10. Локальные вычислительные сети (лвс). Моноканал. Методы доступа к моноканалу. Случайные, детерминированные и комбинированные методы.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) (Local Area Network – LAN)– группа компьютеров, сосредоточенная на небольшой территории, объединенная одним или несколькими высокоскоростными каналами передачи данных, общем случае, коммуникационная система, принадлежащая одной организации.

Моноканал – сеть (или среда передачи), в которой используется узкополосная передача.

М оноканал - конфигурация коммуникационных устройств, при которой несколько устройств разделяют общую среду, хотя в каждый момент времени передачу может вести только одно устройство. Метод доступа регулирует доступ узлов к кабелю (среде передачи) и определяет порядок, по которому узлы получают право доступа к среде.

Методы доступа:

Централизованные. Управление обменом сосредоточенно в одном месте.

- 1. Неустойчивость к отказам центра 2. Малая гибкость управления (центр обычно не может оперативно реагировать на все события в сети).

+ 1. Отсутствие конфликтов. 2. Простота реализации.

Децентрализованные. Вопросами управления, в т.ч. разрешением конфликтов, занимаются все абоненты сети.

+ Высокая устойчивость к отказам и большая гибкость.

Существуют три метода доступа к моноканалу в локальной сети: случайный, детерминированный(маркерный), комбинированный.

«Случайный доступ»

Идея:

Слушай прежде чем говорить. Слушай пока говориш.

В СА есть прием и передача, надо слушать и передавать если никто не говорит, и если информация будет сталкиваться то мы сразу будем узнавать (Коллизия). Если случилась коллизия, надо остановиться, подождать случайную величину и передавать заново.

Допустим скорость 10Мбит/с, если мы достигаем 35% от скорости, сливаются пакеты и происходит коллизия.

Достоинства: малые затраты, относительная простота, маленькая задержка при передаче.

Недостатки:

Если трафик большой то этот метод работает не эффективно.

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)- множественный доступ с проверкой несущей и обнаружением столкновений.

Такой метод применяется в технологии Ethernet.

«Маркерный(детерминированный) доступ»

Используется Token – ярлычок,бирка.

Приход Token’а означает о том, что можно воспользоваться каналом.

Скорость передачи данных в первых сетях Token Ring, разработанных

компанией IBM, была всего 4 Мбит/с, но затем была повышена до 16 Мбит/с. Основная

среда передачи данных — витая пара.

Метод доступа Token Ring основан на передаче от узла к узлу специального кадра — токена, или маркера, доступа, при этом только узел, владеющий токеном, может передавать свои кадры в кольцо, которое становится в этом случае разделяемой средой. Узел выдает в кольцо кадр данных. Кадр данных снабжен адресом источника и адресом назначения и флагом подтверждения приема. Далее кадр идет по сети. И если он проходит ч/з узел назначения, то он выставляет флаг подтверждения приема и отправляет кадр далее. Когда кадр возвращается к узлу источнику он проверяет флаг, изымает кадр из кольца и формирует новый маркер. Время владения кольцом ограничивается временем удержания маркера, после истечения которого узел обязан прекратить передачу данных и передать маркер далее по кольцу.

Нет коллизий, почти 100% скорость передачи.

СА дороже тут и сложнее.

Технологию FDDI (Fiber Distributed Data Interface — Волоконно-оптический интерфейс передачи данных) можно считать усовершенствованным вариантом Token Ring, так как

в ней, используется метод доступа к среде, основанный на передаче токена, а также кольцевая топология связей, но вместе с тем FDDI работает на более высокой скорости и имеет более совершенный механизм отказоустойчивости.

Используется двойное кольцо. В нормальном режиме станции используют для передачи данных и токена доступа первичное кольцо, а вторичное простаивает. В случае отказа (обрыве кабеля) первичное кольцо объединяется со вторичным, вновь образуя единое кольцо. Этот режим работь сети называется режимом свертывания колец.

«Комбинированный доступ»

Метод называется CSMA/CA (Carrier Sense Multiply Access with Collision Avaidance(избежание)).

Услышав все заявку(короткую), все СА замолкают на время передачи. Заявка передается случайным методом.