Імовірності методи доступу

При імовірнісному методі доступу вузол, що бажає послати кадр в мережу прослуховує лінію, якщо лінія зайнята або виявлена колізія спроба передачі припиняється на деякий час.
Головні різновиди методу
1. Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoidence (CSMA/CA) - множинний доступ з прослуховуванням несучої і уникненням колізій. Вузол, який готовий відправити кадр, прослуховує лінію. При відсутності несучої, він посилає короткий запит на передачу (RTS), і деякий час очікує відповіді (CTS) від адресатат призначення. При відсутності відповіді (мається на увазі можливість колізії) , спроба передачі відкладається , а при отриманні відповіді – починається передача. Метод не дозволяє повністю уникнути колізій, але вони обробляються на вищих підрівнях протоколів. Використовується в мережах Apple Local Talk.
2. Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection (CSMA/CD)- це множинний доступ з прослуховуванням несучої і виявленням колізій(конфліктів). Цей метод базується на контролі несучої в лінії передачі даних й усуненні конфліктів, що виникають через спроби одночасного початку передачі двома або більше станціями, шляхом повторення спроб захвату лінії через випадковий відрізок часу. Вузол, який готовий посилати кадр прослуховує лінію і за відсутності несучої починає передачу кадру, одночасно контролюючи стан ліній. При виявленні колізій передача призупиняється, повторна спроба відкладається на деякий час.

CSMA/CD є широкомовним (broadcasting) методом. Всі станції при застосуванні CSMA/CD рівноправні по доступі до мережі. Якщо лінія передачі даних вільна, то в ній відсутні електричні коливання, що легко розпізнається будь-якою станцією, що бажає почати передачу. Така станція захоплює лінію. Будь-яка інша станція, що бажає почати передачу в деякий момент часу t, якщо виявляє електричні коливання в лінії, то відкладає передачу до моменту t + t_d, де t_d - затримка.

Розрізняють наполегливий і ненаполегливий CSMA/CD залежно від того, як визначається t_d. У першому випадку спроба захвата каналу відбувається відразу після його звільнення, що припустимо при слабкому завантаженні мережі. При помітному завантаженні велика ймовірність того, що кілька станцій будуть претендувати на доступ до мережі відразу після її звільнення, і, отже, конфлікти стануть частими. У ненаполегливому CSMA/CD затримка t_d є випадковою величиною.

При роботі мережі кожна станція аналізує адресну частину переданих по мережі кадрів з метою виявлення й прийому кадрів, призначених для неї.

Конфліктом (Колізією)називається ситуація, при якій дві або більше станції "одночасно" намагаються захопити лінію. Колізії - нормальне явище в CSMA/CD. Їх частота пов'язана з кількістю і активністю підключених вузлів. Нормально колізії можуть починатися в певному часовому вікні кадра. Запізнілі колізії сигналізують про апаратні неполадки в кабелі або вузлах. Поняття "одночасність подій" у зв'язку з кінечністю швидкості поширення сигналів по лінії конкретизується як віддаль подій у часі не більше ніж на величину 2*d, називану вікном зіткнень, де d - час проходження сигналів по лінії між конфліктуючими станціями. Якщо які-небудь станції почали передачу у вікні зіткнень, то по мережі поширюються перекручені дані. Це перекручування й використається для виявлення конфлікту або порівнянням у передавачі даних, переданих у лінію (неспотворених) і одержуваних з неї (перекручених), або по появі постійної складової напруги в лінії, що обумовлено перекручуванням використовуваного для подання даних манчестерського коду. Виявивши конфлікт, станція повинна сповістити про це партнера по конфлікті, пославши додатковий сигнал затору, після чого станції повинні відкласти спроби виходу в лінію на час t_d. Очевидно, що значення t_d повинні бути різними для станцій, що беруть участь у зіткненні (конфлікті); тому t_d- випадкова величина. Її математичне очікування повинне мати тенденцію до росту в міру збільшення числа невдалих спроб, що йдуть підряд, захвата лінії.

Загальний недолік ймовірнісного методу - невизначений час проходження кадру, який різко зростає при збільшенні навантаження. Використовується в Ethernet, EtherTalk, G-net, IBM PC Network.