Основними методами доступу в локальних мережах з кільцевою топологією є: метод тактованого доступу і метод маркерного доступу.
Метод тактованого доступу припускає розбивка тимчасового циклу кільця, тобто часу поширення сигналу по кільцю, на безліч рівних інтервалів часу – тактів (сегментів), у кожному з який міститься по одному кадру даних. Таким чином, одночасно може передаватися кілька кадрів. Кількість і довжина кадрів визначаються з урахуванням основних характеристик мережі. Робоча станція може передавати інформацію в кільце тільки при проходженні через її блок доступу вільного кадру. Вільні кадри відрізняються від зайнятих кадрів значенням спеціального контрольного біта в заголовку. Одиниця, як правило, указує на те, що даний кадр зайнятий, а нуль — вільний. Адресат, підучивши кадр даних, копіює його. Звільнення (обнуління) кадрів може здійснюватися як одержувачем, так і відправником інформації.
В даний час відомо багато різновидів даного методу доступу, але усі вони припускають розбивку повідомлень на пакети з наступним формуванням кадру й ефективні при обміні короткими повідомленнями і високої інтенсивності обміну повідомленнями.
При обміні великими повідомленнями перемінної довжини кращим є маркерний доступ. Основна відмінність маркерного доступу в кільцевій мережі від маркерного доступу в мережі із шинною топологією полягає в тім, що кадри маркера і даних передаються по фізичному кільцю в одному напрямку. Передача інформації в довільному напрямку, як це відбувається в мережах із шинною топологією, виключається. Робоча станція може почати передачу тільки після одержання маркера від попередньої робочої станції. Одержавши маркер, станція посилає в кільце кадр даних. Передача маркера наступної робочої станції може здійснюватися після повернення переданого кадру даних або відразу ж після його передачі. В другому випадку говорять про режим раннього звільнення маркера. При цьому кожен наступний кадр даних міститься між попереднім кадром і маркером. Видалення прийнятих кадрів, як правило, здійснюється передавальною робочою станцією. У мережах з маркерним доступом необхідно контролювати втрату маркера і видалення отриманих пакетів.
- Методи комутації в мережах передачі даних
Основою глобальних мереж є мережа передачі даних, що представляє собою сукупність каналів передачі даних і вузлів комутації. У зв'язку з цим однієї з визначальних характеристик глобальної мережі є метод комутації даних. Існують три основних методи комутації:
комутація каналів (circuit switching),
комутація пакетів (packet switching),
комутація повідомлень (message switching).
Найбільш простим і природним методом передачі даних між двома робочими станціями є метод комутації каналів, який базується на встановленні фізичного з'єднання між робочими станціями. По своїй суті мережі комутації каналів подібні телефонним мережам колективного користування. Фізичне з'єднання між абонентами комп'ютерної мережі створюється, як правило, тільки на час сеансу передачі інформації шляхом утворення складеного каналу з послідовно з'єднаних каналів. При цьому зв'язок між відправником і одержувачем установлюється шляхом посилки відправником відповідного повідомлення, що передається по мережі передачі даних від одного вузла комутації каналу до іншого і керує комутацією каналів зв'язку, як би прокладаючи шлях від відправника до одержувача. Після утворення фізичного з'єднання з пункту призначення відправнику передається відповідне повідомлення, що підтверджує наявність необхідного з'єднання. Потім здійснюється передача інформації, заради якої був створений канал передачі даних. На час сеансу обміну інформацією складений канал підносну недоступний для інших абонентів. Після завершення передачі відправник інформації виробляє відповідне керуюче повідомлення, що передається по складеному каналі, керуючи його роз'єднанням, .а, досягши адресата, інформує його про закінчення сеансу обміну інформацією.
Відносно тривалий час установлення з'єднання (секунди) у сполученні з низькою надійністю і високим рівнем шумів, обмежує використання телефонних каналів зв'язку у швидкодіючих комп'ютерних мережах. Використання сучасних електронних вузлів комутації каналів дозволяє приблизно на два порядки зменшити час комутації каналів і створювати так називані комп'ютерні мережі зі швидкою комутацією каналів.
У рамках мереж комутації каналів можуть організовуватися так називані виділені канали, що комутуються у визначені, заздалегідь задані інтервали часу, коли тільки і допускається передача інформації. Очевидно, що режим виділених каналів забезпечує максимально .припустиму для конкретної мережі швидкість передачі даних.
Перевагою мереж комутації каналів є наявність постійного з'єднання між робочими станціями, що дозволяє досить просто організувати взаємодію між ними в режимі реального часу, у діалоговому режимі. Істотним недоліком мереж комутації каналів - є низький коефіцієнт використання каналів передачі даних, пряма залежність цього коефіцієнта від режиму роботи мережі.
