CSMA Access Method

Minden hálózati csomópont hálózati adapter - diagram eljárás egy CSMA / CD a hardver (vagy firmware) szinten.

Az ütközések normális, bár nem kívánatos az Ethernet-hálózatban. CSMA / CD módszer jól működik, csak akkor, ha a teljes terhelési csatornán (átviteli közeg) 30%. Nagy terhelés alatt ütközések vezethet fokozatos romlása teljesítmény, azaz a gyenge pontját Ethernet technológia. Annak ellenére, hogy elvileg lehetővé teszi, hogy a jelenléte Ethernet szegmens yudnom száz (vagy ezer) csomópontok, a nagy aktivitású ésszerű ütközési tartomány mérete - a csoport csomópont kapcsolódik egy közös közeg (kábelek és ismétlő) - korlátozódik néhány tíz csomópontot. Ütközési tartomány hossza korlátozott jel terjedési ideje közötti távolabb levő csomópontokat.

Az időzítés kapcsolat általában mért bites alkalommal bt (bit idő). A bit intervallum - a szükséges időt, hogy továbbítson egy egybites, amely, ha az átviteli sebesség 10 Mbit / s 0,1 ezredmásodperc. Kapcsolódó 8 bites csoportot nevezzük byte vagy oktett.

Bináris adatokat továbbítanak a Manchester kódot. A közepén minden egyes adat bit állapotban változás következik abban a sorban -V és + V egyetlen bit a + V -V - nullára. Az elején a bit intervallum a változás lehet, hogy nem lesz. Az adó a forrása a jelenlegi 40 mA, a vevő - a feszültségszint érzékelő magas bemeneti impedancia. Node nem közli abban a pillanatban, hogy a terhelés ellenállása több mint 100 ohm. Az adó és vevő van csatlakoztatva egy közös koaxiális kábel, amelynek impedanciája 50 Ohm, mely megszünteti mindkét végén a 50-ohmos terminátorok. T-ág kábel elfogadhatatlan. Két terminátor alkotják a terhelést a DC ellenállás 25 Ohm, figyelembe véve az ellenállást a kábel, ez a terhelés elérheti akár a 30 ohm (a legrosszabb esetben, ha a szerelvényt közepén található a leghosszabb szegmens). Névleges terhelési áram 40 mA egy adó feszültségesést okoz 1 V. Az ütközés határozza meg az adó adóvevő nagy szintet (1,5 V) a jel vonal által okozott egyidejű működését két vagy több adó. A kapott hozzáférési módszer és eljárás jelek átvitelére kritikus az impedancia a kábel és a terminátor. Ha egy másik (például 75 ohm) a kábel terminációs és kezelésére (nem kettő, lezárások és 50 ohm) hálózati gyakorlatilag használhatatlanná - köszönhetően a nagy ellenállás terhelés egyetlen adó jel meghaladja a küszöbértéket ütközés érzékelő. Ütközés érzékelő küszöb (1,5-1,6 V) úgy választjuk meg, hogy a jelet az egyik adó nem garantált, hogy működtessen egy detektor, és az összeg a jelek két adó kiváltja, és a legrosszabb esetben. A küszöbértékek kiszámítása jelenik scatter adó kimenő áramok, a maximális vevő bemeneti áram (ez nem okoz elmozdulás a jelszint), a bemeneti impedanciája a vevő, a variációs rezisztencia terminátor szegmensből DC ellenállás (összege az ellenállást a vezeték és a csatlakozók). Ezekből a számítások kapcsolatos korlátozásokat a csomópontok száma a szegmens és a szegmens maximális hossza, mivel az ellenállás a kábelek és csatlakozók. Az ütközés lehet kimutatni két módja van: az adás üzemmódban és a vételi módot. Azonosításában ütközések adási mód (adásba vált ütközésészlelés) detektor megfigyeléséhez szükséges ütközés két (vagy több) adók, amelyek közül az egyik - a sajátja. Könnyebb (tekintve a bonyolult kiválasztási küszöbök) esetében. Ha kimutatjuk ütközések vételi üzemmódban (vételi mód ütközés detektálás) detektor érzékeli az ütközés bármely két (vagy több) adók, valamint a „dugó” lehetséges küszöbértékek szűkült. 802.3 egység nem átjátszók, hogy két érzékelési mód. Ha minden csomópont használja az érzékelési terjedési módban, lehetővé válik, hogy növelje a hosszát a szegmens (akár 300 m-a „vékony” kiviteli alak, és legfeljebb 1000 m a „vastag”), és a csomópontok száma (akár 100 „vékony”). Azonban repeater kell biztosítani ütközés észlelése és a vételi mód, különben nem lesz képes, hogy számoljanak be a konfliktusok, a többi szegmensben.

- Hosszú felvétel (hosszú, túlméretezett) - több mint 1518 byte érvényes CRC-kódot. Ez lehet előállítani megfelelő adapter driver.

