3.3.1.1. Продвижение данных.

Для каждой пары узлов передача данных это сумма локальных операций коммутации. Отправитель выставляет данные на исходный интерфейс, а транзитные узлы перебрасывают данные с одного своего интерфейса на другой, т.е. коммутируют интерфейсы.

Устройство, выполняющее операции переключения потока данных с одного интерфейса на другой называется коммутатором. Эти устройства должны обладать хотя бы простейшим процессором для распознавания меток потока, и буферной памятью для хранения полученных, но еще не отправленных данных. Коммутатором может быть специализированное устройство или компьютер с соответствующим программным обеспечением.

При подключении нескольких низкоскоростных каналов к магистральному звену, в случае, кода все входящие потоки коммутируются на один выходной интерфейс магистрали, коммутатором является мультиплексор, а коммутатор, соединяющий один входной интерфейс магистрали в несколько выходных интерфейсов низкоскоростных каналов, представляет собой демультиплексор.

Отметим, что в сетях, использующих протоколы с логическими адресами (например, в internet сетях с протоколом IP), помимо простых коммутаторов применяется и более сложное оборудование - маршрутизаторы. Эти устройства коммутируют миграцию пакетов между отдельными локальными сетями, каждая из которых имеет собственную разделяемую передающей среду, определяя маршруты этой миграции в рамках единой системы логических адресов объединенной сети.

3.3.1.2. Разделяемая среда передачи данных.

Совместно используемый несколькими интерфейсами физический канал называется разделяемым (Shared), это есть разделяемая среда передачи данных. Разделяемая среда – это любая физическая среда передачи данных, совместно (возможно поочередно) используемая несколькими устройствами. Разделение среды используется в сетевых технологиях локальных сетей, таких как Ethernet, Token Ring и FDDI, а также в домашних проводных сетях Home PNA.

Способы организации доступа к разделяемому каналу:

1. Децентрализованный – интерфейсы узлов определяют порядок доступа самостоятельно.

Примером является метод случайного доступа, который используется в технологии Ethernet. Здесь в управлении доступом равноправно участвуют все сетевые интерфейсы. Суть его заключается в следующем:

• Компьютер может передавать данные в сеть только, когда она свободна;

• Когда компьютер убеждается, что сеть свободна, он начинает передачу, «захватывает среду»;

• Время этого монопольного владения средой ограничено временем передачи одного кадра (пакета);

• При поступлении кадра в разделяемую среду, все узлы принимают его и анализируют его адрес назначения;

• Если адрес чужой – кадр игнорируется, а если он совпадает с его собственным адресом, кадр помещается в буферную память узла.

• В случае, если одновременно 2 или несколько компьютеров начали передачу, возникает коллизия.

• При обнаружении коллизии все узлы прекращают передачу, и после случайного для каждого компьютера времени выжидания, процесс начинается снова.

Другой способ организации доступа к сети для равноправных компьютеров – это метод детерминированного доступа, который основан на использовании кадра специального формата, маркера (токена). Право передачи в сети имеет только тот компьютер, который владеет маркером (токеном). Это право ограничено во времени. Правило, которое определяет порядок передачи должно гарантировать, что каждый компьютер будет иметь право передачи в течение некоторого фиксированного времени.

Этот метод может быть реализован также на основе централизованного подхода.

2. Централизованный способ – узел, который в этом случае управляет очередностью доступа к праву передачи, называется «арбитр».

Разделение каналов – это, в сущности, экономия каналов, но с другой стороны оно приводит к снижению производительности, поэтому в последнее время его используют мало.