МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра информационных систем

ОТЧЁТ

по практической работе №1 (вариант №101)

по дисциплине «Инфокоммуникационные системы и сети»

Тема: «Множественный доступ: алгоритмы, временные диаграммы»

Студент гр. 93—	—
Преподаватель	Верзун Н. А.

Санкт-Петербург

2021

Часть 1.

Метод доступа	CSMA/CD (1.6)
Количество станций	5

Рисунок 1. Блок-схема передачи кадра станцией при CSMA/CD.

Рисунок 2. Временная диаграмма CSMA/CD.

Часть 2.

Метод доступа	CSMA/CA1 (2.2)
Количество станций	5

Станция проверяет, свободен ли канал связи в общей среде. Пока он не свободен, станция не может передавать кадры. Как только станция обнаруживает свободный канал, она ждёт одну межкадровую задержку (inter-frame space), генерирует случайное число , которое экспоненциально зависит от количества попыток передачи кадра, а затем ждёт «слотов» (slots), проверяя свободность канала после каждого «слота». Если канал стал несвободен, процесс начинается заново; если канал остался свободен, станция отправляет кадр и ожидает ACK-сигнал (acknowledgment) от приёмника. Если сигнал поступил, это означает, что кадр дошёл до пункта назначения, и можно завершать процесс. Если ACK-сигнал не поступил, станция пытается повторно отправить кадр, и так до тех пор, пока количество попыток не превысит заданный порог.

Рисунок 3. Блок-схема передачи кадра станцией при CSMA/CA.

Рисунок 4. Временная диаграмма CSMA/CA.

Метод доступа	Demand Priority (2.3)
Количество станций	6

Demand Priority разработан для сетей с конфигурацией из хабов и подключённых к нему узлов.

Хаб последовательно опрашивает каждый узел, выявляя запросы на передачу. Станция, которая хочет что-то передать, посылает специальный сигнал хабу, указывая приоритет передачи. Если сеть свободна, хаб разрешает передачу. Если сеть занята, хаб ставит запрос в очередь указанного приоритета. Сначала обрабатывается очередь с высоким приоритетом, затем — с низким. Если время ожидания низкоприоритетного запроса превышает некоторый заданный порог, то этому запросу присваивается высокий приоритет.

Рисунок 5. Блок-схема передачи кадра станцией при Demand Priority.

Рисунок 6. Блок-схема обработки запросов хабом при Demand Priority.

Рисунок 7. Временная диаграмма Demand Priority.

Выводы.

Были изучены методы множественного доступа в сетях, алгоритмы работы рабочих станций, получены навыки визуализации процессов в сетях множественного доступа с применением временных диаграмм.

CSMA/CD и CSMA/CA методы относятся к случайным методам доступа с контролем несущей (если опознаётся несущая, то станция откладывает передачу кадра). В этих методах меньше коллизий, чем в других случайных методах (ALOHA, «чистый» CSMA). Особенность CSMA/CD заключается в обнаружении коллизий, когда же CSMA/CA избегает их. Недостатками таких сетей является снижение скорости передачи с ростом количества станций, поскольку возрастает число возникающих коллизий. CSMA/CD используется в технологии Ethernet, а CSMA/CA — в беспроводных сетях, таких как Wi-Fi.

Demand Priority относится к детерминированным методам доступа. Этот метод работает по звездообразной топологии, смещая доступ к трафику от станций к хабу, и даёт доступ к трафику станциям, учитывая их приоритет. В этом методе возможны расширяемость сети без потери пропускной способности, а также приоритетный пропуск трафика для медиа реального времени (например, для онлайн-конференций). Demand Priority используется в реализации сети 100VG-AnyLAN.

1 Много отличающихся друг от друга объяснений работы CSMA/CA. Я воспользовался этим объяснением.