Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Катр ЕгЬегпес 1)1Х (Н) не отражает разделения канального уровня ЕгЬегпес на уровень 'мАС и уровень 1.1.С: его поля поддерживают функции обоих уровней, например интер- Глава 12. Технологии локальных сетей на разделяемой срег фейсные функции поля Тотиосятся к функциям уровня 1.|С, в то время как все остальнь поля поддерживают функции уровня МАС. Существуют еше три стандартных формата кадра Ейегпек (3 Кадр 802.3/11.С является стандартом комитета 1ЕЕЕ 802 и построен в соответствк с принятым разбиением функций канального уровня на уровень МАС и уровень Е11 Поэтому результирующий кадр является вложением кадра Ы.С, определяемого ста~ дартом 802.2, в кадр МАС, определяемого стандартом 802.3.
С) Кадр Катя 802.3, или ХочеП 802.3, появился в результате усилий компании Хоче!1 г ускорению разработки своего стека протоколов в сетях ЕгЬегпес. 13 Кадр Ейегпе1 8ХАР стал результатом деятельности комитета 802.2 по приведенн предыдущих форматов кадров к некоторому общему стандарту и приданию кадр необходимой гибкости для учета в будущем возможностей добавления полей или и: менения их назначения. Как уже было сказано, в настоящее время оборудованием Е1Ьегпег используются тальк кадры Ейегпег 01Х (П). Остальные форматы кадров, в том числе кадр 802.3/ЫС, ш прежнему формально являющийся стандартным, вышли из употребления из-за болг сложного формата, который оказался не нужен в условиях существования единой техн( логии канального уровня.
Более подробную информацию о форматах кадров Е1Ьегпег можно найти на сайте пмяя.оИег.со.пх в документе «Форматы кадров Егйегпег». Доступ к среде и передача данных Метод доступа, используемый в сетях Е1Ьегпег на разделяемой проводной среде', носи название СИМА/СГг (Сагпег Яепзе Мп1г!р!е Ассезз те!1Ь Со1!! зюп 1)егесс! оп — п распушим ние несущей частоты с множественным доступом и распознаванием коллизий).
Названя метода достаточно хорошо описывает его особенности. Все компьютеры в сети на разделяемой среде имеют возможность немедленно (с учето| задержки распространения сигнала в физической среде) получить данные, которые любо из компьютеров начал передавать в общую среду. Говорят, что среда„к которой подключеш все станции, работает в режиме коллективного доступа (Мп!Вр!у Ассезз, МА). Чтобы получить возможность передавать кадр, интерфейс-отправитель должен убедитмз что разделяемая среда свободна.
Это достигается прослушиванием основной гармоник сигнала, которая еще называется несущей частотой (Сап!ег Кепке, СЯ). Признаком «незанятости» среды является отсутствие на ней несущей частоты, которая пр манчестерском способе кодирования равна 5 — 10 М Гц в зависимости от последовательност. единиц и нулей, передаваемых в данный момент. ' В беспроводных сетях ЕгЬегпег применяется другой метод доступа, известный кзк СБМА/СА. Это метод рассматривается далее в разделе «Беспроводные локальные сети 1ЕЕЕ 802.11». звз Вьегпе1 со скоростью 1О Мбит/с на разделяемой среде Если среда свободна, то узел имеет право начать передачу кадра.
В примере, показанном нз рис. 12.6, узел 1 обнаружил, что среда свободна, и начал передавать свой кадр. В коаксизльном кабеле сигналы передатчика узла 1 распространяются в обе стороны, так что их получают все узлы сети. Кадр данных всегда сопровождается преамбулой, которая состоит аз 7 байт, каждый из которых имеет значение 10101010, и 8-го байта, равного 10101011. Последний байт носит название ограничителя начала кадра. Преамбула нужна для вхождения приемника в побитовую и побайтовую синхронизацию с передатчиком. Наличие двух единиц, идущих подряд, говорит приемнику о том, что преамбула закончилась и следующий бит является началом кадра.
Коллизия Ваго Ш Попытка доступа к шине узла 2 Узел шине узла 3 Рис. 12.6. Метод случайного доступа СЗМА/СС Все станции, подключенные к кабелю, начинают записывать байты передаваемого кадра в свои внутренние буферы. Первые 6 байт кадра содержат адрес назначения. Та станция, которая узнает собственный адрес в заголовке кадра, продолжает записывать его содерхкмое в свой внутренний буфер, а остальные станции на этом прием кадра прекращают. Станция назначения обрабатывает полученные данные и передает их вверх по своему пеку.
