пр1 / Мн_дост__
.pdf
Базовые понятия и обозначения |
Режимы передачи |
определяются на |
|
Помехоустойчивое кодирование – это способ преобразо- |
уровне LLC |
вания передаваемого кадра, который позволяет на приемной стороне обнаружить или исправить искажения бит данных, возникающие при передаче. Существуют различные методы помехоустойчивого кодирования информации
На передающей стороне: |
|
|
Контрольные разряды (КР), получают на |
|||||||||||||||
|
|
(помехоустойчивое |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
основании разрядов исходного блока данных |
|||||||||||||||
|
|
кодирование кадра) |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Блок данных |
|
КР |
|
Блок данных |
КР |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кадр передаваемый в канал |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(в физическую среду передачи) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На принимающей стороне: |
На основании обработки КР: |
|
||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
(помехоустойчивое |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
- делают вывод есть ошибка/ошибки или нет |
|
||||||||||||
декодирование кадра) |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
– обнаружение ошибки |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- если возможно исправляют ошибку/ошибки |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– исправление ошибки |
|
||
|
|
Блок данных |
|
КР |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После декодирования получают |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Кадр полученный |
|
|
|
|
|
|
|
|
исходный блок данных (в случае когда |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
декодирование завершилось успешно, |
|
|||||||
|
|
|
из канала |
|
|
|
|
Блок данных |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
т.е. ошибок нет или они исправлены). |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Режимы передачи
Базовые понятия и обозначения определяются на
уровне LLC
Решающая обратная связь – это способ взаимодействия, при котором принимающая рабочая станция при помощи специальной квитанции сообщает на передающую сторону об успешном или не успешном декодировании кадра. При получении отрицательной квитанции передающая рабочая станция повторят передачу кадра.
Блок данных |
КР |
|
|
Передающая |
Прямой канал передачи |
||
|
|
|
|
станция |
Обратный канал передачи |
||
|
|||
|
|
|
|
|
|
Квитанция |
|
|
|
|
|
Принимающая
станция
Прямой и обратный канал |
Квитанция может быть: |
передачи, как правило, это |
Положительная – в случае если ошибок |
физически один канал, |
не обнаружено (или они исправлены). |
разделенный во времени. |
Отрицательная – в противном случае. |
Вслучае отправки отрицательной квитанции –
-кадр необходимо передать еще раз.
Базовые понятия и обозначения |
Режимы передачи |
определяются на |
|
|
уровне LLC |
Если среда передачи идеальная или близка к идеальной, и/или в случае когда допустим некоторый уровень потерь передаваемых пакетов данных, и/или в случае когда восстановлением данных после ошибок “занимается” вышележащий уровень, то может использоваться прямой
режим передачи |
|
|
|
|
|
Прямой режим передачи |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Например: |
|
|
|
|
используется, например, в IEEE 802.2 |
||||
На передающей стороне: |
|
LLC1 – Сервис без установления |
|||||||
|
соединения и без подтверждения |
||||||||
помехоустойчивое |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кодирование кадра и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок данных |
|
КР |
|
|
|
|||
добавление КР |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Прямой канал передачи |
|
|
|||||||
|
|
|
|
||||||
Передающая |
|
Принимающая |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
станция |
|
|
|
|
|
|
|
станция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На приемной стороне: |
|||
Для справки: |
|
|
|
|
|
||||
LLC1 - сервис без установления соединения и без |
|
|
|
помехоустойчивое |
|||||
подтверждения; |
|
|
|
|
|
декодирование кадра. |
|||
LLC2 - сервис с установлением соединения и |
|
|
|
Если кадр с ошибкой, то |
|||||
подтверждением; |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
- Исправление ошибки (если возможно) |
||||||
LLC3 - сервис без установления соединения, но с |
|
||||||||
подтверждением. |
|
|
|
- Либо удаление искаженного кадра |
|||||
http://kunegin.com/ref7/lan/p_02_01.htm |
|
|
(если не удалось исправить) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Базовые понятия и обозначения
Время декодирования кадра – это время, которое затрачивает принимающая рабочая станция на поиск возможных ошибок в принятом кадре.
Время декодирования квитанции – это время, которое затрачивает передающая рабочая станция на анализ полученной квитанции.
Коллизия (конфликт) – это событие, которое заключается в попытке доступа к моноресурсу одновременно двух и более рабочих станций. В данном случае ни одна из рабочих станций не передаст свой кадр (он будет искажен из-за “наложения” кадров других станций).
Методы множественного доступа
Конфликтные |
Бесконфликтные (не случайные) |
|
детерминированные |
||
(случайные) методы доступа |
||
методы доступа |
||
|
Коллизии при работе сетей возможны. Это нормальное рабочее событие.
Коллизии при работе сетей НЕВОЗМОЖНЫ. Это СБОЙ (аппаратный или ПО)
Детерминированные методы доступа
Синхронно-временной доступ (СВД)
– все время использования моноресурса поделено на циклы, а циклы – на временные окна по числу передающих станций. В каждом цикле в свое временное окно право на передачу кадра имеет только одна определенная рабочая станция . Если у нее нет информации – моноресурс простаивает.
В этом методе доступа отсутствуют коллизии.
Для наглядного представления процесса передачи кадров /квитанций в инфокоммуникационной сети используют их
графическое представление – временные диаграммы.
Временная диаграмма интервала (времени) однократной передачи информационного кадра для синхронно-временного доступа при использовании алгоритма решающей обратной связи с ожиданием (РОС-ОЖ), для числа станций в сети N=5.
