27. Методы обмена данными в лвс

Каждый узел сети работает самостоятельно и в любой момент времени может обратиться к сети, поэтому возникает необходимость упрощения обменом с целью упорядоченного использования сети различными узлами и для предотвращения или разрешения конфликтов между ними. Для управления обменом (достатком) используются различные методы взаимосвязи от характера топологий сети:

а) Обмен данными в сети типа – «звезда».

Поскольку может возникнуть ситуация, что несколько узлов сети одновременно могут передавать информацию. Так как чаще всего центральный компонент сети только с первым узлом, то возникает необходимость выделить только первый периферийный узел из числа ведущихся передач в данный момент времени. Существует два варианта решения этой проблемы:

- активный центр. Центральный компонент посылает запросы по очереди всем компьютерам. Каждый из компьютеров, желающий передать информацию, посылает ответ или же сразу начинает передачу. После окончания сеанса передачи этим компьютером центральный компонент продолжает опрос по кругу. При этом соблюдают условия приоритета: максимальный приоритет имеет тот периферийный узел, который расположен ближе всего к последнему абоненту, завершившему обмен. Центральный компонент ведет передачу без всякой очереди.

- пассивный центр. В этом случае центральный компонент не опрашивает и слушает все периферийные узлы. Те узлы, которые хотят передать сообщения, периодически посылают запросы и ждут на них ответ. Когда центр принимает запрос, он отвечает запросившему узлу и разрешает ему передачу. Приоритеты такие же, как при режиме активный центр.

б) Обмен данными в сетях типа – «шина». В этой топологии возможность также осуществлять центральное управление, как и в звезде. То есть один из узлов назначений были центральным, посылает всем остальным запросы. Однако гораздо чаще при топологии типа – шина, реализуется нецентральное управление. В этом случае все узлы имеют равный доступ к сети и решение о том, когда можно вести передачу, принимает каждый из узлов на месте, исходя их текущего состояния сети. При этом возможна конкуренция между узлами за захват сети, а от суда следует и конфликты между ними. Кроме того, могут возникать искажения передаваемых данных из-за положения пакетов.

В настоящее время существует множество алгоритмов доступа. Наиболее часто применяется метод множественного доступа с контролем несущей, и обнаруживаются столкновения.

Суть алгоритма. 1) Узел, желающий передать информация, следит за состоянием сети и как только она освободится, начинает всю передачу.

2) Узел передает данные и одновременно контролирует состояние сети. Если столкновений не обнаружилось, передача проводится до конца.

3) Если столкновение обнаружилось, то узел усиливает его. С таким расчетом, чтобы это столкновение было гарантировано, обнаружено всеми остальными узлами сети. После чего прекращает передачу. Также поступают все другие передающие узлы.

4) После прекращения неудачной попытки, узел выдерживает некоторую паузу, а затем повторяет свою попытку передачи, контролируя столкновение.

При наличии повторного столкновения, длительность паузы увеличивается и т.д.

Достоинства метода: после освобождения сети все узлы остаются равномерными, и не один из них не может надолго захватывать сеть, хотя при этом неизбежны конфликты.

в) Обмен данными типа – кольцо. При этой топологии могут использоваться несколько принципов организации передачи данных:

1) Передача маркеров. Маркер – это особый вид сообщений, которое передается по сети от одного узла к другому. Узел, принявший маркер, получает право на использование сетевого канала.

Алгоритм передачи. - узел, желающий передать сообщение, ждет прихода свободного маркера, получив который, он помечает его как занятый (путем уменьшения соответствующих бит), затем добавляет к нему свой пакет и все это отправляет дальше по кольцу;

- каждый узел, получивший такой занятый маркер, применяет его и проверяет, ему ли адресован этот пакет;

- если пакет адресован этому узлу, узел устанавливает маркеры случайно выделенный и подтверждение отправляет измененный маршрут с пакетами дальше;

- передававший узел получает обратно свое послание, прошедшего через все кольцо, освобождает маркер (получает его как свободный) и снова посылает маркер в сеть, при этом передававший узел знает, дошла посылка или нет.

в) Методы кольцевых сегментов (слотов)

Основное отличие этого метода от метода маркера в том, что в любой момент времени может быть разрешена передача сразу нескольким узлам. При этом вместо маркера используется несколько, так называемых слотов (до 8), выполняющих аналогично маркеру функции времени меток эти слоты будут идти по кольцу со ставшей большой частотой. Поэтому в интервале между ними может размещаться сравнительно малый объем информации (8-32 байта). При этом состояние слота может быть либо свободным, либо занятым.

Алгоритм работы по данному методу: 1) Узел, желающий передать данные, разбивает свое сообщение по маленьким пакетам – слоты определенного размера.

2) При поступлении на данный узел свободного слова, узел загружает его первой частью информации. Затем ожидает следующего слота и размещает в нем вторую часть информации и так до завершения передачи данных.

В каждом слоте есть бит, показывающий свободен ли он или нет. Он также содержит поле сетевого адреса приемника – передатчика и вид признака окончания передач, то время передачи в этом методе дискретизируется, то конфликты в этом методе исключаются.

3) Узел, которому адресована информация, внимательно отбирает все слоты, которые ему адресованы и устанавливает в принятом слоте бит подтверждения.

4) Передающий узел получает свои слоты обратно к кольцу и помечает их как свободные.