Логическое кольцо передачи маркера

По сети передаётся маркер. Станция ,,захватывает” маркер и получает разрешение на передачу. После окончания передачи маркер передаётся другому компьютеру. При отсутствии передачи – тоже. Последняя – первой, т. е. образуется кольцо. Передача – в обоих направлениях.

Данный способ доступа имеет ряд преимуществ:

n обеспечивает достаточно эффективное использование ресурсов канала передачи данных;

n предоставляет возможность реализации режима работы в реальном времени;

n исключает столкновение сообщений;

n позволяет достаточно просто реализовать приоритетный доступ

К недостаткам метода следует отнести зависимость работы сети от физических характеристик передающей среды, в частности, потеря маркера или его раздвоение приводит к неправильной работе сети. Поэтому необходимо с помощью специальных процедур постоянно отслеживать потерю маркера или появление нескольких маркеров.

Методы детерминированного доступа реализуются, как правило, в кольцевых локальных сетях.

Лекция 9. Случайные методы доступа. Модель случайного метода доступа. Примеры - методы доступа в сетях с шинной топологии.

3.5. Методы случайного доступа (основные положения)

В этом случае каждая абонентская система произвольным образом, независимо от других, может обращаться к каналу. При этом возможно одновременное обращение к передающей среде, поэтому данный метод называют ММД (методом множественного доступа). Математически ЛВС с множественным доступом может быть представлена в виде системы массового обслуживания – с ,,n” входами и одним обслуживающим устройством.

l₁

l₂

l_n

l – интенсивность входного потока

М – интенсивность обслуживания

Кол-во входных потоков соответствует количеству абонентских систем. Интенсивность (l_i) i-го входного потока определяется интенсивностью потока заявок на передачу информации со стороны i-й абонентской системы. Обслуживающее. устройство – передающая среда.

Время обслуживания заявки соответствует времени передачи блока данных и равно отношению:

Длина блока данных (бит)/Скорость передачи информации по среде.

М – величина обратная времени обслуживания.

Длина входной очереди и время ожидания обслуживания заявок измеряется по экспоненциальному закону, резко возрастая при увеличении интенсивности входного потока.

Сравнение. Методы случайного доступа проще в реализации, т.к. не требуют передачи специальной управляющей информации. Они более эффективны при обмене короткими сообщениями и низкой загрузке моноканала. В этом случае доступ к передающей среде осуществляется практически без дополнительных задержек.

Методы ДД более предпочтительны при обмене длинными сообщениями и повышении уровня загрузки моноканала. Они позволяют также, при необходимости, организовать приоритетную передачу сообщений.

3.6. Методы доступа в сетях с шинной топологией

В магистральных локальных сетях используются методы как случайного, так и детерминированного доступа. Появление методов случайного доступа связывают с радиосетью ALOHA, где впервые был использован простейший метод случайного доступа. Абонентские системы передавали информацию в эфир независимо друг от друга. В случае одновременной передачи сообщений несколькими станциями происходило ,,столкновение” сообщений, подобный конфликт приводил к искажению информации. Во избежание приёма ошибочной информации кадр данных дополняется контрольной суммой. Принимающая абонентская система выдаёт подтверждение только при приёме кадров с правильной контрольной суммой, остальные кадры игнорируются. Это позволяет передающей станции контролировать передачу кадров.

Оказалось вероятность ,,столкновения” сообщений зависит от интенсивности обращения абонентских систем к передающей среде и существенно возрастает при её увеличении. Снижение коэффициента полезного использования моноканала при возрастании количества ,,столкновений”, вследствие повышения интенсивности запросов на доступ, определило поиск возможностей совершенствования метода случайного доступа. Одним из способов снижения конфликтов является предварительное прослушивание передающей среды и начало передачи только при наличии свободного канала. Такой режим передачи получил название множественного доступа с контролем несущей частоты (МДКН). Однако и в этом случае из-за конечного времени распространения сигналов невозможно полностью избежать конфликтов. Остановимся более подробно на этом вопросе. На рис 3 представлен процесс столкновения пакетов.

В начальный момент времени Т1 абонентская система В начала предавать информацию. В этот же момент времени абонентская система А прослушивает передающую среду, однако, из-за конечного времени распространения сигнала ей не удаётся обнаружить сообщение, посылаемое абонентской системой В. В следующий момент времени (Т2) абонентская система А начинает предавать информацию, в результате в момент времени Т3 сообщения ,,благополучно” сталкиваются. Дальнейшая передача сообщений теряет смысл. С целью своевременного обнаружения конфликтов абонентская система в процессе передачи информации постоянно контролирует передающую среду и при появлении ,,столкновения” прекращает передачу. Так, абонентская система А прекращает передачу в момент времени Т4, а абонентская система В – в момент времени Т5. Наличие конфликтов определяется путём сравнения передаваемой информации с информацией в канале передачи. При отсутствии посторонней передачи информация в канале должна соответствовать передаваемой информации, то же касается уровней сигналов. Через некоторый промежуток времени после прекращения передачи конфликтующие абонентские системы осуществляют повторную попытку передачи информации. Время задержки определяется с помощью специальных алгоритмов, направленных на снижение вероятности повторного конфликта. Например, задержка может формироваться так, чтобы её (*) значение увеличивалось примерно вдвое с каждой новой попыткой занять моноканал. Подобный режим передачи получил название множественного доступа с контролем несущей частоты и обнаружением столкновений (МДКН/ОС).

А В