Чистая и синхронная aloha.
Этот методы доступа к среде, которые были впервые применены для доступа к общему радио каналу сотрудниками гавайского университета 1970-1972. На этих методах базируются более поздние методы доступа.
Чистая ALOHA
Идея чистой ALOHA заключается в том, что любой пользователь желающий передать сообщение сразу его передает благодаря тому, что в вещательной среде всегда имеет обратную связь, он видит возникновение конфликта.
Эта обратная связь в среде ЛВС происходит почти мгновенно. Обнаружив конфликт, пользователь ожидает некоторый случайный отрезок времени, после чего повторяет попытку. Ожидание должно быть случайным, иначе конкуренты будут повторяться в одно и тоже время, что приведет к блокировке.
Оценка эффективности чистой ALOHA.
Рассмотрим следующую модель:
Есть неограниченное число пользователей. Все, что они могут: либо набирать текст, либо ждать, пока переданный текст передастся. Передача происходит в момент окончания строки. Система пытается передать строку, ожидает отклика и продолжает работу. Вводиться понятие время кадра – время необходимое для передачи кадра фиксированной длины.
Предположения:
число пользователей – не ограничено, и они передают кадры по закону Пуассона, со средним значением S кадра за время передачи кадра. При S>1 очередь на передачу будет только расти, то предполагается, что 0<S<1
Вероятность за время кадра послать за К попыток как новые, так и ранее не прошедшие кадры распределена по закону Пуассона со средним значением G>=S
Пропускная способность – число кадров, которые надо передать, умноженные на вероятность успешной передачи.
P0 – вероятность отсутствия коллизий при передачи кадра.
S = G*P0
Анализ:
Определяется время, необходимое отправителю для обнаружения коллизий. t0 – время начала передачи, t – время, необходимое для достижения самой отдаленной станции.
Тогда, если в тот момент, когда кадр достиг самой отдаленной станции, она начнет передачу, то отправитель узнает об этом во время t0+2t.
Вероятность появления К кадров при передачи при распределении Пуассона:
,
поэтому вероятность, что появится 0
кадров =
.
А за двойное время кадра среднее число
кадров будет 2G. т.о. вероятность передачи
кадров без коллизии
,
т.к.
,
то
Это значит, что генерировать кадры при чистой ALOHA со скоростью >18% от скорости канала, то очередь переполниться и система заблокируется.
Синхронная ALOHA
В 1972 появилась модификация чистой ALOHA – синхронная (слотируемая).
Все время разделяют на интервалы – слоты (1 кадр – 1 слот).
Пользователям начинать передачу можно только в начале каждого интервала времени. Это требует синхронизации, и одна из станций должна выдавать сигнал очередного слота.
Оценка эффективности синхронной ALOHA
Т.к. передача начинается не в любой момент времени, а только по сигналу, то время необходимое для обнаружения коллизии сокращается вдвое, соответственно S сокращается вдвое.
Общая эффективность передачи 37%, что в 2 раза больше чем у чистой.
Технология локальных сетей. Уровни llc и mac. Способы доступа.
МАС-уровень появился из-за существования в локальных сетях разделяемой среды передачи данных. Именно этот уровень обеспечивает корректное совместное использование общей среды, предоставляя ее в соответствие с определенным алгоритмом в распоряжении той или иной станции сети. После того как доступ к среде получен, ею может пользоваться следующий подуровень, организующий надежную передачу логических единиц данных – кадров информации. В современных локальных сетях получили распространение несколько протоколов МАС уровня, реализующих различные алгоритмы доступа к разделяемой среде. Эти протоколы полностью определяют специфику таких технологий как Ethernet, Token Ring, FDDI.
Уровень LLC отвечает за достоверную передачу кадров данных между узлами, а также реализует функции интерфейсов с прилегающим к нему сетевым уровнем. Для уровня LLC также существует несколько вариантов протоколов, отличающихся наличием или отсутствием на этом уровне процедур восстановления кадров в случае их потери или искажения, т.е. отличающихся качеством транспортных услуг этого уровня.
Протоколы уровней МАС и LLC взаимнонезависимы – каждый протокол МАС уровня может применяться с любым типом протокола LLC уровня и наоборот.
Канальный уровень содержит два важных подуровня: более высокий - управление логическим соединением (logical link control, LLC) и более низкий - протокол управления доступом к передающей среде (media access control, MAC). Подуровень LLC обеспечивает надежность коммуникаций путем установки канала передачи данных между двумя узлами и поддержки устойчивости этого канала.
Подуровень MAC распознает физический адрес (или адрес устройства) иногда называемый MAC- адресом, содержащийся в каждом фрейме. Например, на некоторой рабочей станции подуровень MAC проверяет каждый фрейм, получаемый этой станцией, и передает фрейм более высокому уровню лишь в том случае, если адрес совпадает. В противном случае фрейм отбрасывается. Кроме того, подуровень MAC управляет совместной работой множества устройств внутри одной сети.
Методы доступа к среде:
В соответствии со стандартом 802.2. уровень управления логическим каналом LLC предоставляет верхним уровням три типа процедур:
1) LLC 1 – сервис без установления соединения и без потверждения – дает пользователю средства для передачи данных с минимумом издержек.
2) LLC2 – сервис с установлением соединения и подтверждением – дает пользователю возможность установить логическое соединение перед началом передачи любого данных, и если это требуется – выполнить процедуры восстановления после ошибок и упорядочивание потока этих блоков в рамках установленного соединения.
3) LLC3 – сервис без установления соединения но с подтверждением – в некоторых случаях когда временные издержки установления логического соединения перед отправкой данных неприемлемы, а подтверждение корректности приема переданных данных необходимо, базовый сервис без соединения и без подтверждения не подходит.