Кадр ЕгЬегпег содержит не только адрес назначения, но и адрес источника данных, полому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ. Умл 2 во время передачи кадра узлом 1 также пытался начать передачу своего кадра, однако обнаруживает, что среда занята — на ней присутствует несущая частота, — поэтому рез 2 вынужден ждать, пока узел 1 не прекратит передачу кадра. Весле окончания передачи кадра все узлы сети обязаны выдержать технологическую паузу, уввпую межпакетному интервалу (1псег Распев бар, 1РС) в 9,6 мкс. Эта пауза нужна для приведения сетевых адаптеров в исходное состояние, а также для предотвращения моноаиьпого захвата среды одной станцией.
После окончания технологической паузы узлы кмеют право начать передачу своего кадра, так как среда свободна. В приведенном приж1я узел 2 дождался окончания передачи кадра узлом 1, сделал паузу в 9,6 мкс и начал передачу своего кадра. 364 Глава! 2. Технологии локальных сетей на разделяемой среде Возникновение коллизии Механизм прослушивания среды и пауза между кадрами не гарантируют исключения ситуации, когда дае или более станции одновременно решают, что среда свободна, и начинают передавать свои кадры. Говорят, что при этом происходит коллизия, так как содержимое обоих кадров сталкивается на общем кабеле и происходит искажение информации.
Коллизия — это нормальная ситуация в работе сетей Есйегпец В примере на рис. 12.7 коллизию породила одновременная передача данных узлами 3 и 1. Для возникновения коллизии не обязательно, чтобы несколько станций начали передачу абсолютно одновременно, такая ситуация маловероятна. Более вероятна ситуация, когда один узел начинает передачу, а через некоторое (короткое) время другой узел, проверив среду и не обнаружив несущую (сигналы первого узла еще не успели до него дойти), начинает передачу своего кадра. Таким образом, возникновение коллизии является следствием распределения узлов сети в пространстве. Среда сеободна— узел 3 начинает передачу Узел 3 обнаруживает оллизию Коллизия распространяется до узла 1 Рис.
12.7. Схема возникновения и распространения коллизии Чтобы корректно обработать коллизию, все станции одновременно наблюдают за возникающими на кабелеспгналами. Если передаваемые и наблюдаемые сигналы отличаются, то фиксируется факт обнаружения коллизии (Сой!зюп Оесесс!оп, С()).
Для повышения вероятности скорейшего обнаружения коллизии всеми станциями сети станция, которая обнаружила коллизию, прерывает передачу своего кадра (в произвольном месте, возможно, н не на границе байта) и усугубляет коллизию посылкой в сеть специальной последователь. ности из 32 бит, называемой )аш-последовательностьто. 366 Егоегое1 со скоростью 1О МбитУс на разделяемой среде После этого обнаружившая коллизию передающая станция обязана прекратить передачу и сделать паузу в течение короткого случайного интервала времени. Затем она может снова предпринять попытку захвата среды и передачи кадра. Случайная пауза выбирается по следующему алгоритму: Пауза А х (интервал отсрочки). В технологии ЕЕЬегпег интервал отсрочки выбран равным значению 512 битовых интервалов.
Битовый интервал соответствует времени между появлением двух последовательных битов данных на кабеле; для скорости 10 Мбит/с величина битового интервала равна 0,1 мкс, или 100 нс. 1 представляет собой целое число, выбранное с равной вероятностью из диапазона 10, 2гч), где М вЂ” номер повторной попытки передачи данного кадра: 1, 2, ..., 10. После 10-й попытки интервал, из которого выбирается пауза, не увеличивается.
Таким образом. олучвйнвв ввуза в увхнояогии ИФвгпвз может принимать значения от О до $2,4 мо. Если 16 последовательных попыток передачи кадра вызывают коллизию, то передатчик должен прекратить попытки и отбросить этот кадр. Описанный алгоритм носит название усеченного экспоненциального двоичного алгоритма отсрочки. Поведение сети ЕЕЬегпег при значительной нагрузке, когда коэффициент использования среды растет и начинает приближаться к 1, в целом соответствует графикам, которые были приведены в главе 7 при анализе модели теории очередей М/М/1.
Однако рост времени ожидания освобождения среды в сетях ЕгЬегпес начинается раньше, чем в модели М/М1. Зго происходит из-за того, что модель М/М/1 является очень простой и не учитывает тзхой важной особенности ЕЕЬегпег, как коллизии. администраторы сетей Егйегпег на разделяемой среде руководствуются простым эмпирвческим правилом — коэффициент использования средь< не должен превышать 30 Ж. йлх поддержки чувствительного к задержкам графика сети ЕЕЬегпег (и другие сети на ргзделяемой среде) могут применять только один метод поддержания характеристик Яо5 — недогруженный режим работы. Время оборота и распознавание коллизий Надежное распознавание коллизий всеми станциями сети является необходимым условием корректной работы сети ЕЕЬегпег. Если какая-либо передающая станция не распознает коллизию и решит, что кадр данных передан ею верно, этот кадр будет утерян. Из-за наложения сигналов при коллизии информация кадра исказится, и он будет от(рзковзн принимающей станцией из-за несовпадения контрольной суммы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
