- •Основы локальных сетей
- •Место и роль локальных сетей Немного истории компьютерной связи
- •Определение локальной сети
- •Топология локальных сетей
- •Топология шина
- •Топология звезда
- •Топология кольцо
- •Другие топологии
- •Многозначность понятия топологии
- •Кабели на основе витых пар
- •Коаксиальные кабели
- •Оптоволоконные кабели
- •Бескабельные каналы связи
- •Согласование, экранирование и гальваническая развязка линий связи
- •Кодирование информации в локальных сетях
- •Код nrz
- •Манчестерский код
- •Бифазный код
- •Другие коды
- •Назначение пакетов и их структура
- •Адресация пакетов
- •Методы управления обменом
- •Управление обменом в сети с топологией звезда
- •Управление обменом в сети с топологией шина
- •Управление обменом в сети с топологией кольцо
- •Эталонная модель osi
- •Аппаратура локальных сетей
- •Стандартные сетевые протоколы
- •Стандартные сетевые программные средства
- •Одноранговые сети
- •Сети на основе сервера
- •Вступление
- •Сети Ethernet и Fast Ethernet
- •Сеть Token-Ring
- •Сеть Arcnet
- •Сеть fddi
- •Сеть 100vg-AnyLan
- •Сверхвысокоскоростные сети
- •Классификация средств защиты информации
- •Классические алгоритмы шифрования данных
- •Стандартные методы шифрования и криптографические системы
- •Программные средства защиты информации
- •Метод управления обменом csma/cd
- •Алгоритм доступа к сети
- •Оценка производительности сети
- •Использование помехоустойчивых кодов для обнаружения ошибок в сети
- •Способы снижения числа ошибок в принятой информации
- •Характеристики и разновидности помехоустойчивых кодов
- •Циклические коды (crc)
- •Аппаратура 10base5
- •Аппаратура 10base2
- •Аппаратура 10base-t
- •Аппаратура 10base-fl
- •Аппаратура 100base-tx
- •Аппаратура 100base-t4
- •Аппаратура 100base-fx
- •Автоматическое определение типа сети (Auto-Negotiation)
- •Адаптеры Ethernet и Fast Ethernet Характеристики адаптеров
- •Адаптеры с внешними трансиверами
- •Репитеры и концентраторы Ethernet и Fast Ethernet
- •Функции репитеров и концентраторов
- •Концентраторы класса I и класса II
- •Коммутаторы Ethernet и Fast Ethernet
- •Коммутаторы Cut-Through
- •Коммутаторы Store-and-Forward
- •Мосты и маршрутизаторы Ethernet и Fast Ethernet
- •Функции мостов
- •Функции маршрутизаторов
- •Выбор конфигурации Ethernet
- •Правила модели 1
- •Расчет по модели 2
- •Выбор конфигурации Fast Ethernet
- •Правила модели 1
- •Исходные данные
- •Выбор размера и структуры сети
- •Выбор оборудования
- •Выбор сетевых программных средств
- •Выбор с учетом стоимости
- •Проектирование кабельной системы
- •Оптимизация и поиск неисправностей в работающей сети
- •Формулы Шеннона для непрерывного и дискретного каналов
- •Типы линий передачи, в которых используются модемы (варианты решения проблемы «последней мили»)
- •Структура модема
- •Методы модуляции, используемые в высокоскоростных модемах
- •Особенности стандартов V.34, V.90 и V.92
- •Классификация модемов
- •Программные средства для модемов
Метод управления обменом csma/cd
Как уже говорилось в главе 3, метод управления обменомCSMA/CD (Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection – множественный доступ с контролем несущей и обнаружениемколлизий) относится к децентрализованным случайным (точнее, квазислучайным) методам. Он используется как в обычных сетях типа Ethernet, так и в высокоскоростных сетях (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet). Поскольку характеристики и области применения этих популярных на практике сетей связаны именно с особенностями используемогометода доступа, его стоит рассмотреть более подробно.
Сначала о названии метода. В ранней сети типа Alohanet, работавшей с 1970 г. на Гавайских островах, использовался радиоканал и установленный на спутнике ретранслятор (отсюда слово «несущая» в названии метода), а также сравнительно простой метод доступаCSMA (без обнаруженияколлизий). В сетях типа Ethernet и Fast Ethernet в качестве несущей выступает синхросигнал, «подмешиваемый» к передаваемым данным таким образом, чтобы обеспечить надежную синхронизацию на приемном конце. Это реализуется за счет организации (при необходимости) дополнительных принудительных переходов сигнала между двумя (как в коде Манчестер-П) или тремя электрическими уровнями (как в коде типа 8В6Т, используемом в сегменте Fast Ethernet 100BaseT4 на основе четырех неэкранированных витых пар). По сравнению с классическим методом CSMA в методе CSMA/CD добавлено обнаружение конфликтов (коллизий) во время передачи, что повышает скорость доставки информации.
При описании временных диаграмм сетей типа Ethernet и Fast Ethernet, а также предельных размеров пакетов (кадров) широко используются следующие термины:
IPG (interpacket gap, межпакетная щель) – минимальный промежуток времени между передаваемыми пакетами (9,6 мкс дляEthernet / 0,96 мкс для Fast Ethernet). Другое название – межкадровый интервал.
ВТ (Bit Time, время бита) – интервал времени для передачи одного бита (100 нс для Ethernet / 10 нс для Fast Ethernet).
PDV (Path Delay Value, значение задержки в пути) – время прохождения сигнала между двумя узлами сети (круговое, то есть удвоенное). Учитывает суммарную задержку в кабельной системе, сетевых адаптерах, повторителях и других сетевых устройствах.
Collision window (окно коллизий) – максимальное значение PDV для данного сегмента.
Collision domain (область коллизий, зона конфликта) – часть сети, на которую распространяется ситуация коллизии, конфликта.
Slot time (время канала) – максимально допустимое окно коллизий для сегмента (512• ВТ).
Minimum frame size – минимальный размер кадра (512 бит).
Maximum frame size – максимальный размер кадра (1518 байт).
Maximum network diameter (максимальный диаметр сети) -максимальная допустимая длина сегмента, при которой его окно коллизий не превышает slot time, времени канала.
Truncated binary exponential back off (усеченная двоичная экспоненциальная отсрочка) – задержка перед следующей попыткой передачи пакета после коллизии (допускается максимум 16 попыток). Вычисляется она по следующей формуле:
RAND(0,2min(N,10)) x 512 x ВТ
где N– значение счетчика попыток,RAND(a, b)– генератор случайных нормально распределенных целых чисел в диапазонеа...b, включая крайние значения. Дискрет изменения данного параметра равен минимальной длине пакета или максимально допустимой двойной задержке распространения сигнала в сети (PDV).