Протоколы и стандарты локальных сетей.
В настоящее время применяется стандарт ATM. В котором конечные узлы присоединяются конечными индивидуальными линиями связи. А в других технологиях используется смешанный подход сочетающий разделяемый и индивидуальный подход.
Разделяемый подход - в этом случае станции соединяются в сегменты с помощью повторителей, а сегменты друг с другом, с помощью коммутаторов. Сети с индивидуальными линиями связи получаются дороже чем смешанный, однако производительность их выше.
Это справедливо для всех технологий ЛВС.
Структура стандартов ieee 802.X
в 80-е было принято семейство стандартов IEEE 802.x которые содержат рекомендации по проектированию сетей. Стандарт ИЕЕЕ 802.1 и ИЕЕЕ 802.2-стандарты низших уровней, физического и канальных. Канальный уровень делится на 2 подуровня: LLC (логическая передача данных) и MAC (управление доступом к среде).
LLC - обеспечивает связь канального уровня с сетевым уровнем. Через уровень LLC сетевой протокол запрашивает у канального уровня нужную ему транспортную операцию с соответствующим качеством. Уровень LLC работает на нескольких режимах, отличающихся наличием или отсутствием на этом уровне процедур восстановления кадра, в случае их потери или искажения. Этот уровень отличается транспортными услугами.
MAC - Появился в связи с тем что в ЛВС разделенная среда передачи данных.
Практически у каждой технологии единственному протоколу уровня МАС соответствует несколько вариантов протокола физического уровня. На канальном уровне через подуровни LLC поддерживается один протокол транспортного уровня.
Группа стандартов IEEE 802.1 называется стандартом межсетевого взаимодействия
802.1 q - WLAN
802.1 d - описывают логику моста коммутатора.
Технология Ethernet.
Топология Ethernet - звезда, реже шина.
Проп. спос. Ethernet - 10 МБ/сек, FastEthernet - 100 Mb/sec. Gigabyte Ethernet - 1Gb/sec.
Метод доступа - свободный метод доступа, называется CSMA/CD.
Коллизия - столкновение двух сигналов.
Данные передаваемые по сети помещаются в кадры определенной структуры, снабжаются уникальным адресом станции назначения.
Станция готовая к передаче прослушивает среду передачи, и определяет в передаваемой среде высокочастотную составляющую сигнала CS. Этот сигнал соответствует от 5 до 10 Мгц. Если среда свободна то станция имеет право начать передачу.
В классической Ethernet сигналы передатчика распространяются в обе стороны так что все узлы сети эти сигналы получают.
Любой кадр всегда сопровождается приамбулой, которая состоит из 7 байт (10101010) и 8 байт равен (10101011). Приамбула необходима для вхождения приемника в синхронизацию с передатчиком. Все станции подключенные к кабелю могут распознать факт передачи кадраза счет приамбулы. И станция адрес которой совпадает с адресом кадра передачи, записывает этот кадр в свой буфер. И включается в обработку сетевого адаптера. Дальше передает этот кадр обрабатываемый этими уровнями наверх по стеку.
Адресс станции передатчика содержится в переданном кадре. поэтому станция получатель знает куда нужно вернуть подтверждение о том что кадр доставлен.
Станция 2 тоже готов к передаче. Прослушивает среду и определяет что она занята. Входит в режим ожидания. По завершению передачи в среде выдерживается технологическая пауза 9,6мкс. И вторая станция преступает к передаче. Далее выдерживает пауза опять (9,6мкс). Третья станция прослушала среду и определила что она свободна и начала передачу, а первая не услышала о том что передает первая станция, и тоже передает свои данные, происходит столкновение кадров, другими словами Коллизия. Любая станция которая услышала коллизию передаёт jam последовательность, чтобы никто не влез в передачу. После выдерживается случайная пауза L*512 битовых интервалов.
Битовый интервал = 0,1 мкс или 100 наносек.
L - это целое число от 0 до номера повторения.
После 16 столкновений передатчик перестает передавать кадры и он считается виновным в этой коллизии.
При большой интенсивности коллизии проп.спос. Ethernet падает, так как сеть постоянно занята повторными передачами.
Наличие коллизий это рабочее состояние сети Ethernet.
Для уменьшее интенсивности коллизии нужно:
1. Уменьшить траффик (уменьшить количество ПК в сети).
2. Повысить скорость передачи.
Метод доступа CSMA/CD. не гарантирует станции, что она когда либо сможет получить доступ к среде. При небольшой загрузки сети она 100% сможет передать. При загрузке сети приблизительно 100% - не факт что будет передача. Это недостаток случайного доступа является плата за простоту организации и дешевого метода. Другие методы доступа свободны от этого недостатка, к ним относится метод - маркерный (Talken Ring and FDDI) или приоритетный (100VGAanyLAN).