Лабораторная работа № 4 Методы доступа к физической среде
|
--------------------------------------------------------- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
--------------------------------------------------------- |
Краткие теоретические сведения
Исключительно важным для ЛВС является принцип единого метода управления средой передачи данных. В ЛВС предпочтительнее простые методы управления, обеспечивающие достаточную надежность СПД и максимальную загрузку канала связи. Этот принцип определяется также структурой соединений, числом абонентов, длиной соединений, сложностью обработки информации с помощью абонентских ресурсов, надежностью и пропускной способностью выбранной среды передачи данных.
К
омпьютеры
сети должны распределять среду передачи
между собой. Однако если два компьютера
передали данные в линию передачи в одно
и то же время, пакеты данных от одного
компьютера могут столкнуться с пакетами
от другого компьютера и оба выставленных
пакета данных будут уничтожены.(Анимация).
Если данные посылаются в сеть от одного пользователя к другому, или поступают от сервера, должно быть выполнено несколько условий:
Проход по кабелю без смешения с другими данными.
Быть доступным компьютеру-приемнику (здесь компьютер 2) с приемлемой гарантией того, что не будет нарушений при столкновении (коллизии) данных в течение передачи. (Анимация).
Установленные правила, определяющие, каким образом компьютер выдает данные в среду передачи и извлекает данные из нее, называются методом доступа.
Методы доступа должны быть совместимыми на пути обработки данных. Если различные компьютеры используют различные методы доступа, сеть наверняка бы не функционировала, так как некоторые методы доминировали бы в сети.
Методы доступа предохраняют от одновременного доступа к кабелю. Гарантией того, что только один компьютер в данный момент времени может выставлять данные в среду передачи является то, что методы доступа сохраняют передаваемые и принимаемые по сети данные при организации процесса обмена данными. (Анимация).
В рамках группы протоколов для ЛВС применяют широкую номенклатуру протоколов, обеспечивающих как централизованную, так и децентрализованную форму управления логической структурой функциональной среды передачи данных. Это главное отличие концепции ЛВС от других сетей.
Централизованный метод доступа. Часто в сетях, используемых для управления производственными процессами, где требуется гарантированное время доставки сообщений, применяется централизованный метод доступа (Polling).
Суть данного метода состоит в том, что в сети выделяют центральное устройство, которое регулирует все взаимодействия в сети. Оно выдает каждому из абонентов сети короткие пакеты с разрешением передачи. Если у абонента есть сообщение, он занимает моноканал и осуществляет передачу. После окончания передачи он сообщает об этом центральному устройству. Если же у абонента нет сообщения, он сразу возвращает центральной станции сообщение с отказом от передачи.
Простота данного метода существенно упрощает его реализацию, так как в данном случае не требуется никаких специализированных аппаратных средств и он может быть выполнен только программным путем. Еще одним достоинством данного метода является большая гибкость в выборе алгоритма и частоты опроса абонентов. Недостатками метода является:
1. Довольно низкая надежность работы сети, которая определяется работоспособностью центральной станции.
2. Большое время ожидания доступа к сети абонентами. Это связанно с необходимостью опроса центральной станции всех абонентов, включая тех, которым нечего передавать.
Данный метод был организован в магистрали Bitbus, разработанной фирмой Intel.
Децентрализованный метод доступа. Эта форма управления допускает одинаковый приоритет всех станций подключенных к моноканалу. Подуровень МАС реализует именно такую форму управления, так как реализует алгоритм совместного использования логической шины. Все методы доступа, которые реализуются на МАС уровне различными протоколами делятся на детерминированные и случайные.
Детерминированные методы доступа обеспечивают гарантированное время доступа к моноканалу и, соответственно, гарантированное время передачи информации абонентам сети.
К ним относятся: "рolling"; "маркерная шина”; "маркерное кольцо”; “кольцо с сегментированной передачей".
В силу описанных выше особенностей методов доступа, детерминированные методы используются в производственных системах, где требуется гарантированное время доставки сообщений, связанных с управлением в реальном времени.
Случайные методы доступа обеспечивают случайное время доступа к моноканалу и, следовательно, случайное время передачи абонентами сети.