- •1. Способы коммутации данных
- •2.1. Коммутация каналов
- •2.2. Коммутация сообщений
- •2.3. Коммутация пакетов
- •2. Эталонная модель вос. Особенности частных сетевых архитектур.
- •3. Основные характеристики среды передачи данных, линии передачи данных и канала связи
- •1. Каналы передачи данных
- •1.1. Основные понятия
- •1.2. Характеристики линий связи
- •4. Особенности, функциональные и структурные отличия репитеров, трансиверов и концентраторов.
- •5. Основные стратегии управления ошибками в ивс
- •6. Методы доступа к моноканалу. Маркерный доступ в сети с кольцевой топологией.
- •1.2.2. Маркерный доступ в кольцевой сети
- •1.2.2.1. Сеть Token Ring
- •1.2.2.2. Сеть fddi
- •7. Методы доступа к моноканалу. Маркерный доступ в сети с шинной топологией.
- •1.2.1. Маркерный доступ в сети с шинной топологией
- •8. Методы доступа к моноканалу. Тактируемый доступ.
- •1.2.3. Тактируемый доступ
- •9. Методы доступа к моноканалу. Случайные методы доступа.
- •1.1. Случайные методы доступа
- •10. Сравнение основных методов доступа к моноканалу. Комбинированный метод доступа.
- •1. Методы доступа к моноканалу
- •Комбинированный метод доступа
- •11. Принципы взаимодействия объектов на уровнях эталонной модели вос. Примитивы.
- •12. Сравнение аналитических моделей лвс для шинной сети со случайным и маркерным методом доступа.
- •13. Сравнение аналитических моделей лвс с маркерным методом доступа для сетей с шинной и кольцевой топологией.
- •14. Способы уменьшения нормированного времени доставки сообщений в сетях с маркерным методом доступа и кольцевой топологией.
- •16. Выбор рациональной длины пакета данных в сетях эвм.
- •17. Услуги и формат кадра подуровня улк Протокол управления логическим каналом
- •2.1. Формат кадра протокола ieee 802.2
- •18. Протоколы подуровня улк без установления логического соединения.
- •2.2.1. Протокол ieee 802.2 без установления логического соединения
- •19. Протоколы подуровня улк с установлением логического соединения.
- •2.2.2. Протокол ieee 802.2 с установлением логического соединения
- •20. Процедура выявления нарушений последовательности или потери информационных протокольных блоков Процедура выявления нарушения последовательности информационных кадров и их потери
- •21. Особенности реализации различных конфигураций сети Ethernet Thick Ethernet, Thin Ethernet и Twisted Pair Ethernet.
- •Разновидности сети Ethernet
- •22. Особенности реализации различных конфигураций сети Ethernet Etherway, Radio Ethernet и Fast Ethernet.
- •23. Особенности реализации сети Token Ring.
- •24. Принципы построения и передача информации в сетях fddi.
- •Сеть fddi
- •25. Отличия реализации маркерного метода доступа в сетях Token Ring и fddi.
- •26. Структура и принципы функционирования мульдема для оптических каналов связи. Мульдем для оптических каналов связи
- •27. Организация связи эвм через сетевые адаптеры. Обобщенная структура и принципы функционирования
- •2.1. Сетевые адаптеры
- •28. Взаимосвязь лвс с помощью мостов и коммутаторов. Структура и алгоритм работы мостов и коммутаторов на основе таблицы физических адресов.
- •4.1. Структура и принципы работы мостов
- •4.2. Структура и принципы работы коммутаторов
- •4.3. Протокол spt для мостов и коммутаторов
- •29. Удаление активных петель в сетях эвм по протоколу stp
- •30. Взаимосвязь лвс с помощью маршрутизаторов. Функциональная схема и принципы работы Структура и принципы работы маршрутизаторов
- •31. Взаимодействие маршрутизаторов на основе протокола ospf. Протокол маршрутизации ospf
- •32. Сравнение функциональных и структурных особенностей мостов, коммутаторов и маршрутизаторов.
- •33. Функции протоколов транспортного уровня. Синхронная и асинхронная передача сегментов.
- •1. Функции протокола tcp
- •2. Формат тср-пакета
- •4. Режимы работы протокола тср
- •34. Функции протоколов транспортного уровня . Процедура установления логического соединения .
- •1. Функции протокола tcp
- •2. Формат тср-пакета
- •Процедура установления соединения протоколом тср
- •35. Функции протоколов транспортного уровня. Процедура клиент-сервер.
- •1. Функции протокола tcp
- •2. Формат тср-пакета
- •36. Функции протоколов сетевого уровня и формат протокольного блока данных на примере протокола
- •1. Протоколы tcp/ip
- •2. Протокол сетевого уровня ip
- •2.1 Функции протокола ip
- •2.2. Формат дейтаграммы протокола iPv4
- •37. Назначение и принципы работы протокола arp. Формат arp-таблицы и arp-пакета
- •2. Протокол arp
- •38. Адресация в протоколах tcpip. Классы адресов для протокола iPv4. Классы ip-адресов протокола iPv4
- •39. Адресация в протоколах tcpip. Схема рекурсивного и нерекурсивного режимов работы dns-серверов.
7. Методы доступа к моноканалу. Маркерный доступ в сети с шинной топологией.
Методы доступа к моноканалу. Устройства одного сегмента сети подключены к общей физической среде передачи данных или каналу передачи, который называется также моноканалом. Такое название указывает на возможность передачи без искажений по каналу в любой момент времени сообщения только от одной станции сети. Среда передачи в этом случае не имеет значения: регламентировать доступ станций к моноканалу необходимо как для проводных, так и для беспроводных линий связи.
