
- •Курс лекций по дисциплине «Компьютерные сети» Содержание
- •Раздел 1. Построение компьютерных сетей 4
- •8.4. 10 Gigabit Ethernet 40
- •Раздел 1. Построение компьютерных сетей
- •История возникновения компьютерных сетей
- •Первые компьютерные сети
- •2.1. Классификация компьютерных сетей
- •2.2. Топологии компьютерных сетей
- •3.1. Общие понятия среды передачи данных
- •3.2. Коаксиальный кабель
- •3.3. Кабель на основе витых пар
- •3.4. Оптоволоконный кабель
- •4.1. Беспроводная линия связи
- •4.2. Лицензирование
- •4.3. Беспроводные системы
- •4.4. Типы спутниковых систем
- •Контрольные вопросы:
- •5.1. Метод множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий
- •5.2. Маркерный метод доступа
- •5.3. Приоритетным доступом по требованию (Demand Priority).
- •6.1. Структурированная кабельная система
- •6.2. Сетевые адаптеры
- •6.3. Концентраторы
- •6.4. Мосты
- •6.5. Коммутаторы
- •Низкоскоростные стандарты построения локальных сетей (до 10 Мбит/с)
- •7.1. Ethernet
- •7.2. Token Ring
- •7.3. Fddi
- •7.4. Token Bus
- •Среднескоростные и высокоскоростные стандарты построения локальных сетей ( от 100 Мбит/с);
- •8.1. Fast Ethernet
- •8.2. 100Vg-AnyLan
- •8.3. Gigabit Ethernet
- •8.4. 10 Gigabit Ethernet
- •Беспроводные локальные сети
- •9.1. Классификация беспроводных локальных сетей
- •9.2. Wireless Ethernet стандарт ieee 802.11
- •Персональные сети и технология Bluetooth
- •10.1. Bluetooth
- •10.2. ZigBee
Контрольные вопросы:
1. Диапазоны электромагнитного спектра?
2. Расскажите про радиорелейную линию связи?
3. Какие группы круговых орбит используются?
4. Расскажите про расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты?
Методы доступа к среде передачи данных
При построении сетей необходимо определить методы или правила, согласно которым рабочие станции, подключенные к сети, смогут получать доступ к разделяемой среде передачи данных и, соответственно, праву на передачу.
Методы доступа к среде передачи делятся на централизованные и децентрализованные.
В централизованных методах все управление доступом сосредоточено в одном узле (центре). Недостатки таких методов: неустойчивость к отказам центра, малая гибкость управления, так как центр обычно не может оперативно реагировать на все события в сети. Достоинство централизованных методов — отсутствие конфликтов, так как центр всегда предоставляет право на передачу только одному абоненту, которому не с кем конфликтовать.
В децентрализованных методах центр управления отсутствует. Управление доступом, в том числе предотвращение, обнаружение и разрешение конфликтов, осуществляется всеми абонентами сети. Главные достоинства децентрализованных методов: высокая устойчивость к отказам и большая гибкость. Однако в данном случае возможны конфликты, которые необходимо разрешать.
Децентрализованные методы делятся на детерминированные и случайные.
Детерминированные методы определяют четкие правила, по которым осуществляется порядок предоставления доступа абонентам сети. Абоненты имеют определенную систему приоритетов, причем приоритеты эти различны для всех абонентов. Конфликты при этом практически полностью исключены.
Случайные методы подразумевают произвольный (случайный) порядок получения доступа к среде передачи. При этом возможность возникновения конфликтов подразумевается, но определены и способы их разрешения. Случайные методы не гарантируют абоненту время доступа. Но зато они обычно более устойчивы к отказам сетевого оборудования и более эффективно используют сеть при малой интенсивности обмена.
5.1. Метод множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий
Метод (Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection — CSMA/CD) заключается в том, что сетевой адаптер прослушивает среду передачи (Carrier Sense), будь то кабель или радиочастота, чтобы определить, свободна ли она в данный момент времени. Если среда передачи свободна, то сетевой адаптер начинает передачу кадра.
Кадр (или пакет) — это единица информации, пересылаемая с одного компьютера на другой.
Если в среде передачи обнаруживается сигнал, свидетельствующий об уже ведущейся передаче данных, то сетевой адаптер откладывает передачу своих кадров на некоторый интервал времени, по истечении которого попытка получить доступ к среде передачи и, соответственно, разрешение на передачу данных предпринимается вновь.
После завершения передачи кадра любой узел должен выждать паузу — межкадровый интервал (Inter Packet Gap — IGP), — равную 9,6 не.
В случае, когда одновременно два сетевых адаптера прослушивают среду, обнаруживают, что она не занята передачей, и начинают одновременно передавать свои кадры, происходит ошибка передачи — коллизия.
Поскольку время распространения сигнала в среде передачи величина, отличная от нуля, то коллизия может возникнуть и в том случае, когда сигнал, переданный с одной рабочей станции, еще не дошел до другой. Эта станция, прослушав среду, и решив, что среда передачи не занята, начинает пересылку своих кадров, что и приводит к сбою.
Каждый сетевой адаптер должен постоянно прослушивать среду передачи данных, в том числе и во время своей передачи, это позволяет более быстро обнаружить коллизию в сети и принять меры по ее устранению.
При обнаружении коллизии (Collision Detection) рабочие станции прерывают передачу данных и переходят в режим ожидания. Продолжительность режима ожидания у каждой станции выбирается случайным образом и может составлять от 0 до 52,4 мс. После истечения режима ожидания производится попытка завладеть средой передачи данных и возобновить прерванную пересылку кадров. Таким образом, метод доступа к среде передачи данных для технологии Ethernet имеет случайный характер.