11.11.2014 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 1 Методы случайного доступа. Метод CSMA/CD. - презентация

1 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 1 Методы случайного доступа. Метод CSMA/CD

2 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 2 В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий ( CSMA/CD ) В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий ( CSMA/CD )

3 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 3 Метод случайного доступа используется только для широковещательных каналов Метод случайного доступа используется только для широковещательных каналов Суть случайного метода доступа состоит в следующем. Компьютер в сети Ethernet может передавать данные по сети, только если сеть свободна, то есть если никакой другой компьютер в данный момент не занимается обменом. Поэтому важной частью технологии Ethernet является процедура определения доступности среды. Суть случайного метода доступа состоит в следующем. Компьютер в сети Ethernet может передавать данные по сети, только если сеть свободна, то есть если никакой другой компьютер в данный момент не занимается обменом. Поэтому важной частью технологии Ethernet является процедура определения доступности среды.

4 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 4 Сеть Ethernet

5 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 5 После того как компьютер убедился, что сеть свободна, он начинает передачу, при этом "захватывает" среду. Время монопольного использования разделяемой среды одним узлом ограничивается временем передачи одного кадра. После того как компьютер убедился, что сеть свободна, он начинает передачу, при этом "захватывает" среду. Время монопольного использования разделяемой среды одним узлом ограничивается временем передачи одного кадра.

6 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 6 Кадр - это единица данных, которыми обмениваются компьютеры на канальном уровне. Кадр имеет фиксированный формат и наряду с полем данных содержит различную служебную информацию, например адрес получателя и адрес отправителя. Кадр - это единица данных, которыми обмениваются компьютеры на канальном уровне. Кадр имеет фиксированный формат и наряду с полем данных содержит различную служебную информацию, например адрес получателя и адрес отправителя.

7 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 7 Передача кадра 1. Станция, собравшаяся передавать, прослушивает среду. И передает, если среда свободна. При передаче нескольких кадров подряд станция выдерживает определенную паузу между посылками кадров - межкадровый интервал. 2. Если среда занята, станция прослушивать среду до тех пор, пока среда не станет свободной, и затем сразу же начинает передачу; 3. Каждая станция, ведущая передачу прослушивает среду, и в случае обнаружения коллизии, передает короткий специальный сигнал коллизии, информируя другие станции о коллизии; 4. После передачи jam-сигнала станция замолкает и ждет некоторое произвольное время в соответствии с правилом бинарной экспоненциальной задержки.

8 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 8 Метод случайного доступа CSMA/CD

9 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 9 Структурная схема передачи кадра

10 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 10 Прием кадра 1. Узел прослушивает канал, если канал занят, то узел начинает получать кадр, иначе продолжает слушать. 2. Если сигнала о коллизии не получено, то узел получает кадр полностью. 3. Проверяет контрольную сумму, если она не верна сбрасывает кадр. 4. Проверяет совпадает ли адрес назначения с широковещательным/собственным адресом, если нет, тогда кадр сбрасывается, иначе кадр передается на обработку протоколам более высокого уровня.

11 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 11 Структурная схема получения кадра

12 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 12 Возникновение коллизии При описанном подходе возможна ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр данных по общей среде. Механизм прослушивания среды и пауза между кадрами не гарантируют от возникновения такой ситуации, когда две или более станции одновременно решают, что среда свободна, и начинают передавать свои кадры. Говорят, что при этом происходит коллизия (collision), При описанном подходе возможна ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр данных по общей среде. Механизм прослушивания среды и пауза между кадрами не гарантируют от возникновения такой ситуации, когда две или более станции одновременно решают, что среда свободна, и начинают передавать свои кадры. Говорят, что при этом происходит коллизия (collision),

13 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 13 Схемавозникновенияколлизий

14 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 14 Стандартом Ethernet регламентированы следующие правила обнаружения коллизии конечным узлом сети : 1. Узел A должен обнаружить коллизию до того, как передаст свой 512-й бит, включая биты преамбулы; 2. Узел A должен прекратить передачу раньше, чем будет передан кадр минимальной длины - передано 576 бит (512 бит, начиная отсчет после ограничителя начала кадра SFD); 3. Перекрытие между передачами узлов A и B - битовый интервал начиная с момента передачи первого бита преамбулы узлом A и заканчивая приемом узлом A последнего бита испущенного узлом B - должно быть меньше чем 575 BT.

15 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 15 Заключение Следует отметить, что метод доступа CSMA/CD вообще не гарантирует станции, что она когда- либо сможет получить доступ к среде. Конечно, при небольшой загрузке сети вероятность такого события невелика, но при коэффициенте использования сети, приближающемся к 1, такое событие становится очень вероятным. Этот недостаток метода случайного доступа - плата за его чрезвычайную простоту, которая сделала технологию Ethernet самой недорогой. Следует отметить, что метод доступа CSMA/CD вообще не гарантирует станции, что она когда- либо сможет получить доступ к среде. Конечно, при небольшой загрузке сети вероятность такого события невелика, но при коэффициенте использования сети, приближающемся к 1, такое событие становится очень вероятным. Этот недостаток метода случайного доступа - плата за его чрезвычайную простоту, которая сделала технологию Ethernet самой недорогой.

16 каф. ВТ, ТОГУ, г. Хабаровск, вед. преп. Шоберг А.Г. 16 Список литературы 1. Д.Ф. Курроуз, К.В. Росс. Компьютерные сети. Многоуровневая архитектура Интернета. Питер, П.Ф. Коробко. Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций. Учеб. пособие. Том. политех. ун-т,- Томск, Н.В. Тарченко, П.В. Тишков. Системы доступа к информационным сетям. Учеб. пособие. Мн.: БГУИР, 2005.