Лабораторная работа № 2 исследование шинной лвс с методом доступа мдкн/ок Цель работы

Целью работы является исследование характеристик шинной локальной вычислительной сети (ЛВС), использующей множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (МДКН/ОК). Для исследования используется имитационная модель ЛВС.

Общие сведения

Шинные ЛВС наряду с кольцевыми являются одними из самых распространенных типов локальных сетей. В шинных ЛВС применяются различные методы доступа: простая ALOHA, тактированная ALOHA, непрерывный множественный доступ с контролем несущей (МДКН), ненастойчивый МДКН, тактированный МДКН, МДКН с обнаружением конфликтов (МДКН/ОК).

Метод МДКН/ОК является наиболее совершенным и применяется в широкораспространенных ЛВС типа Ethernet.

При методе МДКН/ОК каждый из абонентов прослушивает канал (шину) до того, как приступит к передаче. После освобождения канала абоненты могут приступить к передаче своего пакета. Из-за разницы в задержке распространения (наличия "окна конфликтов") два и более абонентов могут начать передачу в одно время, что приводит к наложению пакетов в шине и их искажению. При МДКН/ОК вводится прослушивание шины как до начала передачи (контроль несущей), так и во время передачи (обнаружение наложения). Каждый из отправителей, обнаружив наложение, сразу же прекращает передачу. При этом потерянное на конфликт время будет сравнительно небольшим по сравнению с общим временем передачи пакета.

После прекращения передачи, конфликтующие абоненты повторяют попытку передачи своих пакетов через случайным образом сформированные тайм-ауты (для минимизации возможности нового конфликта). Если при повторной попытке снова возникает конфликт, то снова выбирается случайный период ожидания, но большего размера и т.д. После определенного числа попыток передать пакет устройство прекращает передачу и сообщает пользователю о невозможности передачи.

Наиболее распространенным является экспоненциальный алгоритм отсрочки передачи. Время задержки определяется в условных единицах равных 51,2 мкс. (эта величина больше типичной круговой задержки в шине ЛВС). Диапазон генерируемых случайных чисел в течение первых 10 попыток изменяется экспоненциально от (0,1) до (0,1023). С 11-й по 16-ю попытку диапазон остается неизменным (0,1023). Если 16-я попытка заканчивается неудачно, то канальный уровень отказывается от передачи пакета и оповещает об этом верхний протокольный уровень. Обычно это связано с нарушением кабеля.

Описание работы

В данной лабораторной работе используется имитационная модель шинной ЛВС с методом МДКН/ОК с изменяющимся числом (N) абонентских станций.

Модель имитирует поступление пакетов в соответствии с заданными законом и средней интенсивностью от абонентов для передачи их по ЛВС.

Модель позволяет собирать статистические данные о буферных накопителях как отдельных абонентских станций (АС), так и о суммарном объеме накопившейся необслуженной нагрузки.

На модели могут быть получены характеристики загрузки шины ЛВС. Определяются также временные характеристики процесса доставки пакетов по ЛВС.

Входными переменными модели являются:

• число абонентских станций ЛВС;

• среднее время между моментами поступления пакетов от абонента (в модели принят экспоненциальный закон для потока входящей нагрузки);

• среднее время передачи пакета по шине (предполагается, что длительность передачи распределена экспоненциально);

• длительность интервала конфликтов в шине;

• время моделирования.