Р егламентация коллективного доступа станций сети к моноканалу осуществляется специальными методами, которые обеспечивают поочередное и эффективное использование физической среды множеством станций сети. Эти методы называют методами доступа.
Существует большое число методов доступа (порядка тридцати), которые принято разделять на случайные и детерминированные. К основным детерминированным методам относят методы разделения времени (методы опроса), маркерные методы (передачи полномочий) и тактируемый доступ. К основным случайным методам доступа относятся множественный доступ с контролем несущей и множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов между кадрами. На рис. 4.1 отдельно выделены методы доступа, соответствующие им протоколы и ЛВС, которые реализованы на практике и которые Вы будете рассматривать на лекциях и в лабораторных работах.
Рассмотрим основные методы доступа, применяемые в ЛВС, а также особенности построения ЛВС, реализующих эти методы.
1.2.1. Маркерный доступ в сети с шинной топологией
Вы исследуете этот метод доступа и регламентирующий его протокол в лабораторной работе № 2 самостоятельно. На лекции мы пройдем лишь основные его особенности.
Все станции, подключенные к шине, также имеют свой локальный адрес. Сообщения, передаваемые по сети, из-за особенностей топологии воспринимаются всеми станциями. Однако принимает сообщение только та станция, которой оно предназначено, т.е. адрес получателя в кадре должен совпасть с сетевым адресом станции.
В сети устанавливается очередность получения станциями права на передачу, которая формирует так называемое логическое кольцо. Для этого каждая станция сети должна знать адрес станции, от которой она получает маркер, и адрес станции, которой затем маркер отдает. Не все станции, подключенные к общей шине, могут входить в логическое кольцо.
М аркер создается специальной станцией, либо одной из подсоединенных станций (рис. 5.1). Появившись в шине, маркер посылается от каждой станции в заранее установленном порядке – от А к Е, от Е к Д и т.д. Если станция готова передать информацию, то она дожидается прихода маркера от предшествующей станции. Прежде чем отправить маркер следующей станции, данная станция сначала передает свой кадр, например от А к Д. Станция-получатель Д прочтет кадр обычным образом. Станция-отправитель А посылает затем в шину маркер, в адресном поле которого записан адрес следующей по порядку станции, например Е. Благодаря этому ни какие две станции не начнут передачу в одно и тоже время.
При маркерном методе доступа в ЛВС с шинной топологией возникают две проблемы:
1) потеря маркера;
2) корректная навигация маркера при изменении числа станций в сети.
Первая ситуация может возникнуть из-за неисправности станции, захватившей маркер. В этом случае передача в сети прекращается. Поэтому должна быть разработана процедура, генерации маркера спустя какой-то промежуток времени, в течение которого в сети не был передан ни один кадр.
Вторая проблема сопряжена с добавлением новых станций к сети и удалением каких-то станций из нее. Если станция удаляется, то маркер ей не должен посылаться, иначе он будет потерян. Такие станции просто исключаются из логической последовательности. При добавлении в сеть новой станции требуется, чтобы она передала широковещательное сообщение, запрашивающее посылку маркера в ее адрес. Вместе с маркером ей должен быть передан адрес следующей станции в логической последовательности.
В сетях, где присутствует какая-либо периодичность опроса станций (с маркерным методом доступа при любой топологии сети, тактируемым методом доступа), т.е. есть физическое или логическое кольцо, очень важными являются временные характеристики: время цикла опроса и латентный период сети. От этих характеристик зависит быстродействие всей сети.
Полное время цикла опроса складывается из чередующихся отрезков времени, содержащих две составляющие: это время, требуемое для выдачи станции разрешения на передачу, и время передачи кадров. Полное время цикла опроса определяется выражением:
, (5.1)
где Li - время опроса i-й станции или латентное время станции; i - время передачи в сеть всех кадров i-й станции, где i=1,2,...,M.
Латентное время станции – это время «срабатывания» сетевой карты по приходу маркера или такта. Это время зависит от протокола (т.е. от метода доступа), типа сетевой карты (т.е. какие в ней используются микросхемы и как они взаимодействуют между собой) и от технологии изготовления микросхем (микронная, субмикронная …). Безусловно, необходимо стремиться выбирать сетевые карты с минимальным латентным временем.
Время цикла опроса является случайной величиной, т.к. оно зависит от нагрузки, т.е. числа сообщений, накапливаемых и передаваемых каждой станцией. Время, требуемое для выдачи станции маркера, и само время передачи маркера могут быть случайными величинами, т.к. время задержки сигнала на станции и кадров запроса в линии могут быть также случайными величинами.
Если принять фиксированной величину времени опроса станции и усреднить значения Li, то получим среднее время цикла опроса:
, (5.2)
где TL – латентный период системы; и – соответственно среднее время, требуемое для выдачи i-й станции разрешения на передачу, и среднее время передачи сообщений i-й станцией.
Латентный период системы – это сумма задержек распространения сигнала по системе и латентного времени каждой станции. Латентный период системы представляет собой наименьшее время, требуемое для опроса всей системы, и указывает предельный минимум задержки доступа, который могут испытывать пользователи сети.
Исходя из латентного периода сети рассчитываются все временные ограничения (тайм-ауты) протокола.
Метод маркерного доступа применяется в таких современных сетях с шинной топологией, как Arcnet и 100VG-AnyLan. Для сети Arcnet в время распространенным является вариант со звездообразной топологией, хотя на практике эта сеть уже не используется.
Про этот метод доступа и сеть Arcnet прочитать в лабораторном практикуме.