Методы доступа к среде передаче данных

Доступом к сети называют взаимодействие станции (узла сети) со средой передачи данных для обмена информацией с другими станциями. Управление доступом к среде - это установление последовательности, в которой станции получают доступ к среде передачи данных.

Различают следующие методы доступа:

1. случайные (СМД)

2. детерминированные (ДМД)

Случайные методы доступа делятся на:

1. множественный доступ с обнаружением конфликтов (МДОК):

а) чистая ALOHA;

б) слотированная ALOHA;

2. множественный доступ с контролем несущей (МДПН):

а) с обнаружением коллизий CSMA/CD;

б) с предотвращением коллизий CSMA/CA.

Детерминированные методы доступа делятся на:

1. метод опроса;

2. эстафетный метод;

. метод вставки регистра;

. маркерный метод;

. метод доступа по приоритету запроса.

Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD)/CD является широковещательным (broadcasting) методом. Все станции при применении CSMA/CD равноправны по доступу к сети. Если линия передачи данных свободна, то в ней отсутствуют электрические колебания, что легко распознается любой станцией, желающей начать передачу. Такая станция захватывает линию. Любая другая станция, желающая начать передачу в некоторый момент времени t, если обнаруживает электрические колебания в линии, то откладывает передачу до момента t + td, где td - задержка.

Различают настойчивый и ненастойчивый CSMA/CD в зависимости от того, как определяется td. Эти доступы изображены на рисунке 10. В первом случае попытка захвата канала происходит сразу после его освобождения, что допустимо при слабой загрузке сети. При заметной загрузке велика вероятность того, что несколько станций будут претендовать на доступ к сети сразу после ее освобождения, и, следовательно, конфликты станут частыми. В ненастойчивом CSMA/CD задержка td является случайной величиной. При работе сети каждая станция анализирует адресную часть передаваемых по сети кадров с целью обнаружения и приема кадров, предназначенных для нее. Алгоритмы доступа изображены на рисунке 11.

Рисунок 10 - Метод случайного доступа CSMA/CD

Рисунок 11. Алгоритмы доступа по методу CSMA/CD

Конфликтом называется ситуация, при которой две или более станции "одновременно" пытаются захватить линию. Понятие "одновременность событий" в связи с конечностью скорости распространения сигналов по линии конкретизируется как отстояние событий во времени не более чем на величину 2*d, называемую окном столкновений, где d - время прохождения сигналов по линии между конфликтующими станциями. Если какие-либо станции начали передачу в окне столкновений, то по сети распространяются искаженные данные. Это искажение и используется для обнаружения конфликта либо сравнением в передатчике данных, передаваемых в линию (неискаженных) и получаемых из нее (искаженных), либо по появлению постоянной составляющей напряжения в линии, что обусловлено искажением используемого для представления данных манчестерского кода. Обнаружив конфликт, станция должна оповестить об этом партнера по конфликту, послав дополнительный сигнал затора, после чего станции должны отложить попытки выхода в линию на время td. Очевидно, что значения td должны быть различными для станций, участвующих в столкновении (конфликте); поэтому td- случайная величина. Ее математическое ожидание должно иметь тенденцию к росту по мере увеличения числа идущих подряд неудачных попыток захвата линии.

Еще статьи по теме

Разработка предложений по оперативному изменению структуры системы обмена данными учебных классов
Сегодня возникла необходимость сосредоточить усилия на решение такой важной проблемы, как совершенствование вычислительной техники, ее элементной базы и математического обеспечения средств и систем сбора, передачи и обработки ...

Разработка препроцессора на основе PIC контроллера
Микропроцессорные системы в зависимости от их функционального назначения используют различные устройства вывода и отображения информации. Несмотря на то, что в настоящее время любая ЭВМ может быть оснащена достаточным набором ...