка, се препредават след произволно избран интервал от време и могат да попаднат в повтарящи се сблъсъци.

Проучване на ефективността на честотната лентаспособността на предавателната среда показа, че коефициентът на максимално използване (отношението на максималната скорост на предаване към пропускателната способност) не надвишава 0,184. С увеличаване на натоварването вероятността от сблъсък се увеличава и времето на забавяне до успешно предаване се увеличава.

За да се намали вероятността от спорове за използване на честотната лента, са разработени редица модификации на този метод. Carrier Sense Random Access Multiple Access (CSMA), Carrier Sense Random Access with Collision Detection (CSMA/CD), използвани в една от първите Ethernet LAN мрежи.

Разликата между метода CSMA и ALOHA е, че при него всеки възел контролира наличието на предаване в средата от други възли и в момента, в който пакетът пристигне на възела: предаването започва само ако средата е свободна в момента. Ако възникне конфликт по време на предаване, се прави опит за разрешаването му, например чрез забавяне на предаването с произволен интервал от време. Нов опит може да доведе до успешно прехвърляне или повторение на конфликта. Съществуват и по-сложни процедури за разрешаване на конфликти, които осигуряват увеличаване на пропускателната способност на мрежата.

Методът CSMA/CD се различава от CSMA по това, че предаващият възел контролира възникването на конфликт в процеса на предаване и ако открие конфликт, предаването се прекратява и се прилага една или друга процедура за опит за разрешаване на конфликтната ситуация.

Ефективността на използването на предавателната среда в такива системи по същество зависи от интервала от време между началото на предаването на пакета и момента, в който всички възли научават за заетостта на средата.

Предимството на методите за произволен достъп е лекотата на внедряване и ниската латентност при ниско натоварване на мрежата. Те обаче имати сериозни недостатъци, включително липсата на гарантирана горна граница на времето на забавяне до успешното предаване на пакет, което изключва възможността за използване на този метод в системи, които изискват предаване в реално време с определени максимални закъснения; нестабилна работа с увеличаване на натоварването на входа, при което честотата на успешно предаване на пакети намалява и забавянето рязко се увеличава; рязко намаляване на ефективността на използването на преносната среда.

Въпреки това методът CSMA/CD стана доста широко разпространен и е включен в редица международни стандарти.

2.Методи за достъп до токени, при които правото за заемане на средата се прехвърля от възел на възел в определена последователност (по логически пръстен) или според приоритетите под формата на специални съобщения (токени).

Възелът, получил токена, може да предава за определено време, след което трябва да предаде токена на следващия възел. Предимствата на този метод са гарантираното максимално време на забавяне на предаването на пакета и липсата на нестабилен режим на предаване, което е характерно за методите с произволен достъп. Недостатъкът е сложността на прилагане на процедурите за инициализиране на логическия пръстен, включително - изключване на възли от логическия пръстен, процедури за възстановяване на мрежата след повреди или при загуба на токена и др. в допълнение, самото прехвърляне на токена изисква прехвърляне на определено количество служебна информация, което води до намаляване на ефективността на използване на предавателната среда.

3.Методите за интервален достъпсе характеризират с използването в процедурата за достъп на интервали от време, свързани с момента на освобождаване на средата след предаването на пакета. Възелът отговаря на условията за предаване, ако наблюдава свободна средаслед предаването на пакета от който и да е възел в рамките на определен интервал от време, който зависи от процедурата за конкуренция за достъп.

Методите за достъп също се подразделят според вида на информацията, която се използва в процеса на вземане на решение за възможността за предаване от даден възел. В най-простия случай процедурата за достъп използва само информация за времето на освобождаване на предавателната среда в даден възел, номера на този възел и максималното време за разпространение на сигнала между най-отдалечените мрежови възли. При по-сложни процедури може да се използва и информация за номера на последния предаван възел, времето за разпространение между двойки възли и други параметри.

4.Методи за достъп с интервален маркер, при които правото за заемане на средата се определя от интервали от време след предаването на пакет или специален токен. Ако мрежата е достатъчно натоварена, тогава има непрекъснато предаване на пакети на интервали, определени от процедурата за достъп. Ако в мрежата няма пакети, се предават синхронни маркери, които служат като референтни времеви марки за отчитане на времеви интервали, които определят правото да заемат предавателната среда от мрежовите възли, когато имат пакети.

Друга характеристика, по която методите за достъп могат да се различават, е редът, в който правото за заемане на средата се прехвърля между възлите, тоест редът, в който се прехвърля контролът, или режимът на приоритет. Според този критерий могат да се разграничат следните възможни режими:

- последователен цикличен достъп, при който всички възли в определена последователност получават правото да предават пакети. Нито един от възлите няма предимства пред други възли. С този метод на прехвърляне на управление за всеки възел е гарантирана крайна граница.време на забавяне на пакета, което не зависи от активността на други възли;

- priority round robin, при който управлението се прехвърля последователно между всички мрежови възли, но възелът, който предава, има приоритет пред другите възли - той може да продължи да предава, докато има пакети. В този случай е възможно отделни възли да уловят средата и в резултат на това максималното време на забавяне не е гарантирано;

- кръгов режим с частичен приоритет, при който предаващият възел има приоритет само пред част от възлите, например пред възли с по-ниски номера, ако възлите с по-високи номера нямат пакети за предаване. Ако всички възли имат пакети, тогава този метод за достъп осигурява последователно обхождане на всички възли. Максималното време на забавяне за всички мрежови възли в този случай не е гарантирано;

- приоритетен достъп, при който след предаване от който и да е възел контролът преминава към възела с най-висок приоритет, ако този възел няма пакети, към възела със следващия приоритет и т.н. В този случай максималното време на забавяне се гарантира само за възли с най-висок приоритет;

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: