Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий

Основные методы доступа

Управление трафиком

Методы доступа

Метод доступа – набор правил, которые определяют, как компьютер должен отправлять и принимать данные по сетевому кабелю.

В сети несколько компьютеров должны иметь совместный доступ к кабелю. Однако, если два компьютера попытаются одновременно передавать данные, их пакеты «столкнутся» друг с другом и будут испорчены. Такая ситуация называется коллизией.

Чтобы передать данные по сети от одного пользователя к другому или получить их с сервера, должно быть несколько способов:

· поместить данные в кабель без «столкновения» с уже передаваемыми по нему данными;

· принять данные с достаточной степенью уверенности в том, что при передаче они не были повреждены в результате коллизии.

Все сетевые компьютеры должны использовать один и тот же метод доступа к кабелю нескольких компьютеров, упорядочивая передачу и прием данных по сети и гарантируя, что в каждый момент времени только один компьютер может работать на передачу.

Существует три способа предотвратить одновременную попытку использовать кабель. Другими словами, три основных метода доступа к нему.

· Множественный доступ с контролем несущей:

с обнаружением коллизий

с предотвращением коллизий.

· Доступ с передачей маркера. Только компьютер, получивший маркер, может передавать данные.

· Доступ по приоритету запроса.

При множественной доступе с контролем несущей и обнаружением коллизий (сокращенно CSMA/CD) все компьютеры в сети – и клиенты, и серверы – «прослушивают» кабель, стремясь обнаружить передаваемые данные (т.е. трафик).

1. Компьютер «понимает», что кабель свободен (т.е. трафик отсутствует).

2. Компьютер может начать передачу данных.

3. Пока кабель не освободится (в течении передачи данных), ни один из сетевых компьютеров не может вести передачу.

Если два или более компьютера попытаются вести передачу данных одновременно, это приведет к коллизии. Тогда эти компьютеры приостанавливают передачу на случайный интервал времени, а затем вновь стараются «наладить» связь.

Способность обнаружить коллизии – причина, которая ограничивает область действия самого CSMA/CD. Из-за ослабления сигнала при расстояниях свыше 2500м механизм обнаружения коллизий не эффективен. Если расстояние до передающего компьютера превышает это ограничение, некоторые компьютеры могут его не услышать и начнут передачу данных, что приведет к коллизии и разрушению пакетов данных.

CSMA/CD известен как состязательный метод, поскольку сетевые компьютеры «состязаются» между собой за право передавать данные. Он кажется достаточно громоздким, но современные реализации CSMA/CD настолько быстры, что пользователи даже не задумываются на тем, что применяют состязательный метод доступа.

Чем больше компьютеров в сети, тем интенсивнее сетевой трафик. При интенсивном трафике число коллизий возрастает, а это приводит к замедлению сети. Поэтому в некоторых ситуациях метод CSMA/CD может оказаться не очень быстрым.

После каждой коллизии обоим компьютерам приходится возобновлять передачу. Если сеть очень загружена, повторные попытки опять могут привести к коллизиям, но уже с другими компьютерами. Теперь уже четыре компьютера будут возобновлять передачу. Результат может оказаться тем же, что и в предыдущем случае, только пострадавших компьютеров станет еще больше. Такое лавинообразное нарастание повторных передач может парализовать работу всей сети.

Вероятность возникновения подобной ситуации зависит от числа пользователей, пытающихся получить доступ к сети, и приложений, с которыми они работают. Базы данных, например, сеть используют интенсивнее, чем текстовые процессоры.

Сеть с методом доступа CSMA/CD, обслуживающая многих пользователей, которые работают с несколькими системами управления базами данных, может практически зависнуть из-за чрезмерного сетевого трафика.