Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (PDF) (1130118), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Однако Bluetooth развивается гораздо стремительнее802.11, и похоже, что именно Bluetooth будет хоронить 802.11, а не наоборот. Нои 802.11, и 802.15 являются стандартами IEEE, и конечно, IEEE пытается найтикакой-нибудь выход из этой пикантной ситуации. Но это не такая простая задача, как кажется: дело в том, что обе системы используют данный диапазон по тойпричине, что он не подлежит лицензированию. Стандарт 802.11а работает в другом нелицензируемом диапазоне (5 ГГц), но он гораздо уже, благодаря физическим свойствам радиоволн. Так что 802.11а оказывается далеко не панацеей отвсех случаев. Некоторые компании решили проблему радикально: они простопредали Bluetooth анафеме. Решение вполне в духе рыночных отношений: болеесильная (в политическом и экономическом, а не техническом смысле) технология требует от более слабой изменить свой стандарт таким образом, чтобы она немешалась под ногами.
Некоторые мысли по этому поводу можно также найтиУ (Lansford и др., 2001).Bluetooth: уровень немодулированной передачиУровень немодулированной передачи — это наиболее близкий к МАС-подуровню элемент иерархии Bluetooth. Он трансформирует простой поток бит в кадрыи определяет некоторые ключевые форматы. В простейшем случае главный узелкаждой пикосети выдает последовательности временных интервалов по 625 мкс,причем передача данных со стороны главного узла начинается в четных тактах,а со стороны подчиненных узлов — в нечетных.
Это, по сути дела, традиционноевременное уплотнение, в котором главная сторона получает одну половину времен-368Глава 4. Подуровень управления доступом к среденых интервалов, а подчиненные делят между собой вторую. Кадры могут бытьдлиной 1, 3 или 5 тактов.Тактирование со скачкообразным изменением частоты отводит на успокоение системы 250-260 мкс при каждом скачке. Время успокоения можно и уменьшить, но цена за это довольно велика. В кадре, состоящем из одного такта, послеуспокоения системы остается время на передачу 366 из 625 бит. Из них 126 битуходит на код доступа и заголовок.
Остается 240 бит полезной информации накадр. Если совместить пять временных интервалов в один кадр, понадобитсявсего один период успокоения системы, поэтому из 5 • 625 = 3125 бит доступны2781 бит на уровне немодулированной передачи. Получается, что длинные кадры эффективнее однотактовых.Все кадры передаются между главным и подчиненными узлами по логическому каналу, называемому соединением. Существует два типа соединений. Первый называется ACL (Asynchronous Connectionless — асинхронный без установления связи), он используется для коммутации пакетов данных, которые могутпоявиться в произвольный момент времени.
Такие данные появляются с уровняL2CAP на передающей стороне и доставляются на тот же уровень на принимающей стороне. Трафик ACL доставляется по принципу максимальных прилагаемых усилий для обеспечения сервиса. Никаких гарантий не дается. Кадры могуттеряться и пересылаться повторно. У подчиненного узла может быть только одно ACL-соединение со своим главным узлом.Второй вид соединения называется SCO (Synchronous Connection Oriented —синхронный с установлением связи). Он предназначен для передачи данных в реальном масштабе времени — это требуется, например, при телефонных разговорах.
Такой тип канала получает фиксированный временной интервал для передачи в каждом из направлений. Из-за критичной ко времени передачи природыSCO кадры, переданные по данному типу канала, никогда не пересылаются заново. Вместо этого может быть использована прямая коррекция ошибок, обеспечивающая более надежное соединение. У подчиненного узла может быть до трехсоединений типа SCO с главным узлом, каждое из которых представляет собойаудиоканал РСМ с пропускной способностью 64 000 бит/с.Bluetooth: уровень L2CAPУровень L2CAP выполняет три основные функции. Во-первых, он принимает пакеты размером до 64 Кбайт с верхних уровней и разбивает их на кадры для передачи по физическому каналу.
На противоположном конце этот же уровень протоколов используется для обратного действия — объединения кадров в пакеты.Во-вторых, L2CAP занимается мультиплексированием и демультиплексированием множества источников пакетов. После сборки пакета он определяет, кудаследует направить пакет (например, на протоколу ВЧ-связи или телефонии).В-третьих, L2CAP отвечает за качество обслуживания как во время передачи,так и во время ожидания. Во время установления соединения он договариваетсяо максимально разрешенном количестве передаваемой полезной информации,что позволяет избежать заваливания данными устройства, которому приходитсяBluetooth369работать с маленькими пакетами.
Это действие необходимо потому, что далеконе все участники сети могут работать с 64-килобайтными пакетами.Bluetooth: структура кадраСуществует несколько форматов кадров, наиболее важный из которых показанна рис. 4.34. В начале кадра указывается код доступа, который обычно служитидентификатором главного узла. Это позволяет двум главным узлам, которыерасположены достаточно близко, чтобы «слышать» друг друга, различать, комуиз них предназначаются данные. Затем следует 54-битный заголовок, в которомсодержатся поля, характерные для кадра подуровня MAC.
Далее расположенополе данных, размер которого ограничен 2744 битами (для передачи из пяти тактов). Если кадр имеет длину, соответствующую одному тактовому интервалу, тоформат остается таким же, с той разницей, что поле данных в этом случае составляет 240 бит.Биты72540-2744Код доступаЗаголовокДанныеSSБиты1 1 1Адрес Тип F А SКонтрольнаясумма18-битный заголовок повторяется три раза,что в сумме дает 54 битаРис. 4.34. Типичный информационный кадр BluetoothРассмотрим, из чего состоит заголовок кадра. Поле Адрес идентифицируетодно из восьми устройств, которому предназначена информация.
Поле Тип определяет тип передаваемого кадра (ACL, SCO, опрос или пустой кадр), метод коррекции ошибок и количество временных интервалов, из которых состоит кадр.Бит F (Flow — поток) выставляется подчиненным узлом и сообщает о том, чтоего буфер заполнен. Это такая примитивная форма управления потоком. Бит А(Acknowledgement — подтверждение) представляет собой подтверждение (АСК),отсылаемое заодно с кадром. Бит 5 (Sequence — последовательность) используется для нумерации кадров, что позволяет обнаруживать повторные передачи.Это протокол с ожиданием, поэтому 1 бита действительно оказывается достаточно.
Далее следует 8-битная контрольная сумма заголовка. Весь 18-битный заголовок кадра повторяется трижды, что в итоге составляет 54 бита, как показанона рис. 4.34. На принимающей стороне несложная схема анализирует все три копии каждого бита. Если они совпадают, бит принимается таким, какой он есть.В противном случае все решает большинство. Как видите, на передачу 10 биттратится в данном случае 54 бита. Причина очень проста: за все нужно платить.За обеспечение передачи данных с помощью дешевых маломощных устройств370Глава 4.
Подуровень управления доступом к среде(2,5 мВт) с невысокими вычислительными способностями приходится платитьбольшой избыточностью.В кадрах ACL применяются разные форматы поля данных. Самый простойформат — в кадрах SCO: длина поля данных всегда равна 240 бит. Возможнытри варианта: 80, 160 или 240 бит полезной информации.
При этом оставшиесябиты поля данных используются для исправления ошибок. Самая надежная версия (80 бит полезной информации) устроена очень просто: одно и то же содержимое повторяется три раза (что и составляет 240 бит). То есть метод здесь применяется тот же, что и в заголовке кадра.Поскольку подчиненные узлы могут использовать только нечетные временные интервалы, им достается 800 интервалов в секунду. Столько же получает иглавный узел. При 80 битах полезных данных, передающихся в одном кадре, емкость канала подчиненного узла равна 64 000 бит/с. Этому же значению равна иемкость канала главного узла.
Этого как раз хватает для организации полнодуплексного РСМ-канала голосовой связи (именно поэтому 1600 скачков в секундубыло выбрано в качестве скорости перестройки частот). Все эти цифры говорято том, что полнодуплексный канал со скоростью 64 000 бит/с в каждую сторонупри самом надежном способе передачи информации вполне устраивает пикосеть, невзирая на то, что суммарная скорость передачи данных на физическомуровне равна 1 Мбит/с. При самом ненадежном варианте (240 бит информациина кадр) можно организовать три полнодуплексных голосовых канала одновременно.
Именно по этой причине для подчиненного узла максимальное количество соединений типа SCO равно трем.О системах Bluetooth можно было бы рассказать еще много интересного, нообъем книги все-таки ограничен, и нам придется остановиться на этом. Дополнительную информацию можно узнать в следующих изданиях (Bhagwat, 2001;Bisdikian, 2001; Bray and Sturman, 2002; Haartsen, 2000; Johansson и др., 2001;Miller and Bisdikian, 2001; Sairam и др., 2002).Коммутация на уровне передачи данныхрии 802.
Подробную информацию о мостах, коммутаторах и т. п. можно найти у(Perlman, 2000).Прежде чем перейти к обсуждению мостов, стоит рассмотреть несколько часто встречающихся ситуаций, в которых они используются. Перечислим шестьпричин, по которым в организации может появиться несколько локальных сетей.Во-первых, у многих университетов и отделов корпораций есть свои локальные сети, соединяющие персональные компьютеры, рабочие станции и серверы.Поскольку цели различных факультетов или отделов различны, то и объединение в локальные сети часто происходит по факультетам и отделам, которым неочень интересно, как построена сеть у соседей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