Передача інформації за допомогою методу комутації пакетів здійснюється без утворення фізичного з'єднання між пунктами відправлення й одержання інформації. Між ними установлюється віртуальне (логічне) з'єднання, а фізичний канал установлюється локально між суміжними вузлами комутації і тільки на час передачі даних. При цьому інформація представляється і передається у виді блоку даних фіксованої структури і довжини. Заголовок блоку даних містить адреси відправника й одержувача інформації, а також іншу керуючу інформацію, необхідну для коректної передачі повідомлень між абонентами. Передача блоків Даних між абонентами здійснюється з проміжним запам'ятовуванням їх у вузлах комутації: повідомлення, що надійшло у вузол комутації, запам'ятовується в буферному запам'ятовуючому пристрої і при наявності вільного каналу зв'язку в напрямку адресата передається по цьому каналі в наступний вільний вузол. Такі вузли, що здійснюють проміжне збереження і керування передачею повідомлень, називаються вузлами комутації пакетів, а мережі передачі даних, що використовують цей спосіб комутації, одержали назва мереж комутації пакетів.
Таким чином, повідомлення послідовне передається від одного вузла комутації до іншого, займаючи в кожен період часу тільки канал передачі даних між суміжними вузлами. Інші канали на шляху проходження пакета можуть використовуватися дня інших цілей. Це дозволяє істотно, у порівнянні з мережами комутації каналів, підвищити коефіцієнт використання фізичних каналів зв'язку v і тим самим збільшити загальну пропускну здатність мережі передачі даних. Однак при цьому ускладнюються вузли комутації і з'являються додаткові затримки, зв'язані з необхідністю проміжного запам'ятовування повідомлення в кожнім вузлі мережі. В остаточному підсумку це приводить до збільшення часу доставки пакетів. Процес передачі інформації в мережі комутації пакетів можна порівняти з роботою поштової мережі зв'язку при пересиланні листів. Фіксована довжина пакетів припускає розбивку довгих повідомлень на кілька пакетів. Великі масиви інформації передаються декількома пакетами, операція зборки-розбирання здійснюється тільки в робочих станціях, що спрощує структуру проміжних вузлів мережі. Пакети одного повідомлення можуть передаватися по різних маршрутах, незалежно друг від друга, у цьому випадку говорять про так називаний дейтаграмному способі передачі даних. Такий спосіб передачі характеризується використанням найпростішого транспортного протоколу і використовується в основному для передачі короткої послідовності пакетів. Відсутність логічного каналу може привести до порушення порядку надходження пакетів до адресата. Тому для передачі великих повідомлень переважний спосіб віртуальних каналів, при якому всі пакети випливають по одному, заздалегідь установленому маршруту.
Рис. 2.4 Комутація повідомлень
Під комутацією повідомлень розуміють передача єдиного блоку даних між транзитними робочими станціями з тимчасовою буферизацією цього блоку на диску кожної робочої станції (рис 2.4). Повідомлення на відміну від пакета має довільну довжину, яка визначається не технологічними розуміннями, а змістом інформації, що складає повідомлення. Наприклад, повідомленням може бути текстовий документ, файл із кодом програми, електронний лист.
За такою схемою звичайно передаються повідомлення, що не вимагають негайної відповіді, найчастіше повідомлення електронної пошти. Режим передачі з проміжним збереженням на диску називається режимом “збереження-і-передача” (store-and-forward).
Режим комутації повідомлень розвантажує мережа для передачі трафіку, що вимагає швидкої відповіді, наприклад трафіку служби WWW чи файлової служби.
Кількість транзитних робочих станцій намагаються по можливості зменшити. Якщо вони підключені до мережі з комутацією пакетів, то їх число, звичайно, зменшується до двох. Наприклад, користувач передає поштове повідомлення своєму серверу вихідної пошти, а той відразу намагається передати повідомлення серверу вхідної пошти адресата. Але якщо комп'ютери зв'язані між собою телефонною мережею, те часто використовується кілька проміжних серверів, тому що прямий доступ до кінцевого сервера може бути неможливий у даний момент через перевантаження телефонної мережі (абонент зайнятий) чи економічно невигідний через високі тарифи на віддалений телефонний зв'язок.
Техніка комутації повідомлень з'явилася в комп'ютерних мережах раніш техніки комутації пакетів, але потім була витиснена останньою, як більш ефективною за критерієм пропускної здатності мережі. Запис повідомлення на диск займає досить багато часу, крім того, наявність дисків вимагає спеціалізованих комп'ютерів, як комутатори, що підвищує вартість мережі.
Сьогодні комутація повідомлень працює тільки для деяких не оперативних служб, причому найчастіше зовні мережі з комутацією пакетів, як служба прикладного рівня.