Временная диаграмма отражает уровни MAC и LLC
- моменты доступа к среде передачи фиксированной станции (в данном случае 1-ой) ns1 - интервал однократной передачи кадра(в данном случае 1-ой станции)
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
|
Ток(или сик ) |
|
Ток(или сик ) - интервал временного окна |
От узла- |
|
передающего |
|
инф. блок |
Передаваемый кадр |
|
К узлу- |
|
|
|
Если квит. отрицательная, то кадр передается |
|
|
|
|
|
станцией еще раз в свое вр. окно. |
|
||
принимающему |
|
|
|
|
||
|
|
Передаваемый кадр |
|
|
|
|
инф. блок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Квитанция м.б. отрицательной |
|
|
|
|
Время распространения сигнала от узла |
|
или положительной |
|
От узла- |
|
|
|
|
|
|
|
|
передатчика до узла приемника |
|
|
|
|
принимающего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
квитанция |
||
инф. блок |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время декодирования |
|||
|
|
|
|
|||
К узлу- |
|
|
|
кадра |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
передающему |
|
|
|
|
квитанция |
|
инф. блок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время распространения сигнала от узла |
|
Время декодирования |
||
приемника до станции узла |
|
|
квитанции |
|
Детерминированные методы доступа Маркерный доступ
Маркерный доступ используется в локальных сетях Token Ring (IEEE 802.5) – маркерное кольцо.
Сети, использующие маркерный доступ к среде передачи, имеют логическую топологию – кольцо, и по этому кольцу циркулирует специальное служебное сообщение – маркер (токен). Станция, получившая маркер, получает право на передачу своего кадра, в случае если у неё есть кадр для передачи. Затем маркер отправляется следующему устройству в логическом кольце. Если же у станции нет кадра для передачи, она сразу отправляет маркер дальше по кольцу. Для предотвращения утери или искажения маркера в сетях, использующих маркерный доступ предусмотрены различные механизмы его регенерации.
|
MSAU |
|
|
|
RO |
RI |
|
MSAU |
RI |
RO |
MSAU |
|
|
||
|
RO |
RI |
|
Пример физической структуры сети Token Ring
MSAU – MultiStation Access Unit -
устройство многостанционного доступа Все MSAU объединяются через спец.
порты Ring In (RI) и Ring Out (RO).
Физическая топология сети – звездно-кольцевая
Логическая – кольцо
Классификация методов доступа
Методы множественного доступа
Случайные |
|
|
|
Детерминированные |
|||
Без контроля несущей |
C контролем несущей |
Методы опроса |
Методы передачи |
||||
|
(Carrier sense CS) |
Demand Priority |
права доступа |
||||
|
|
||||||
Pure(чистая) ALOHA (1970 г.) |
|
Непрерывный CSMA |
|
|
|
||
– использовалась для наземной |
Явная передача |
Неявная передача |
|||||
(Carrier Sense Multiple |
|||||||
системы радиодоступа. |
|
права доступа |
права доступа |
||||
|
Access) |
|
|||||
Эффективность 18% |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
Slotted (тактированная) |
|
|
|
Маркерный |
Синхронно- |
||
ALOHA(1972 год) |
|
Ненепрерывный CSMA |
доступ |
временной доступ |
|||
Эффективность 36% |
|
|
|
(МД) |
|
(СВД) |
|
|
|
CSMA/CD (With Collision |
|
|
|
||
Синхронный случайный |
|
detection) (Множественный |
|
|
|
||
доступ (ССД) |
|
доступ с контролем несущей |
|
|
|
||
|
|
с определением коллизий) |
|
|
|
||
Комбинированные
Случайный синхронновременной (ССВД)
Случайные методы доступа без контроля несущей
ALOHA – протокол случайного много станционного доступа при работе всех станций по одному каналу связи, при возникновении конфликта осуществляется повторная передача пакетов через случайный интервал времени.
1 |
2 |
3 |
. . . . |
N |
|
|
|
|
Общая разделяемая среда передачи
Сигнал от 1 узла
Сигнал от 2 узла
Сигнал в общей разделяемой среде 
pK1 |
- вероятность возникновения конфликта |
коллизия |
“разновидности” ALOHA :
-чистая ALOHA - повторная передача информации происходит через случайное время, которое определяется по экспоненциальному закону.
-синхронная(тактированная) ALOHА - передача информации начинается только в начале такта.
-ALOHА с настойчивой стратегией (persistent strategy)
-ALOHА с ненастойчивой стратегией (non-persistent strategy)
Алгоритм функционирования простая ALOHA
Информация передается кадрами определенной структуры в моменты возникновения. Кадр считается переданным успешно, если за время передачи не возникло коллизий с другими кадрами. Если это условие нарушается, то происходит коллизия (вероятность такого конфликта велика).
Факт доставки/недоставки кадра выявляется следующими способами:
1.Все рабочие станции сети «слышат» передаваемую информацию через территориальный ретранслятор, в том числе и передающая станция, которая проверяет правильность информации и считает, что адресат также принял ее правильно.
2.Получатель отправляет ответный кадр (положительную квитанцию). Оба этих способа не дают полной гарантии правильного сеанса связи. Если не произошло подтверждение передачи, то есть кадр не доставлен, то через некоторое случайное время производится повторная передача кадра, таким образом, в канале всегда присутствует поток повторных сообщений кроме исходного потока и квитанций.