Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 1. Системы передачи данных (1130069), страница 37
Текст из файла (страница 37)
му уровень ЬЬС даже и не знает о наличии такого поля. Если размер',;"'. кадра равен или превосходит 5!2 байт, то поле расширения носителя:",' не добавляется. На рис. 4.18 показан формат кадра О18аЬ11 Е1Ьегпе1 при использо-',; вании расширения носителя. 4.4.2. Канальный уровень в сетях IЕЕЕ 802. з 1 Рассмотрим уровень канала данных в сетях 1ЕЕЕ 802.11 (ЪУ(Г1),, физическая организация которых уже рассматривалась в подразд.'~!. 3.4.7. Минимально сеть т~т(Р! может содержать всего два устройства, на;;,:' пример две рабочие станции или два ноутбука. В этом случае орга-.'; низуется выделенная (ао Ьос) сеть, в которую входят беспроводные',," интерфейсы указанных устройств.
Данное соединение можно срав- ':": нить с соединением типа точка — точка в проводной связи. Однако':,!'. соединение 1т(Р1 имеет следующие существенные недостатки: во' ",,"' первых, безопасность передачи данных в таком соединении мини'-,:,:., мальна; во-вторых, зачастую беспроводные интерфейсы разных:;:,. производителей несовместимы друг с другом в режиме ад Ьос. Для решения задачи совместимости в сети устанавливается вы--."; деленный узел — точка доступа, представляющая собой устройство;::.', которое имеет проводной интерфейс для подключения к проводной.::! сети и доступа во внешний мир, а также антенну, образующую вокруг:."," себя зону покрытия точки доступа. В зависимости от того, где уста-.";. новлена точка доступа, а также от того, каковы мощность и размер'-":;, ее антенны, размер зоны покрытия может сильно различаться.
Обыче;. но радиус зоны покрытия точки доступа составляет от 90 до:-'5 150 м. Для обслуживания больших площадей устанавливают несколь-,':": ко точек лоступа с перекрывающимися зонами покрьпия. Перекры-'",',"! тие этих зон позволяет организовать прозрачное перемещение або-,„' нентских устройств в пределах общей зоны покрытия (по такому же"!- принципу строятся сети сотовой связи). Размер зоны перекрытия не.", установлен в стандарте, но обычно он составляет 20...30 % Когда абонентское устройство включается внутри зоны покрытия ) беспроводной сети, оцо начинает прослушивать эфир в поисках со-,".:.:.
вместимого устройства, с которым опо могло бы взаимодействовать. ".: 162 йтот этап называется сканированием, которое может быть активным или пассивным. При активном сканировании генерируется широковещательный запрос от абонентского устройства, обязательно включающий в себя идентификатор сети, к которой он хочет присоединиться (Бег~чсе Бег !й!еп1!Всг — 88Пэ). Когда запрос достигает точки доступа, имеющей запрашиваемый идентификатор сети, эта сеть генерирует ответ на запрос. При пассивном сканировании абонентское устройство слушает эфир и ожидает появления кадров-маяков, которые периодически Рассылаются точками доступа или интерфейсами других узлов, находящимися в режиме ао Ьос.
Когда абонентское устройство получает кадр-маяк, в котором указан идентификатор сети 88!Р, оно пытается присоединиться к указанной сети. Пассивное сканирование — это постоянный процесс, в котором узлы могут присоединяться к точке доступа или отсоединяться по мере изменения мощности радиосигнала. После присоединения узла к беспроводной сети он может отправлять и принимать кадры точно так же, как в стандарте 1ЕЕЕ 802.3. Беспроводные стандартны семейства 802.11 используют формат кадра, отличный от ЕгЬегпеп В %1Е1 определены три типа кадров: контрольные, управляющие и кадры данных.
Формат кадров данных здесь аналогичен формату кадра в Егйегпеп Размер поля данных в Ч'1Е1, как и в стандарте 802.3, равен 1500 байт. В то же время тогда как размер кадра в Е1Ьегпет не может превышать 1518 байт, максимальный размер кадра в%1Е1 составляет 2 346 байт. Как правило, размер кадра в беспроводной сети ограничивается значением 1518 байт для облегчения передачи кадров между сегментами проводной и беспроводной сетей. Так как радиоканал является средой множественного доступа, в нем могут происходить коллизии, как и в проводной Егйегпеп Основное отличие между ними заключается в том, что в беспроводной сети источник никак не может. определить возникновение коллизии.
Для разрешения коллизий в беспроводной сети используется метод множественного доступа с обнаружением несущей и предупреждением коллизий (Сагг)ег Яепзе Ми)1!Р!е Ассезз)Со!1!з!оп АчоЫапсе— С 8 МАУСА, в котором узел-источник отправляет кадр, узел-получатель отвечает кадром с подтверждением (АСК). В худшем случае такой метод разрешения коллизий может занять до 50% всей пропускной способности канала. С учетом накладных расходов на протокол прелупреждения коллизий реальная скорость передачи данных в канале 802.11Ь с пропускной способностью 11 Мбит не превышает 5 ... 5,5 Мбит/с.
