Селективная технология с передачей права (маркера).

Эта технология реализует децентрализованный метод доступа в КС. Сущность метода – узел (рабочая станция) может передавать кадр, если он получает специальный кадр (маркер).

Маркер – может задерживаться в узле строго определённое время (временное окно), в которое может передавать свои данные, если станции передавать нечего, пропускает маркер транзитом следующему узлу.

• Не явная передача права.

• Явная передача права – станция управления, которая передаёт маркер по конкретному адресу.

Сравнительная оценка тактированных технологий.

На рисунке ситуация, когда в ЛВС четыре абонента (узла) и абоненту (А3) необходимо переслать сообщение, на передачу которого требуется два временных окна.

Технология с состязанием абонентов.

1. Собственно случайный доступ.

Каждый абонент имеет право выходить в КС в любой момент времени. Так как в этом случае вероятность столкновений велика, то возможен только квитированный (квитанция) обмен. В результате коллизий (столкновений) эффективность мала. Коэффициент эффективного использования  19% успешно достигает цели.

2. Тактированный случайный доступ. Выход абонента (А) в КС разрешается только вначале временного окна. Не успевший к началу временного окна, абонент в КС не допускается. В результате значительно меньшая потеря времени, эффективность  37%.

3. Случайный доступ с прослушиванием кс перед началом передачи.

Выход в КС разрешается сразу после его освобождения. Эффективность увеличилась до  53%. Абонент начинает передачу в «свободный» КС, а на самом деле до него не успели дойти сигналы, удалённого абонента, начавшего передачу раньше, в результате появился следующий метод.

4. Метод случайного доступа с прослушиванием КС до передачи и со случайной задержкой. Каждый абонент выходит в КС со случайной разной задержкой, кратной максимальному времени распространения сигнала в КС. «Победителем» становится абонент, у которого на начало такта отсчитываемого с момента обнаружения КС, оказалась минимальная задержка. Эффективность до  80%. Больше 80% не получается потому, что возможно выпадение одинаковых (чисел) задержек. Такие сообщения сразу испорчены, но передаются до конца (тратится время). Чтобы исключить, вводится прослушивание КС и во время передачи, в результате появилась технология.

5. Метод случайного доступа с прослушиванием КС до и во время передачи. Для предотвращения столкновений (коллизий) КС прослушивается и во время передачи. Этот метод называют метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением столкновений МДКН/ОС. CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection. Этот доступ имеет эффективность порядка 89%. После определённого порога эффективность падает практически до нуля. Введение счётчика столкновений (коллизий) после определённых неудачных попыток выхода в сеть (например, 16 по умолчанию) узел отказывается от выхода в КС и выдаёт сообщение на экран дисплея «о не возможности выхода», оператор принимает решение, выходить ли снова в сеть или ему не так уж срочно. В это время все абоненты выходят из сети, сеть разгружается, эффективность повышается. CSMA/CD плюс счётчик коллизий – называется базовый асинхронный метод управления случайным децентрализованным доступом к разделяемому КС с временным уплотнением. Эффективность достигает 9799%.

6. Множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий.

CSMA/CA – Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoid. Каждый абонент перед передачей сигнализирует о своём намерении выхода в КС остальным абонентам, которые узнают об этом и воздерживаются от своих кадров. Однако широковещательное оповещение увеличивает трафик, сеть работает медленнее. Метод не нашёл широкого применения.

Кольцевая сегментированная технология.

По кольцу постоянно циркулирует так называемый «маркер» – пустой контейнер для пересылки пакетов абонентам. Узел, которому необходимо переслать пакет, ожидает подхода к нему маркера. Получив маркер, он может загрузить его своими данными, дополнив их адресами получателя и источника, при этом устанавливает первый бит в (лог. 1) флаг занято. После этого отправляет кадр по кольцу, снабжая этот кадр в конце контрольным кодом (контрольной суммой). Двигаясь по кольцу, кадр достигает получателя, который опознаёт его по своему адресу. Узел проверяет контрольную последовательность, и если проверка положительная, воспринимает кадр и устанавливает последний бит кадра в (лог. 1) флаг принято и отправляет этот кадр дальше по кольцу. Абонент – источник получает свой же кадр и анализирует бит принято. Если он в (лог. 1), готовит к передаче следующий кадр, но отдаёт маркер следующему абоненту по кольцу. Далее логика повторяется. Технология детерминированная – каждому абоненту гарантируется получение доступа в сеть.

Кольцевая технология со вставкой регистра.

Представляет собой аппаратное решение предыдущего вопроса. Абонент содержит в селекторе адресов, два сдвиговых регистра (приёмный, передающий) и коммутатор. В исходном положении коммутатор в положении (1) селектор адресов непрерывно сканирует адреса, приходящих к пакету. Если обнаружит свой адрес, то коммутатор в положении (2). И сообщение записывается в приёмный регистр. По завершении приёма коммутатор в положении (1), а абонент обрабатывает полученные данные. Если возникает необходимость в передаче данных, абонент загружает их в передающий регистр и переходит в состояние ожидания  паузы между транзитами пакетов. Когда пауза обнаруживается, коммутатор переключается в положение (3) и данные из передающего регистра выталкиваются в КС. По завершении передачи пакета коммутатор в положении (2).

Основные характеристики ЛВС.

Перечень функций, реализуемых ЛВС, и перечень ограничений (требований), которым она должна отвечать, образуют спецификации ЛВС. Состав и содержание спецификаций определяются техническими, экономическими, эксплуатационными, надёжностными и другими характеристиками:

• Максимальное число абонентов в сети (1024 станций).

• Максимальное расстояние между абонентами.

• Используемый КС.

• Максимальная длина сети (диаметр сети).

• Топология сети.

• Метод доступа.

• Скорость передачи данных и т.д.

Спецификация ЛВС на программном и аппаратном уровне реализуется протоколами ЛВС – это набор правил, алгоритмов, программных и технических средств, через которые материализуется спецификация ЛВС.

Аппаратное обеспечение ЛВС.

Это состав оборудования, с помощью которого реализована ЛВС:

• Сетевые адаптеры для подключения к сети.

• Различные кабели для связи.

• Разъёмы (коннекторы).

• Для каждого типа сети своё оборудование.

• Когда протяжённость сети велика, устанавливают репиторы (повторители) для усиления и восстановления формы сигнала.

10 BASE – 5 толстый коаксиальный кабель.

10 BASE – 2 тонкий коаксиальный кабель.

10 BASE – T (Twist Pail) витая пара.

10 BASE – F (Fiber) волоконно-оптический канал связи.

Волоконно-оптический кабель.

MMF – Multi Module Fiber.

• Многомодовый кабель: 50/125; 62,5/125.

• Длина сегмента – 2 км.

• Угол подачи светового потока: 2530.

• Тип излучателя светового потока: Светодиод.

SMF – Simple Module Fiber.

• Одномодовый кабель: 8/125; 9,5/125.

• Длина сегмента – 4060 км.

• Угол подачи светового потока: 1012.

• Тип излучателя светового потока: Лазер ( = 8001500 нм).