Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 1. Системы передачи данных (1130069), страница 36
Текст из файла (страница 36)
этот кадр должны получить все станции в сети. Адресация обеспечивает также возможность различения локаль- "-,'",. ного и глобального адресов. На то, какой адрес используется, указы-':,; вает 46-й бит. Если этот бит равен 1 — это локальный адрес, который:;:; устанавливает сетевой администратор, и вне данной СПД этот адрес':.';: смысла не имеет. Глобальный адрес устанавливает !ЕЕЕ, гарантируя,.:,":,' при этом, что нигде в мире нет второго такого адреса. С помощью 46 '-: бит можно получить 7 10ц глобальных адресов.
Поле данных в кадре может занимать от 0 до 1 500 байт. Поле дан-.:,'; ных длиной 0 создает проблему для обнаружения коллизий, поэтому'"'; !ЕЕЕ 802.3 предписывает, что кадр не может бьггь короче 64 байт.:.': Если длина поля данных недостаточна, то поле Заполнение компен- ",1 сирует нехватку длины. Этот прием называется расширением носи-".';;.
теля. Ограничение длины кадра связано со следующей проблемой. Если, кадр короткий, то станция может закончить передачу прежде чем:;: начало этого кадра достигнет самого отдаленного получателя. В этом::.: случае станция может пропустить коллизию, ошибочно считая, что кадр ':-" доставлен благополучно (см. подразд. 3.3). В !ЕЕЕ 802.3 (при 2,5 км;:": и четырех репитерах) минимальное время обнаружения коллизии.;.:! равно 51,2 мкс, что соответствует 64 байт.
При больших скоростях,':,' передачи длина кадра должна быть еше больше. Например, при '', Байты 7 1 2илиб 2илиб 2 0...1500 0...4б 4 ные Запел- Контрольнение нел сумма Рис. 4.17. Структура кадра в 1ЕЕЕ 802.3 !58 скорости 1 Гбит и длине сегмента 2„5 км она должна будет равна 6 400 байт. Последнее поле в структуре кадра — это контрольная сумма, которая формируется с помощью СКС-кода (см.
подразд. 3.1.7). Двоичный зкспоненциальный алгоритм задержки Теперь рассмотрим, как определяется случайная задержка при возникновении коллизий. На этапе состязаний время разбивается на слоты длиной, соответствующей удвоенному времени распространения сигнала до самой удаленной станции (2т). В 1ЕЕЕ 802.3, как уже указывалось, это время равно 51,2 мкс.
При первой коллизии станции, участвовавшие в ней, случайно выбирают 0 или 1 слог для ожидания, Если они выберут одно и то же число, то коллизия возникнет снова. Тогда выбор будет происходить среди чисел 0,2', 1, где ! — порядковый номер очередной коллизии. После 10 коллизий число слогов достигает 1 023 и далее не увеличивается.
После 1б коллизий Ет!тегпег-контроллер фиксирует ошибку и сообшает о ней более высокому уровню стека протоколов. Этот алгоритм, называемый алгоритмом двоичной экспоненциал аной задержки, позволяет динамически подстраиваться под число конкурирующих станций. Если для каждой коллизии случайный интервал составлял 1 023, то вероятность повторной коллизии для двух станций была бы пренебрежимо мала, однако среднее время ожидания разрешения коллизии в этом случае равнялось бы сотням слотов. Если бы случайный интервал составлял постоянно 0 или 1, то при наличии 100 станций разрешение коллизии потребовало бы годы, так как в этом случае 99 станций должны были бы случайно выбрать, например О, и лишь одна — 1. Производительность протоколов по стандарту !ЕЕЕ 802.3 Рассмотрим производительность протоколов стандарта 1ЕЕЕ 802.
3 прн условии плотной и постоянной нагрузки. Пусть имеется !г станций, всегда готовых к передаче. В целях упрощения анализа при коллизиях будем рассматривать не алгоритм двоичной экспоненциальной задержки„а постоянную вероятность повторной передачи в каждом слоте, Если каждая станция участвует в состязаниях в слоге с вероятностью р„то вероятность того, что некоторая станция захватит канал в этом слоге А = Угр(1 — р)~ Вероятность А достигает максимума при р = 1/!г„А -+ 1,1е при /с — ~ ы Вероятность того, что период состязаний будет составлять| слогов„ 159 равна А(1 — А)з ', откуда среднее число слотов в состязаниях опреде:,:,". ляется в виде ;г уА(1 — А)' ' = —. 1 з=О Так как каждый слот имеет длительность 2т, то средний интервал'".' состязаний и> = 2т/А.
При р = 1УЯ средний интервал состязаний ш (:::;1 < 2те, что примерно равно 5,4т. Если передача кадра средней длины,'', занимает гл секунд, то при условии работы большого числа станций;.,:;-:, постоянно имеющих кадры для передачи, эффективность канала'-.'.' равна тягл ь 2т/А). Из этой формулы видно, что чем ллиннее кабель, т.е. больше т,:,';-", тем хуже эффективность капала, так как растет длительность перио-:::,.' да состязаний. При т = 51,2 мкс, что соответствует 2,5 км при четырех':!:, репитерах и скорости передачи 10 Мбит!с, минимальный размер.':; кадра составляет 512 бит, нли 64 байт.
