Выводы

Вслучае Ethernet на разделяемой среде конечные узлы применяют специальный метод доступа с целью синхронизации использования единственного полудуплексного канала связи, объединяющего все компьютера сети. Единого арбитра в сети Ethernet на раз­ деляемой среде нет, вместо этого все узлы прибегают к распределенному случайному методу доступа. Информационные потоки, поступающие от конечных узлов сети Ether­ net, мультиплексируются в единственном передающем канале в режиме разделения времени. То есть кадрам разных потоков поочередно предоставляется канал. Чтобы подчеркнуть не всегда очевидную разницу между понятиями мультиплексирования и разделения среды, рассмотрим ситуацию, когда из всех компьютеров сети Ethernet только одному нужно передавать данные, причем данные от нескольких приложений.

Вэтом случае проблема разделения среды между сетевыми интерфейсами не возникает, в то время как задача передачи нескольких информационных потоков по общей линии связи (то есть мультиплексирование) остается.

□Кодирование. Адаптеры Ethernet работают с тактовой частотой 20 МГц, передавая в среду прямоугольные импульсы, соответствующие единицам и нулям данных компью­ тера. Когда начинается передача кадра, то все его биты передаются в сеть с постоянной скоростью 10 Мбит/с (каждый бит передается за два такта). Эта скорость определяется пропускной способностью линии связи в сети Ethernet.

□Надежность. Для повышения надежности передачи данных в Ethernet используется стандартный прием —подсчет контрольной суммы и передача ее в концевике кадра. Если принимающий адаптер путем повторного подсчета контрольной суммы обнару­ живает ошибку в данных кадра, то такой кадр отбрасывается. Повторная передача кадра протоколом Ethernet не выполняется, эта задача должна решаться другими техноло­ гиями, например протоколом TCP в сетях TCP/IP.

□Очереди. В коммутируемых сетях Ethernet очереди кадров, готовых к отправке, ор­ ганизуются обычным для сетей с коммутацией пакетов способом, то есть с помощью буферной памяти интерфейсов коммутатора.

В сетях Ethernet на разделяемой среде коммутаторы отсутствуют. На первый взгляд может показаться, что в Ethernet на разделяемой среде нет очередей, свойственных сетям с коммутацией пакетов. Однако отсутствие коммутатора с буферной памятью всети Ethernet не означает, что очередей в ней нет. Просто здесь очереди переместились в буферную память сетевого адаптера. В те периоды времени, когда среда занята пере­ дачей кадров других сетевых адаптеров, данные (предложенная нагрузка) по-прежнему поступают в сетевой адаптер. Так как они не могут быть переданы в это время в сеть, они начинают накапливаться во внутреннем буфере адаптера Ethernet, образуя очередь. Поэтому в сети Ethernet существуют переменные задержки доставки кадров, как и во всех сетях с коммутацией пакетов.

Выводы

В сетяхс коммутацией каналов по запросу пользователя создается непрерывный информационный канал, который образуется путем резервирования «цепочки» линий связи, соединяющих абонентов на время передачи данных. На всем своем протяжении канал передает данные с одной и той же скоростью. Это означает, что через сеть с коммутацией каналов можно качественно передавать данные, чувствительные к задержкам (голос, видео). Однако невозможность динамического пере­ распределения пропускной способности физического канала является принципиальным недостат­

ком сети с коммутацией каналов, который делает ее неэффективной для передачи пульсирующего компьютерного трафика.

При коммутации пакетов передаваемыеданные разбиваются в исходномузле на небольшие части — пакеты. Пакет снабжается заголовком, в котором указывается адрес назначения, поэтому он может быть обработан коммутатором независимо от остальных данных. Коммутация пакетов повышает производительностьсети при передаче пульсирующеготрафика, так как приобслуживании большого числа независимых потоков периоды ихактивности не всегда совпадают во времени. Пакеты посту­ пают в сеть без предварительного резервирования ресурсов в том темпе, в котором их генерирует источник. Однако этотспособ коммутации имеет иотрицательные стороны: задержки передачи носят случайный характер, поэтому возникают проблемы при передаче трафика реального времени.

В сетях с коммутацией пакетов может использоваться один из трех алгоритмов продвижения па­ кетов: дейтаграммная передача, передача с установлением логического соединения и передача с установлением виртуального канала.

Вопросы и задания

1.Какие из приведенных утверждений верны при любых условиях:

а) в сетях с коммутацией пакетов необходимо предварительно устанавливать соедине­ ние;

б) в сетях с коммутацией каналов не требуется указывать адрес назначения данных; в) сеть с коммутацией пакетов более эффективна, чем сеть с коммутацией каналов;

г) сеть с коммутацией каналов предоставляет взаимодействующим абонентам гаранти­ рованную пропускную способность.

2.Какие из сформулированных свойств составного канала всегда соответствуют действи­ тельности:

а) данные, поступившие в составной канал, доставляются вызываемому абоненту без задержек и потерь;

б) составной канал закрепляется за двумя абонентами на постоянной основе;

в) количество элементарных каналов, входящих в составной канал между двумя або­ нентами, равно количеству промежуточных узлов плюс 1;

г) составной канал имеет постоянную и фиксированную пропускную способность на всем своем протяжении.

3.Пусть для передачи голоса используется дискретизация по времени с интервалом 25 мкс и дискретизация по значениям на уровне 1024 градации звукового сигнала. Какая про­ пускная спрсобность необходима для передачи полученного таким образом голосового трафика?

4.При каких условиях в коммутаторах сети с коммутацией пакетов должна быть предусмо­ трена буферизация? Варианты ответов:

а) когда средняя скорость поступления данных в коммутатор превышает среднюю ско­ рость их обработки коммутатором;

б) всегда; в) если пакеты имеют большую длину;

г) если пропускная способность сети ниже суммарной интенсивности источников тра­ фика.

5. Определите, на сколько увеличится время передачи данных в сети с коммутацией па­ кетов по сравнению с сетью коммутации каналов, если известны следующие величины:

Ообщий объем передаваемых данных —200 Кбайт;

Осуммарная длина канала —5000 км;

Оскорость передачи сигнала —0,66 скорости света;

Опропускная способность канала —2 Мбит/с;

Оразмер пакета без учета заголовка —4 Кбайт;

Оразмер заголовка —40 байт;

Оинтервал между пакетами —1 мс;

Околичество промежуточных коммутаторов —10;

Овремя коммутации на каждом коммутаторе —2 мс.

Считайте, что сеть работает в недогруженном режиме, так что очереди в коммутаторах отсутствуют.