- Rövid keret (csenevész aluli) - kevesebb, mint 64 bájt a helyes CRC-kódot. Ez lehet előállítani megfelelő adapter driver.

- "Beszédes" frame (Jabber) - több mint 1518 byte a rossz CRC-kódot. Meg lehet által generált hibás adóvevő (adapter).

- Kalibrálási hiba (igazítás hiba) - a keret, amelynek hossza nem többszöröse egy bájt. Ez lehet létrehozni egy hibás adapter adóvevő kábelt.

- Hiba ellenőrző kódot (CRC hiba) - megfelelő keret hosszát, de nem a megfelelő CRC-kódot. Meg lehet generálni a zaj, a túlzott kábel hossza.

Magasabb szinten a protokoll csak az átvitt keretek, amelyek nem rendelkeznek ilyen hibák. Még levágva ütközés (kevesebb, mint 64 byte, és hibás CRC-kód), téves hivatalosan nem tekinthető, de a feldolgozás a magasabb szintek nem közvetítik.

A keretek között kell biztosítani az ideiglenes rés IPG (Inter Packet Gap) tartó 9,6 ezredmásodperc - a csomópont nem engedélyezett a továbbítás megkezdéséhez legkorábban után IPG intervallum határozza meg, mikor nem hordozó. Miután 0,6 mikroszekundum átvitel után kezdődik lezárás 1.4 időablak detektor áramkör tesztelési SQE ablakban ütközések. Ebben az időben, az adó-vevő továbbítja a keretet, az esélyek-miruet speciális vizsgálati jel SQE (jelminőség Error), ő is heartbit, amelyen az illesztő meghatározza a hatékonyságát ütközés észlelése. SQE jel, hogy a közös átviteli közeg érkezik továbbításra csak az adó-vevő és az adapter az azonos hálózati csomópont. Ez a jel meg csak 2.0-ás verzió, és ha a vevő 802.3 vagy v2.0 csatlakozni az adapter v1.0, lehet észlelni, mint a konfliktus jel és küldjön jam-szekvenciát, ami lehetetlen normális adat.

Egy adóvevő viszonylag független egység, lehet (és kell) működését vezérlik az adapter. Ha ő talált „bőbeszédűség” adapter (túl hosszú kialakulását jelző), akkor nem továbbítja a sorban, és bezárva, amíg az adapter nem „kuss” egy adott időpontban. Így védett átviteli közeg annak kizárólagos rögzítés hibás csomópont.

Az adapter feltételezik, hogy képes volt, hogy hozzáférjen az átviteli közeg, ha nem érzékeli az ütközést az átviteli az első 64 byte a keret, és erről beszámol a magasabb protokoll réteg. Ha talált egy konfliktus, akkor köteles a csomag folytatása helyett, hogy küldjön egy rövid (32-48 bit) lánc jam (lekvár)> majd hagynia. Küldése céljából a torlódás - annak érdekében, hogy minden adó haladva összeütköztek, megjegyezte. Küldés torlódás értesítés, amelyet a konfliktus csomópontok elválasztva repeater. A helyzet, amikor egy ütközés észlelése később, a 64-os ablak (ütközés ablak), az úgynevezett késői ütközés (később ütközés) és abnormális az Ethernet hálózathoz.

Az időintervallum, mielőtt újra t RT hozzáférési kísérletnél meghatározzuk keresztül in-késleltetési időintervallum TS, és a véletlen szám t, ami függ a próbálkozások számát igénypont:

Interval TS is nevezik késleltetési idő rés (időrés) 512 és bt. A szám egy véletlen egész t, egyenletesen elosztva a tartományban 0-2 fokának n n = 1, 2, 10 és a tartományban 0-2 fok 10 n> 16, 10. Miután sikertelen átvitele adapter elhagyja a további kísérletek hozzáférés, jelentési elmulasztása magasabb szinteken. A maximális idő újrapróbálkozások közötti lehet, hogy akár 2 a teljesítmény 10 x TS = 524288 bt

52,4 ms, a minimális - 0 (után azonnal a rés).

