Методы управления обменом в сети типа «активная звезда»

Преимуществами такого централизованного обмена являются:

• невозможность конфликтов;

• гарантированное время доступа.

1-й метод: «Активный центр.

Центральный абонент с помощью управляющих пакетов опрашивает по очереди периферийных абонентов (см. рис.1.2.). Абонент, нуждающийся в передаче, посылает ответ и сразу же начинает передачу, По окончании его сеанса связи, центральный абонент продолжает опрос по кругу.

2-й метод: «Пассивный центр».

При таком алгоритме абонент ждет запросы от периферийных абонентов и удовлетворяет их в порядке очереди.

В сети типа «шина»

1-й метод —«централизованное управление».

В этом случае физически сеть – «шина», а логически – «звезда». Один из абонентов (центральный) посылает по очереди всем остальным запросы, а затем разрешает, если это нужно, передачу (см. рис.1.7.). По окончании передачи абонент сообщает об этом центру и тот продолжает опрос.

Р ис.1.7.

2-й метод — «децентрализованное управление».

Решение принимается каждым абонентом самостоятельно исходя из анализа состояния сети. Существует множество алгоритмов (сценариев) доступа. Остановимся на трех из них.

1-й алгоритм.

CSMA (Carrier-Sense Multiple Access) —множественный доступ с контролем несущей (МДКН).

Абонент, желающий передать данные, следит за состоянием сети и в случае ее занятости ждет освобождения. Этот этап определяется как контроль несущей частоты, т.к. применяется код Манчестер II и, следовательно, можно говорить о несущей частоте. После освобождения канала абонент начинает передачу и отсылает свой пакет данных.

Столкновения пакетов от нескольких абонентов обнаруживаются только на этапе проверки контрольной суммы у получателя. Отправитель информируется об ошибке и искаженные пакеты передаются повторно. Такой метод применяется , например, в сети PC NET.

2-й алгоритм.

CSMA/CD (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection) — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (МДКН/ОК).

Начало этого алгоритма аналогично CSMA, т.е. производится прослушивание канала и передача пакета после его освобождения. Однако начав передачу пакета абонент продолжает анализировать сигнал в канале. Обнаружив столкновение пакетов (по искажению передаваемой им информации) абонент передает еще некоторое время (усиливает столкновение, чтобы гарантировать его обнаружение другими абонентами), а затем отключается.

После этого абонент выдерживает случайно выбираемый интервал времени, после чего повторяет попытку передачи, контролируя столкновения. Время задержки определяется как: T _зад = N^. t₀, где N – случайное число; t₀ – равняется 2L/V, где L – длина сети, V – скорость распространения сигнала в используемом канале.

Если возникает повторное столкновение, то существует достаточно много алгоритмов задания последующего T _зад. При одном из вариантов это время каждый раз увеличивается в 2 раза.

Сеть Ethernet использует этот метод с t₀ = 51,2 мкс.

Недостатками метода CSMA/CD являются:

• Негарантированное время доступа;

• Метод плохо реагирует на высокую загрузку (выше 30%).

3-й алгоритм.

CSMA/CA (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Avoidance) — множественный доступ с контролем несущей и избежанием конфликтов.

После освобождения сети всеми ожидавшими абонентами передаются не пакеты, а специальный сигнал, контролируя который они обнаруживают конфликты в канале. Таким образом здесь сталкиваются не пакеты, а только эти сигналы. Примером сети с таким алгоритмов является Omninet.