Методы доступа к сетям

Методы доступа к сети

Методы доступа разрабатываются для того чтобы упорядочить движение пакетов по сети и чтобы каждый из них смог достичь своего пункта назначения как можно быстрее.

Существует несколько различных методов доступа, соответствующих разным архитектурам и топологиям сети:

CSMA/CD;

CSMA/CA;

Передача маркера (эстафетный доступ);Приоритеты запросов.

Некоторые стандартные сети

Метод CSMA/CD

В настоящее время самый распространенный метод управления доступом в локальной сети – это CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – множественный доступ с контролем носителя и обнаружением конфликтов).

Распространенность метода CSMA/CD в значительной степени обусловлена тем, что он используется в наиболее распространенной в настоящее время архитектуре Ethernet.

Контроль носителя. Когда компьютер собирается передать данные в сеть методом CSMA/CD, он должен сначала проверить, передает ли в это время по этому же кабелю свои данные другой компьютер. Другими словами проверить состояние носителя:занят ли он передачей других данных.

Метод CSMA/CD

Множественный доступ.

Это означает, что несколько компьютеров могут начать передачу данных в сеть одновременно.

Обнаружение конфликтов(коллизий).

Это главная задача метода CSMA/CD. Когда компьютер готов передавать, он проверяет состояние носителя. Если кабель занят, компьютер не посылает сигналы. Если же компьютер не слышит в кабеле чужих сигналов, он начинает передавать.

Однако может случиться, что кабель прослушивают два компьютера и, не обнаружив сигналов, начинают передавать оба одновременно. Такое явление называется конфликтом сигналов.

Метод CSMA/CD

Когда в сетевом кабеле сигналы конфликтуют, пакеты данных разрушаются. Однако еще не все потеряно. В методе CSMA/CD компьютеры ждут на протяжении случайного периода времени и посылают эти же сигналы повторно.

Вероятность конфликтов невелика, так как они происходят, только если совпадают начала пакетов, т.е. весьма короткие отрезки времени. Поскольку сигналы передаються с высокой скоростью (в Ethernet – 10 или 100 Мбит/с), производительность остается высокой.

Метод CSMA/CD

Обнаружение столкновений при методе CSMA/CD

1

2

1+2

Метод CSMA/CA

Название метода расшифруется как Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (множественный доступ с контролем носителя и предотвращением конфликтов).

По сравнению с предыдущим методом заменено лишь одно слово – “обнаружения(конфликтов)” на “предотвращения”

Метод CSMA/CA

Первый шаг при попытке пакета не чем ни отличается от метода CSMA/CD.

Однако CSMA/CA – более “недоверчивый” метод. Если компьютер не находит в кабеле других сигналов, он не делает вывод, что путь свободен и можно отправлять свои данные.

Вместо этого он сначала посылает сигнал запроса на передачу - RTS (Request to Send).

Этим он объявляет другим, что он намерен начать передачу данных.

Если другой компьютер сделает то же самое в тот же момент времени, то произойдет конфликт сигналов RTS, а не пакетов.

Таким образом, пакеты данных никогда не смогут конфликтовать. Это и называется предотвращением конфликтов.

Метод CSMA/CA

Однако производительность данного метода ниже из-за того, что дополнительно к данным приходиться посылать пакеты RTS, подавляющие большинство которых не нужны.

Фактически количество поступающих на кабель сигналов почти удваивается.

Отличие этого метода в том что он работает вообще без конфликтов сигналов.

Сигнал, называемый маркером, передается по сети от одного компьютера к другому, пока не достигнет компьютера, который хочет начать передачу данных.

Чаще всего этот метод используется в кольцевой топологии, однако ничто не мешает передавать маркер и в шинной.