Csma/ca–Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (Множественный доступ с контролем несущей и избежанием конфликтов)

Данный метод был предложен фирмой Network System как развитие метода CSMA/CD с целью уменьшения временных задержек из–за конфликтов между пакетами в процессе передачи.

Суть метода в следующем. Станция, имеющая данные для отправки, сначала прослушивает моноканал, чтобы убедиться, что другая станция в этот момент не занимает моноканал (т.е. не ведет передачу) и приступает к передаче. Если при этом конфликт не произошел, станция–получатель сразу посылает станции–отправителю подтверждающий пакет (квитанцию).

Сама квитанция не может столкнуться ни с каким пакетом, так как после каждой передачи сеть переходит в специальный режим, в котором станции могут передавать не в любой момент времени, а лишь в пределах заранее установленных временных интервалов фиксированной длительности–тактов (slot). При этом каждой станции предоставляется возможность передать данные в отведенном для нее такте, что собственно и позволяет исключить возможность конфликта.

Если не был использован ни один из предоставленных тактов, сеть переходит в состояние (режим) свободного доступа, в котором станциям разрешается передавать данные в любое время. Если в этом режиме произойдет конфликт, то квитанция не посылается и станция–отправитель сможет повторить попытку передачи в отведенном ей такте.

Данный метод представляет сочетание метода случайного доступа (состязаний) и метода уплотнения с временным разделением. Весьма эффективен для сетей с малым числом станций.

Token Bus или Token Passing (Маркерный доступ к шине или Метод передачи маркера)

В данном методе от станции к станции передается маркер (token)–специальный пакет с легко распознаваемым набором бит. Сам по себе маркер, как правило, не несет особой информации, а лишь служит для выдачи станциям права на передачу подготовленного пакета. В каждый момент времени, как правило, в ЛКС может существовать только один маркер.

Принцип работы данного метода состоит в следующем. Маркер создается специальной станцией сети, наделенной таким правом. Появившись в сети, маркер посылается от станции к станции в заранее установленном порядке. Станции, получившей маркер, предоставляется право на передачу в моноканал подготовленного ею пакета. Если к моменту получения маркера пакет готов–станция пользуется своим правом, если нет–станция пропускает возможность передачи. После этого станция передает маркер в моноканал для очередной станции, которая, как правило, определяется специальным адресным полем (адрес соседа) маркера. Благодаря такой организации никакие две (или более) станции не начнут передачу в одно и то же время, что исключает саму возможность коллизии в сети. Кроме того, любой станции сети обеспечивается гарантированный доступ к моноканалу, что и определяет детерминированный характер данного метода доступа. Порядок передачи маркера в сети может быть представлен упорядоченной последовательностью адресов станций сети, причем некоторые станции могут входить в нее более одного раза, что дает возможность администратору сети повышать приоритет этих станций ввиду их некоторой важности или уникальности в сети.

Существуют две проблемы, возникающие при реализации данного метода доступа.

Первая проблема связана с самим маркером. Если он посылается некоторой станции, которая по каким-либо причинам (например, из–за неисправности) не может его прочесть, то маркер в этом случае пропадает из сети. В этом случае сеть “зависает”, так как ни одна станция не может передавать подготовленные пакеты, пока не получит маркер. Поэтому в сети. как правило, должна быть некоторая станция, в функции которой помимо прочего входит необходимость постоянного слежения за присутствием маркера в сети. Если на протяжении наперед заданного интервала времени маркер не наблюдается, то эта станция генерирует и передает в моноканал новый маркер.

Вторая проблема сопряжена с добавлением и удалением станций в сети. Если из состава сети исключается станция, входящая в логическую последовательность передачи маркера, то маркер не должен посылаться этой станции, так как он будет потерян. Поэтому эту станцию следует исключить из логической последовательности. Для этого необходимо послать предыдущей в последовательности станции сообщение, которое изменит адрес получателя маркера. При добавлении в сеть новой станции требуется, чтобы она передала широковещательное (предназначенное для всех станций сети) сообщение, запрашивающее посылку маркера в свой адрес. Вместе с маркером ей должен быть передан адрес следующей станции в логической последовательности передачи маркера.

Реализацию данного метода можно упростить, если возложить решение указанных проблем на специальную станцию с функциями сетевого контроллера.