На производительность сети влияют уРовень сигнала и падение качества сигнала с увеличением расстояния, а также помехи. При ослаблении сигнала на источнике включается метод адаптивного 163 управления скоростью (Адар!1че Ка!е Ве!есбоп — АК8), который будег:-'; последовательно снижать скорость передачи с !1 до 5,5 Мбит/с, с 5,5:! до 2 Мбит(с и с 2 до ! МбитУс. ,.') 4.5. Стандарт 1ЕЕЕ 802.2: управление логическим каналом ., '4У 4.5. 1.
Общие сведения Основное назначение протокола ЬЬС (стандарт 802.2) — обеспе-:;;„ чение требуемого качества услуг системы передачи данных посред-:: ством передачи своих кадров либо дейтаграммным способом, либо с,'.';:: помощью процедур с установлением соединения и восстановлениеМ:,:,". кадров, а также обеспечение независимости вышерасположенных:,',, уровней стека протоколов от конкретного типа физической среды:.'!3 канала с множественным доступом.
Рассмотрим протокол 1 ЬС, следуя (21]. Этот протокол занимает: уровень между сетевыми протоколами и протоколами уровня МАС.:".; Протоколы сетевого уровня передают через межуровневый интерфейс:,', данные для протокола Ь С: свой пакет (например, пакет 1Р, !РХ или;.:-:, г!егВЕП1), адресную информацию об узле назначения, а также тре-:„- бования к качеству транспортных услуг, которое протокол ЬЬС дол- .1 жен обеспечить.
Протокол 1.ЬС помешает пакет протокола верхнего -:.; уровня в свой кадр, который дополняется необходимыми служебны-:,'-'; ми полями. Далее через межуровневый интерфейс протокол ЬЬС.-,~~! передает свой кадр вместе с адресной информацией об узле назначе-.';,'. ния соответствующему протоколу уровня МАС, который упаковыва-,';::.' ет кадр ЬЬС в свой кадр (например, кадр Ебзегпет). В основу протокола ЬЬС положен протокол НИЛЬС (см. подразд.,:"...' 4.2.8).
Спецификация 1ЕЕЕ 802.2 несколько отличается от стандарта::-':, Н(зЬС. Сначала подуровень ЬЬС в технологиях фирм-изготовителей;.,:;:: сетевого оборудования не выделялся в самостоятельный подуровень, .;"'„ и его функции растворялись в общих функциях протокола канально-:.:,!, го уровня. Из-за больших различий в функциях протоколов фирмен-,".",:,'- ных технологий, которые можно отнести к уровню ЬЬС, на этом,::, уровне пришлось ввести три типа процедур.
Протокол сетевого уров-' " ня может обращаться к одной из этих процедур. 4.5.2. Три типа процедур уровня ЫЬС В соответствии со стандартом 802.2 уровень управления логиче- !";. ским каналом ЬЬС предоставляет верхним уровням три типа процедур: ° ЬЬС! — процедура без установления соединения и без подтверж-' .':::, дения; 104 . Е!,С2 — процедура с установлением соединения и подтверждением; ° Ь СЗ вЂ” процедура без установления соединения, но с подтверждением. Этот набор процедур является общим для всех методов доступа к ~рсдс, определенных стандартами 802.3 ...802.5. Процедура без установления соединения и без подгпверждения (1 ЕС1) позволяет пользователю передавать данные с минимальными язлержками благодаря дейтаграммному режиму работы.
Обычно процедуры этого типа используются, когда такие функции, как восстановление данных после ошибок и упорядочивание данных, выполняются протоколами вышерасположенных уровней, поэтому не требуется дублировать их на уровне ЕЬС. Процедура с установлением соединения и подтверждением (ЕЕС2) обеспечивает пользователю возможность установки логического соединения перед началом передачи любого блока данных, а также, если это требуется, позволяет выполнить процедуры восстановления после ошибок и упорядочивание потока этих блоков в рамках установленного соединения. Протокол ЬЕС2 во многом аналогичен протоколам семейства НРЬС (1.АР-В, 1.АР-Р, ЬАР-Г, которые рассматриваются в гл. 5), применяемым в глобальных сетях лля обеспечения надежной передачи кадров на зашумленных линиях. Протокол ЕЕС2 работает в режиме скользягцего окна. В некоторых случаях (например, при использовании сетей в системах реального времени управляющих промышленными объектами), когда временные издержки установления логического соединения перед отправкой данных неприемлемы, а подтверждение о корректности приема переданных данных необходимо, базовая процедура без установления соединения и без подтверждения не подходит.
Для таких случаев предусмотрена дополнительная процедура, т. е. процедура без установления соединения, но с подтпверждением (1 1.СЗ), Выбор одного из трех режимов работы уровня ЬЕС зависит от стратегии разработчиков конкретного стека протоколов.