2. Методы доступа в среду передачи данных.

Главная проблема любых широковещательных сетей – определение, кому предоставить канал, если им одновременно хотят пользоваться несколько компьютеров (то есть распределение одного широковещательного канала между многочисленными пользователями, претендующими на него). Широковещательные каналы часто называются каналами с множественным доступом.

Протоколы, применяющиеся при определении того, кто будет использовать канал следующим, относятся к подуровню уровня передачи данных, называемому MAC (Medium Access Control – управление доступом к среде). Данный подуровень особенно важен в локальных сетях, так как почти все они используют канал множественного доступа. В глобальных сетях чаще применяются двухточечные соединения.

Статическое распределение канала в локальных и региональных сетях.

Традиционный способ – FDM (Frequency Division Multiplexing – частотное уплотнение). При наличии N пользователей полоса пропускания делится на N диапазонов одинаковой ширины, и каждому пользователю предоставляется один из них (телефонный кабель). При небольшом количестве пользователей, каждому из которых требуется постоянная линия связи, частотное уплотнение представляет простой и эффективный механизм распределения. Однако при большом и постоянно меняющемся количестве отправителей данных или пульсирующем трафике частотное уплотнение не может обеспечить достаточно эффективное распределение канала.

Протоколы множественного доступа с контролем несущей (CSMA).

Контроль несущей – это возможность определить, занят или свободен канал, без начала передачи.

1. CSMA с настойчивостью 1.

Когда у станции появляются данные для передачи, она сначала прослушивает канал, проверяя, свободен он или занят.

Если канал занят, станция ждет, пока он освободится.

Когда канал освобождается, станция передает кадр. Если происходит столкновение, станция ждет в течение случайного интервала времени, затем снова прослушивает канал и, если он свободен, пытается передать кадр еще раз.

Протокол имеет настойчивость 1, так как он передает кадр с вероятностью 1, как только обнаружит, что канал свободен.

2. Ненастойчивый CSMA.

В данном протоколе предпринята попытка сдержать стремление станций начать передачу, как только освобождается канал.

Прежде, чем начать передачу, станция опрашивает канал.

Если никто не передает информацию в данный момент, станция начинает передачу сама. Однако если канал занят, станция не ждет освобождения канала, постоянно прослушивая его и пытаясь захватить сразу, как только он освободится, как в предыдущем протоколе. Вместо этого станция ждет в течение случайного интервала времени, а затем снова прослушивает линию.

3. CSMA с обнаружением конфликтов.

CSMA/CD состоит из чередования периодов конкуренции и передачи, а также периодов простоя канала (когда все станции молчат).

Передача маркера.

Передача маркера - метод доступа к среде передачи, при котором право передавать данные имеет сетевое устройство, владеющее специальным сообщением (маркером). Передача маркера распределяет управление доступом между устройствами сети. Существуют несколько протоколов передачи маркера.

Token Ring и IEEE 802.5 являются наиболее яркими примерами сетей, использующих маркерный метод доступа к среде передачи. В этом случае по сети передается небольшой блок данных, называемый маркером. Владение маркером гарантирует право передачи данных. Если станции, получившей маркер, не нужно выполнять передачу данных, маркер переправляется следующей станции в кольце. Каждая станция может удерживать маркер в течение определенного максимального времени. Если у станции, получившей свободный маркер, имеются данные для передачи, она захватывает маркер, изменяет у него один бит (в результате чего маркер превращается в последовательность "начало блока данных"), дополняет информацией, которую он хочет передать и отсылает эту информацию следующей в кольце станции. Когда информационный блок циркулирует по кольцу, маркер в сети отсутствует (если только кольцо не обеспечивает "раннего освобождения маркера" - early token release), поэтому другие станции, желающие передать информацию, вынуждены ожидать. Следовательно, в сетях Token Ring не может быть коллизий. Если обеспечивается раннее освобождение маркера, то новый маркер может быть выпущен после завершения передачи блока данных.

Информационный блок передается по кольцу, пока не достигнет станции назначения, которая копирует информацию для дальнейшей обработки. После этого блок передается дальше по кольцу, пока не достигнет отправителя, который должен удалить этот блок. Отправитель может проверить вернувшийся блок, чтобы убедиться, что он был доставлен станции назначения.

Опрос. Обмен данными в ЛВС с топологией звезда с активным центром (центральным сервером). При данной топологии все станции могут решить передавать информацию серверу одновременно. Центральный сервер может производить обмен только с одной рабочей станцией. Поэтому в любой момент надо выделить только одну станцию, ведущую передачу. Центральный сервер посылает запросы по очереди всем станциям. Каждая рабочая станция, которая хочет передавать  данные (первая из опрошенных), посылает ответ или же сразу начинает передачу. После окончания сеанса передачи центральный сервер продолжает опрос по кругу. Станции, в данном случае, имеют следующие приоритеты: максимальный приоритет у той из них, которая ближе расположена к последней станции, закончившей обмен.

И другие.