Хотя с ростом длины кадра,,', эффективность канала растет, время задержки кадра в системе также,',, увеличивается. Уровень МАС в ГавГ ЕГ!зетом Как уже говорилось в гл. 3, под термином Гам Егйегпе! понимают" !!.' набор спецификаций 1ЕЕЕ 802.3ц для недорогого стандарта, совме-.' стимого с Егйегпег 1ЕЕЕ 802.3 и способного обеспечить работу ЛВО,':у со скоростью 100 Мбит/с, т. е, обеспечитгк десятикратное увеличение пропускной способности сегментов: ! сети; сохранение метода случайного доступа СВМА/СР, принятого в'-:,'.
Етйегпе! 802.3; ° сохранение формата кадра, принятого в Егйегпег 802.3; ° поддержка традиционных сред передачи данных — витой пары.:' и волоконно-оптического кабеля. Кроме того, важной функцией этого стандарта является поддержка.-'., двух скоростей передачи 10!100 Мбит/с, а также обеспечение автома- '! тического выбора одной из функций, встраиваемых в сетевые карты и-'!„', коммутаторы Газ! Егйегпег. Все это позволяет осушествлять главный ч переход от сетей Е1Ьегпе! к более скоростным сетям Газ! Е1Ьегпе1, обе- ";,- спечивая выгодную преемственность по сравнению с другими техно-':3" логиями.
Еще один положительный фактор — низкая стоимость обо-.";-. рудования Гам Егйегпег. В стандарте 802.3и изменения коснулись в':~! основном физического уровня, а МАС-подуровень остался прежним'...: ';:„,', Подуровень МАС в 6!йаЬН Е1!зетом На подуровне МАС стандарта Ы8аЬ!! ЕФегпег используется тот же ':,::,! самый протокол передачи СВМАГСР, что и в стандартах Егйегпе! и::.„ 160 Газ( Е(Ьегпе1. В станларте Ейтегпет 1ЕЕЕ 802.3 принят минимальный разм~р калра, равный б4 байт. Как уже неоднократно отмечалось, именно значение минимального размера кадра определяет максиьгально допусти ьюе расстояние между самыми удаленными станциями в сегменте сети.
Время, за которое станция передает такой кадр (время кадра), равно 51,2 мкс. Максимальная длина сегмента Егйегпе( определяется из условия разрешения коллизий, т. е, время, за которое сигнал доходит до удаленного узла и возврашается обратно, не должно превышать 51,2 мкс (без учета преамбулы).
При переходе от Е(Ьегпе( к Гах( Егйегпе( скорость передачи возрастает, а время передачи кадра длиной б4 байт соответственно сокращается до 5,12 мкс. Чтобы можно было обнаруживать все коллизии до конца передачи кадра„как и раныпе, необходимо выполнить одно из следуюших условий: ° сохранить прежнюю максимальную длину сегмента, но увеличить время кадра (и, следовательно, увеличить минимальную длину кадра); ° сохранить время кадра (т, е.
прежний размер кадра), но уменьшить максимальную длину сегмента. В Газ( Ебзегпе( бьш оставлен такой же минимальный размер кадра, как в Е(Ьегпег, в результате чего была достигнута совместимость, но значительно сократился максимальный размер сегмента. Опять же в силу преемственности стандарт О18аЬ11 Етйепте! должен был поддерживать те же минимальный и максимальный размеры кадра, которые приняты в Е(!тегпе( и Гам Е(Ьегпе1.
Однако поскольку скорость передачи возрастала, то соответственно уменьшалось время передачи пакета аналогичной длины, что при сохранении прежней минимальной ллины кадра привело бы к уменьшению максимальной длины сегмента сети до 20 м, что было бы мало полезным. Поэтому при разработке стандарта О18аЬ11 Е(Ьегпе! было принято решение об увеличении времени кадра, но, чтобы поддержать совместимость со Расширенный кадр с !хаъг! ешегпес скорость передачи ! бит/нс Рис. 4.18. Формат кадра 018аЬ!! Е(Ьегпе! с полем расширения носителя: 5Гп (гиагг о( Ггаше г)е()ш!гег) — ограничитель начала калроа; ()А (1)сзгшагюп Алагеза) — алрес назначения; 5Л (5оогсе Лббгезз) — адрес источника; ь -- длина поля ланных (зля калра 802 3); Т вЂ” тип поля данных (для кадра ЕГйегпес а%(Г!); ГС5 (Ггапзс Сйесй 5елпепсе) — контрольная послеггоаательность кадра б сч,:,.„.хиа 161 стандартами Ептегпег и Раз! Е11тегпег, минимальный размер кадра не'.~;, был увеличен, а к кадру бьшо добавлено дополнительное поле, по-".':,' лучившее название расширение носителя.
Содержимое этого поля:::, обычно не несет служебной информации. Если станции требуется передать короткий (меньше 512 байт) кадр,,'-",,'. то при передаче к нему добавляется поле расширение носителя, до-::. полняюгцее кадр до 512 байт. Поле контрольной суммы вычисляется,', только для оригинального кадра и не распространяется на поле рас-::.' ширения носителя. При приеме кадра это поле отбрасывается, поэто-'.,"..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
