Základní pojmy

Sdílené médium na tomtéž médiu je více uzlů v jednom okamžiku může vysílat pouze jeden uzel

jinak kolize Kolize

začne-li vysílat více než jeden uzel najednou Metoda přístupu do sítě

určuje právo stanice vysílat řeší vzniklé kolize popřípadě vylučuje vznik kolizí

Použitá metoda závisí na standardu sítě ovlivňuje spolehlivost sítě ovlivňuje rychlost sítě

vznik kolizí – zpomaluje síť

Řízení přístupu do sítě

Statické řízení přístupu přenosová cesta rozdělena

např. multiplexováním uzly mají část cesty trvale k dispozici

Dynamické řízení přístupu přenosová cesta přidělena na základě okamžité potřeby

Dynamické řízení přístupu

Řízené metody přístupu jednoznačně stanovená pravidla přístupu jednotlivých uzlů

uzel se vždy dostane na síť např. Token ring, FDDI

Neřízené metody přístupu náhodné metody

nemusí vést vždy k výsledku přístup k médiu - náhodný charakter

např. Aloha, CSMA

Dynamické řízení přístupu

Centralizované

existuje centrální prvek, který přiděluje právo přístupu většinou řízené metody dvě skupiny metod

metody výzev (polling) metody žádostí uzlů

Distribuované neexistuje centrální prvek realizovány uzly vzájemně např. Ethernet

Centralizované řízení Metody výzev (polling)

existuje centrální prvek který vše řídí posílá pravidelné dotazy zájemcům o vysílání pořadí se může měnit v závislosti na intenzitě požadavků

dotazy častěji zatíženějším uzlům data i dotazy putují stejným kanálem nevýhody

zatížení sítě dotazy výpadek centra = výpadek sítě

Metody žádostí zájemce o vysílání požádá o právo vysílat musí existovat možnost zaslat žádost centrálnímu prvku

vyhrazené časové sloty (intervaly) samostatné cesty

nevýhody zatížení sítě dotazy ( časové sloty) potřeba více cest

Distribuované řízení

Nemají centrální prvek Mají pevně stanovená pravidla

každý uzel dodržuje tato pravidla Musí existovat algoritmus přidělování

ten běží na všech uzlech Varianty řízených distribuovaných metod

rezervační metody prioritní přístup

Do sítě pravidelně vysílán rezervační rámec

každý uzel do něj zapisuje žádost o vysílání má přehled o ostatních žádostech

nevýhoda zahlcování sítě rezervačním rámcem

výhoda na každého se dostane

Rezervační metody

Uzly se „rozpočítávají“ vybírají mezi sebou uzel, který bude vysílat

dle předem daného algoritmu (priority) nejčastěji dle adresy

ten s nejvyšší adresou může vysílat

výhody příliš nezahlcuje síť

nevýhody uzel s malou prioritou se nemusí dostat k vysílání

řešení = střídavá priorita (po vysílání se sníží)

Prioritní přístup

Prioritní přístup

Nemají centrální prvekPředáváno pověření

může vysílat ten, kdo vlastní pověření tzv. token (pešek) token neustále „obíhá“ sítí

Kruh je „logický“ definuje ho pořadí, v jakém si předávají uzly token topologie – může být kruh či sběrnice

Např. Token Ring, Token Bus, FDDI

Metody „logického kruhu“

Výhody může garantovat právo vysílat do určité maximální doby lze nastavit prioritu

některé uzly budou přistupovat častěji

Nevýhody komplikovanější musí být ošetřeny situace

ztráty oprávnění přidání uzlu do kruhu odebrání uzlu z kruhu

Metody „logického kruhu“

Využívá „metodu kruhu“, přestože nemá topologii kruhuKruh pouze logickýTopologie – sběrnice či hvězdaNevýhoda

omezený dosahNapř. ArcNet

Token Bus

Token Bus

Využívá „metodu kruhu“Kruh logický i fyzickýTopologie – kruhováVýhoda

větší dosah stanice zesilují signál

Např. IBM Token Ring, FDDI

Token Ring

Základem všech těchto metod metoda Aloha

vznik na Havajských ostrovech – odtud název zasílání dat – jak je potřeba pokud nedojde k potvrzení příjmu – odešli znovu časté kolize, vhodná při nízkém zatížení

Varianty prostá Aloha taktovaná Aloha řízená Aloha

Odvozené metody – CSMA, CSMA/CD

Neřízené distribuované metody

Prostá Aloha chci-li vysílat, vysílám bez ohledu na obsazenost kanálu => časté kolize v případě kolize musím poslat znovu čím více musím posílat znovu, tím více nových kolizí vzniká vhodné pouze pro nízké zatížení

Taktovaná Aloha (dělená Aloha) vylepšení prosté Alohy vysílám jen po okamžicích, které definují celý paket výrazné zmenšení kolizního slotu

Řízená Aloha definuji časový limit, za který se má paket opakovat po kolizi opět výrazné snížení kolizního slotu

Varianty Alohy

Prostá Aloha

Taktovaná Aloha

Monitoruje provoz na kanáleSleduje, zda někdo nevysílá

CS – Carrier Sense (detekce nosné) pokud nikdo nevysílá - lze vysílat zmenšuje počet kolizí (nevylučuje je)

Sdílené médium MA – Multiple Access (současné vysílání)

Podstata vzniku kolize více uzlů čeká na volný kanál

začnou vysílat v jednom okamžiku více uzlů detekuje volný kanál

začnou vysílat v jednom okamžiku uzly od sebe více vzdáleny

nestačí detekovat obsazený kanál začnou oba vysílat

Metody CSMA

Varianty metod CSMA nenaléhající CSMA (not-persistent)

je-li obsazeno, tak čeká určitý čas t a pak znovu testuje naléhající CSMA (1-persistent)

je-li obsazeno, tak čeká, ale pak hned vysílá => další kolize teprve po kolizi čeká určitý čas t

p-naléhající CSMA (p-persistent) je-li obsazeno, tak čeká a s pravděpodobností p začne vysílat

Nevýhody neřeší již vzniklé kolize klidně vysílají dále pak čekají na potvrzení pokud potvrzení nepřijde – zopakují přenos proto rozšířeny o detekci kolizí CD (Collission Detection)

Metody CSMA

Nenaléhající CSMA

Nenaléhající CSMA

Naléhající CSMA

Porovnání

Detekují jak vysílání, tak kolize Algoritmus vysílání CSMA/CD

detekce nosné (CS) – testuji stav kanálu pokud nikdo nevysílá – může uzel vysílat pokud vysílá – čeká až skončí začne vysílat – nastane kolize

přeruší vysílání (detekuje kolizi (CD) a vyšle JAM signál) odmlčí se na náhodně zvolenou dobu pak začne znovu vysílat

Výhody efektivní při nízké zátěži

Nevýhody není zaručen přístup k médiu

uzel se nemusí dostat na médium při vyšším zatížení – neefektivní

vyšší výskyt kolizí nižší rychlost přenosu (např. z 10Mb/s poklesne na 1 Mb/s)

Používá např. standard Ethernet

Metody CSMA/CD

Metody CSMA/CD

Metody CSMA/CD