Передача с установлением соединения и без установления соединения

Рис. 5.11. Способы выделения начала и конца кадра при синхронной передаче

При передаче кадров данных на канальном уровне используются как дейтаграмм-, ные процедуры, работающие без установления соединения {connectionless), так и процедуры с предварительным установлением логического соединения (сопnection-oriented). При дейтаграммной передаче кадр посылается в сеть «без предупреждения», и никакой ответственности за его утерю протокол не несет (рис. 5.12, а). Предполагается, что сеть всегда готова принять кадр от конечного узла. Дейтаграммный метод работает быстро, так как никаких предварительных действий перед отправкой данных не требуется. Однако при таком методе трудно организовать в рамках протокола отслеживание факта доставки кадра узлу назначения. Этот метод не гарантирует доставку пакета. Передача с установлением соединения более надежна, но требует больше времени для передачи данных и вычислительных затрат от конечных узлов. В этом случае узлу-получателю отправляется служебный кадр специального формата с предложением установить соединение (рис. 5.12, б). З аметим,что, вотличие от протоколов дейтаграммного типа, которые поддерживают только один тип кадра — информационный, протоколы, работающие с установлением соединения, должны поддерживать как минимум два типа кадров — служебные, для установления (и разрыва) соединения, и информационные, переносящие собственно пользовательские данные. Логическое соединение может быть рассчитано как па передачу данных в одном направлении — от инициатора соединения, так и в обоих направлениях.

2.25 Локальная сеть Ethernet. Топологии, стандарты, доступ к сети, структура кадров, расчет производительности, коллизии, домен коллизий и организация работы сети

2.25 ЛОКАЛЬНА МЕРЕЖА ETHERNET. ТОПОЛОГІЇ, СТАНДАРТИ, ДОСТУП ДО МЕРЕЖІ, СТРУКТУРА КАДРУ, РОЗРАХУНОК ПРОДУКТИВНОСТІ, КОЛІЗІЇ, ДОМЕН КОЛІЗІЙ ТА ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТИ МЕРЕЖІ.

Технология Ethernet (802.3)Ethernet - это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей. В стандарте IEEE 802.3 различаются уровни MAC и LLC. В зависимости от типа физической среды стандарт IEEE 802.3 имеет различные модификации - l0Base-5, l0Base-T, l0Base-FL, l0Base-FB. В 1995 году был принят стандарт Fast Ethernet, который во многом не является самостоятельным стандартом (802.3u). Аналогично, принятый в 1998 году стандарт Gigabit Ethernet описан в разделе 802.3z основного документа. Для передачи двоичной информации по кабелю для всех вариантов физического уровня технологии Ethernet, обеспечивающих пропускную способность 10 Мбит/с, используется манчестерский код. Все виды стандартов Ethernet используют один и тот же метод разделения среды передачи данных - метод CSMA/CD.

Метод доступа CSMA/CD В сетях Ethernet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD). Этот метод применяется исключительно в сетях с логической общей шиной. Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине, поэтому она может быть использована для передачи данных между любыми двумя узлами сети. Одновременно все компьютеры сети имеют возможность немедленно (с учетом задержки распространения сигнала по физической среде) получить данные, которые любой из компьютеров начал передавать на общую шину.

Возникновение коллизии. При описанном подходе возможна ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр данных по общей среде. Механизм прослушивания среды и пауза между кадрами не гарантируют от возникновения такой ситуации, когда две или более станции одновременно решают, что среда свободна, и начинают передавать свои кадры. Говорят, что при этом происходит коллизия (collision), так как содержимое обоих кадров сталкивается на общем кабеле и происходит искажение информации. Чтобы корректно обработать коллизию, все станции одновременно наблюдают за возникающими на кабеле сигналами. Если передаваемые и наблюдаемые сигналы отличаются, то фиксируется обнаружение коллизии (collision detection, CD). Для увеличения вероятности скорейшего обнаружения коллизии всеми станциями сети станция, которая обнаружила коллизию, прерывает передачу своего кадра и усиливает ситуацию коллизии посылкой в сеть специальной последовательности из 32 бит, называемой jam-последовательностью.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. Если 16 последовательных попыток передачи кадра вызывают коллизию, то передатчик должен прекратить попытки и отбросить этот кадр.