Методы физического доступа к среде в локальных сетях
Одна из типичных сред передачи данных в ЛВС - отрезок коаксиального кабеля. К нему через аппаратуру окончания канала данных подключаются узлы. Поскольку среда передачи данных общая, а запросы на сетевые обмены у узлов появляются асинхронно, то возникает проблема разделения общей среды между многими узлами.
Д
оступом
к сети называют взаимодействие узла
сети со средой передачи данных для
обмена информацией с другими узлами.
Управление доступом к среде - это
установление последовательности, в
которой узлы получают полномочия по
доступу к среде передачи данных.
Методы доступа могут быть случайными или детерминированными. Основным используемым методом случайного доступа является метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (МДКН/ОК). Этот метод основан на контроле несущей в линии передачи данных (на слежении за наличием в линии электрических колебаний) и устранении конфликтов, возникающих из-за попыток одновременного начала передачи двумя или более станциями. Устранение осуществляется путем прекращения передачи конфликтующими узлами и повторением попыток захвата линии каждым из этих узлов через случайный отрезок времени.
Различают настойчивый и ненастойчивый МДКН/ОК. В первом случае попытка захвата канала происходит сразу после его освобождения, что допустимо при слабой загрузке сети. При заметной загрузке велика вероятность того, что несколько станций будут претендовать на доступ к сети сразу после ее освобождения. Поэтому обычно используют ненастойчивый МДКН/ОК, в котором задержка td является случайной величиной.
Среди детерминированных методов доступа к сети передачи данных преобладают маркерные методы доступа. Маркерные методы основаны на передаче полномочий на передачу одному из узлов сети с помощью специального информационного объекта, называемого маркером.
Например, в эстафетном методе передача маркера выполняется в порядке очередности; в способе селекторного опроса сервер опрашивает станции данных и передает полномочие одной из тех станций, которые готовы к передаче. В кольцевых одноранговых сетях широко применяется тактируемый маркерный доступ, при котором маркер циркулирует по кольцу и используется станциями для передачи своих данных.
В сетях Token Ring алгоритм, называемый алгоритмом раннего освобождения маркера (Early Token Release). В соответствии с ним станция передает маркер доступа следующей станции сразу же после окончания передачи последнего бита кадра, не дожидаясь возвращения по кольцу этого кадра с битом подтверждения приема. В этом случае пропускная способность кольца используется более эффективно и приближается к 80 % от номинальной.
Для различных видов сообщений передаваемым данным могут назначаться различные приоритеты. Не все станции в кольце равны. Одна из станций обозначается как активный монитор, что означает дополнительную ответственность по управлению кольцом. Активный монитор осуществляет управление тайм-аутом в кольце и порождает новые маркеры.
Беспроводной доступ. Область применения. Основная классификация.
Семейство стандартов IEEE 802.15
Стандарт IEEE 802.15.1 (Bluetooth)
Стандарт IEEE 802.15.3
Стандарт IEEE 802.15.4 (ZigBee)
Стандарт IEEE 802.15.4a (Ultra Wideband, UWB)
Стандарт IEEE 802.15.1 (Bluetooth)
Активно продвигаемая консорциумом Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), технология Bluetooth (стандарт IEEE 802.15.1 базируется на спецификациях Bluetooth v1.x) предназначена для построения так называемых персональных беспроводных сетей (Wireless Personal Area Network, WPAN).
Cтандарт IEEE 802.15.4 (ZigBee) ориентирован, главным образом, на использование в качестве средства связи между автономными приборами и оборудованием. В корпоративном секторе это могут быть, например, складские системы, системы автоматизации производства, различные датчики, сенсоры, сервоприводы, электронные метки, а в домашних условиях - ПК, игровые приставки, системы безопасности, освещения, кондиционирования, радиофицированные игрушки и даже пульты ДУ.
Стандарт IEEE 802.15.4a (Ultra Wideband, UWB)
Технология сверхширокополосной связи (Ultra Wideband, UWB) основана на передаче множества закодированных импульсов не гармонической формы очень малой мощности (0,05 мВт) и малой длительности в широком диапазоне частот (от 3,1 до 10,6 ГГц). Передача данных на расстояние до 5 метров осуществляется со скоростью от 400 до 500 Мбит/сек.
При помощи UWB-технологии можно создавать специальные сети, в которых несколько сверхширокополосных устройств смогут поддерживать связь между любыми узлами. Короткие сигналы UWB сравнительно устойчивы к многолучевому затуханию, возникающему при отражении волны от стен, потолка, зданий, транспортных средств. Высокоскоростные UWB-устройства хорошо подходят для работы с видеопотоками и приложениями, требующими быстрой пересылки данных. Низкоскоростное UWB-оборудование может применяться для отслеживания местоположения на местности владельцев беспроводных устройств и различных объектов.