Ütközésérzékeléssel mechanizmus kapcsolódó térbeli korlátok ütközési tartomány mérete miatt a véges jel terjedési sebessége átviteli közeg, és a késések által bevezetett repeater. Az alábbiakban egy idődiagramján intézkedések két csomópont jelentősen távol egymástól. Tegyük fel, hogy az A csomópont megkezdte átvitelére keret t időpontban 0A. és hamarosan szükség volt egy adást a B csomópont B csomópont megjelenik egy vonal-ig ingyenes a t idő 0B. és abban az időben t 1B neki semmi sem akadályozza meg, hogy az adatátvitel megkezdéséhez. Hamarosan adóját érzékeli az ütközést, és akkor indul a keret, folytatása helyett a jel torlódás. Egy adó érzékeli az ütközés csak a t időpontban az 1A és az átvitel leállításához a keret. A maximális idő, amely alatt az adó A jelentése „gondtalan” csomag átvitele lesz idő t TRAmax = t AB + t BA úgynevezett kettős idő fordulattal hálózat (Round Trip Time). Ezúttal plusz átadása a cefre kisebbnek kell lennie az átviteli idő rövid keret, vagy keretek rongyos ütközés, a vevő megpróbálja kezelni a szokásos módon. Így a kettős sebesség nem haladhatja meg a minimális hosszúságú átviteli keretben. Ahhoz, hogy biztonságos, hogy egyre több és tartalék, figyelembe véve, hogy a kettős árbevétele nem haladja meg a 45 ms. Mivel a hálózati szimmetrikus, korlátozásainak meghatározásához elegendő, hogy meghatározzuk az áthaladási idő a két legtávolabb egymástól ütközési tartomány csomópontok. Ekkor a jel terjedési késleltetés tartalmazza a kábelt, a késés által bevezetett repeater (ha azok előfordulnak az úton), és a reakcióidő ütközés érzékelő adapter. Ezúttal nem haladhatja meg a 25,6 ezredmásodperc, és a megbízhatóság kell még hagynia az állomány 1-5 ezredmásodperc. A távolság a távoli telephelyek hívják a legnagyobb átmérője ütközési tartományt. Nagy sebességű technológia - Fast Ethernet és Gigabit Ethernet - azonos ütközés detektálás mechanizmust, és mert a nagyobb átviteli frekvenciák (bt = 10 ns Gyors és bt = 1 bontó Gigabit Ethernet), hogy korlátozza ütközési tartomány átmérője merevebb. Enyhítésére őket Gigabit Ethernet emelték a minimális keret méretét.

Az algoritmus egy bináris exponenciális rollback

Fontolja meg, hogy a randomizációs a várakozási idő az ütközés után keretben. Bekövetkezése után ütközés van osztva diszkrét időközönként, amelynek időtartama azonos a maximális körbejárási ideje a jel (vagyis azok behatolását a kábel mentén az előre és hátra irányban) 2m. Ahhoz, hogy megfeleljen az igényeinek Ethernet maximális mérete hálózat szükséges, hogy egy intervallum 512 bit-szer, illetve 51,2 ezredmásodperc.

Miután az első ütközés, minden állomáson vár 0 vagy 1 tartományba, mielőtt továbbítja az újra. Ha két állomás összeütköznek, és válassza ki ugyanazt a pszeudo-véletlenszám, akkor szembe kell néznie újra. Miután a második ütközés, minden állomás véletlenszerűen kiválaszt 0, 1, 2 vagy 3 slot a beállított és a vár újra. Amikor a harmadik ütközés (a valószínűsége egy ilyen esemény dupla ütközés 1/4) időközönként kerül kiválasztásra tartományban 0-tól (2-3 fok) - 1.

Általában, miután ütközések véletlen szám tartományban választható 0 és (2 az erejét i) - 1, és az intervallumok számát állomás továbbítja. Azonban, miután 10 egymást követő ütközések randomizálást intervallum rögzített szintjén 1023. Ha 16 egymást követő ütközések vezérlő felismeri legyőzni a számítógépet, és hibát ad vissza. Egy további csökkentése a magasabb szinteken vesznek részt.

Ez az algoritmus, az úgynevezett kettes exponenciális algoritmus rollback lett kiválasztva dinamikus regisztrációhoz állomások számát próbálják átvinni. Ha kiválaszt egy randomizálást intervallum 1023, a valószínűsége, hogy a második ütközés elhanyagolható, de az átlagos várakozási idő lesz több száz intézkedéseket, és ennek eredményeképpen, hogy az átlagos tartózkodási idő túl hosszú. Másrészt, ha minden állomáson fog választani várakozási idő csak két lehetősége van, 0 és 1, a ütközés esetén száz állomás, akkor is szembe kell néznie, újra és újra, amíg 99 közülük választani 1, és az egyik állomás - 0 . az ilyen események várhat évekig. Az exponenciálisan növekvő távolságra előforduló randomizálás ismételt ütközések, az algoritmus egy kis késleltetéssel az ütközés egy kis állomások száma és egyúttal biztosítja, hogy az ütközés egy nagyszámú állomás konfliktus megoldódott ésszerű időn belül.

Mint látható a fenti leírás, a CSMA / CD rendszer, nincs bizonyíték. Mivel a puszta hiánya ütközések nem garantálja, hogy a bitek nem torzította a zaj tör a kábelt, amely a biztonságos kommunikációt ellenőrizni kell ellenőrző és ha az helyes, akkor küld egy visszaigazolást keretben. Egy protokoll szempontjából ez egy másik rendes keret, ami szintén meg kell küzdeni a csatorna, valamint az adatok kereteket. Azonban egy egyszerű módosításával az algoritmus a harc a csatorna fogja gyorsítani a küldemény visszaigazolás sikeres átvételét a keretben. Minden, ami szükséges - foglalni az első időrés után sikeres keret továbbítását állomás megkapta a keretet. Sajnos, a szabvány nem biztosítja ezt a lehetőséget.