Классическая Aloha – первый алгоритм случайного доступа к среде передачи данных, был разработан в Гавайском университете. Каждая станция может начинать передачу данных в любой момент времени. Если несколько станций передают данные одновременно, то возникает конфликт – коллизия.
Тактированная Aloha представляет собой усовершенствованный вариант классической схемы Aloha. Все время разбивается на равные интервалы – такты. Все станции имеют право начинать передачу данных только в начале временного такта. Если происходит конфликт, то в коллизии участвуют лишь те станции, которые передают данные внутри одного временного интервала.
Метод доступа с прослушиванием несущей(Carrier Sense Multiply Access, CSMA). Для увеличения вероятности успешной передачи станция проверяет канал на наличие сигнала несущей частоты. При отсутствии сигнала делается вывод о том, что линия свободна, и станция начинает передачу данных.
Метод доступа с прослушиванием несущей и определением коллизий(Carrier Sense Multiple Access/ Collision Detection, CSMA/CD) Станция прослушивает канал как до момента передачи данных, так и во время передачи данных. Если обнаруженный в канале сигнал отличается от данных, которые передает станция, то регистрируется коллизия. Повторная попытка передачи данных выполняется через некоторый случайный интервал времени.
Характеризуются отсутствием коллизий являются детерминистическими протоколами, т.е. протоколами, которые позволяют рассчитать время, за которое кадр данных попадет от отправителя к получателю. К методам поочередного доступа относятся следующие виды протоколов:
1. Протоколы с выбором станции(Polling Protocols)
2. Протоколы с передачей маркера(Token Pass Protocols)
В протоколах выбора присутствует центральная станция, которая поочередно обращается ко всем узлам сети и предоставляет им право вести передачу данных. Наличие центральной станции является основным недостатком таких сетей.
В протоколах с передачей маркера между станциями поочередно передается кадр специального формата – маркер. Станция, получившая маркер, получает право передавать свои данные. Если данные для передачи отсутствуют, то маркер передается дальше. При наличии данных маркер изымается из сети и станция передает свой кадр данных. После завершения передачи станция генерирует новый маркер.
На канальном уровне выполняется передача данных, которые поступают от протокола верхнего уровня. Данные оформляются в кадры определенного формата, к ним добавляется управляющая информация, необходимая для передачи данных на канальном уровне. Передача данных по протоколам канального уровня выполняется либо в пределах локальной сети с заданной топологией(Ethernet, Token Ring, FDDI), либо в глобальных сетях по соединению «точка – точка».
Протоколы канального уровня можно классифицировать следующим образом:
1. Синхронные протоколы;
2. Асинхронные протоколы;
3. Символьно – ориентированные протоколы;
4. Бит – ориентированные протоколы;
5. Протоколы с установлением соединения;
6. Датаграммные протоколы;
7. Протоколы с обнаружением искажений и потерь данных;
8. Протоколы с восстановлением данных;
9. Протоколы с использованием сжатия данных.
В протоколах синхронной передачи данные собираются в кадр. Кадр данных предваряется байтом синхронизации. Байт синхронизации содержит определенный код, который оповещает приемник о приходе данных.
Асинхронные протоколы сопровождают каждый байт информации сигналами “старт” и “стоп”.Сигналы используются для оповещения приемника о приходе данных и выполнения действий по синхронизации. Такой режим называют асинхронным потому, что появление следующего байта может быть смещено во времени.
Синхронные протоколы делят на бит – ориентированные и символьно–ориентированные.
В символьно – ориентированных протоколах для синхронизации используются символы, а в бит – ориентированных испоьзуется набор битов, называемый флагом.
Протоколы с установлением соединения предоставляют услуги по надежной передаче данных. До начала передачи станция – инициатор соединения посылает кадр с запросом на установление соединения. В ответ станция – получатель отправляет кадр с подтверждением установления соединения и параметрами соединения. Станция – инициатор может отправить кадр с подтверждением того, что параметры соединения приняты. Только после такого обмена сообщениями логическое соединение установлено и может производиться обмен данными. При разрыве соединения станция – инициатор разрыва отправляет другой стороне соответствующее уведомление.
Датаграммные протоколы предоставляют услуги по ненадежной доставке данных. Данные отсылаются без предупреждения и протокол не отвечает за их доставку.
Датаграммные протоколы работают достаточно быстро, т.к. не выполняет никаких действий при отправке данных.
