Информационный центр "Центральный Дом Знаний"
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0
|
Методы доступа в передающей среде в ЛВСОглавление Введение…………………………………………………………….…...…3 1. Теоретическая часть. 1.1.Характеристика передающей среды ЛВС…………………...….....…5 1.2.Методы доступа в сети…………………………………….…...…..….8 2. Практическая часть 2.1. Общая характеристика задачи………………………………………..15 2.2. Описание алгоритма решения задачи………………………………..17 Список использованной литературы……………………………………...22 Введение На сегодняшний день более 80 % всех компьютеров мира объединено в различные информационно-вычислительные сети. Появление компьютерных сетей было вызвано практическими потребностями – иметь возможность для совместного использования данных, быстрого обмена информацией между пользователями, получения и передачи информации, не отходя от рабочего места. Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации. Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков: 1) Территориальная распространенность; 2) Ведомственная принадлежность (ведомственные и государственные); 3) Скорость передачи информации (низко-, средне-, и высокоскоростные); 4) Тип среды передачи (коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне) По территориальной распространенности сети принято делить на 3 основных типа: - LAN (Lokal Area Network) - локальная сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации; - MAN (Metropolitan Area Network) - городская или региональная сеть, т.е. сеть в пределах города, области и т.п.; - WAN (Wide Area Network) - глобальная сеть, соединяющая абонентов страны, континента, всего мира. Существует также термин «корпоративная сеть», который используют для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах. В данной работе будут рассматриваться локальные вычислительные сети и их передающая среда. ЛВС – это совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест к единому каналу передачи данных. ЛВС в наши дни встречаются почти повсеместно. Этим обусловлена актуальность данной работы. Предметом исследования является передающая среда в ЛВС, объектом – методы доступа к передающей среде в ЛВС.[5, c. 15-16] Целью данной работы является рассмотрение методов доступа к передающей среде в ЛВС. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: Рассмотреть методы доступа к передающей среде в ЛВС Проанализировать их Сделать вывод о возможности использования данных исследования в работе Основным методом работы является анализ литературы по данной теме. Класс и состав ПК и программного обеспечения: процессор Intel Pentium-4 / оперативная память – 128Mb / винчестер – 30720 Mb / видеокарта – SVGA AGP 32 Mb / CD-ROM – CD DRIVE IDE 52x / клавиатура / мышь. 1. Теоретическая часть 1.1.Характеристика передающей среды ЛВС Локальная сеть - объединение компьютеров, расположенных на сравнительно небольшой территории (одного предприятия, офиса, одной комнаты). Существующие стандарты для ЛВС обеспечивают связь между компьютерами на расстоянии от 2,5 км до 6 км (Ethernet и ARCNET, соответственно)[5, c. 16-17] ЛВС также называют набор аппаратных средств и алгоритмов, обеспечивающих соединение компьютеров, других периферийных устройств (принтеров, дисковых контроллеров и т.п.) и позволяющих им совместно использовать общую дисковую память, периферийные устройства, обмениваться данными.[2, c. 20-21] Основное назначение ЛВС - в распределении ресурсов ЭВМ: программ, совместимости периферийных устройств, терминалов, памяти. Следовательно, ЛВС должна иметь надежную и быструю систему передачи данных, стоимость которой должна быть меньше по сравнению со стоимостью подключаемых рабочих станций. Исходя из этого, ЛВС должна основываться на следующих принципах: - единой передающей среды; - единого метода управления; - единых протоколов; - гибкой модульной организации; - информационной и программной совместимости. Рассмотрим эти принципы подробнее. У компьютеров, объединённых в сеть, существует общая передающая среда. Передающая среда имеет две составляющие: Физическая Логическая К первой относятся непосредственно средства, с помощью которых компьютеры объединены друг с другом. Ко второй – так называемые протоколы, т.е. наборы правил и описаний, которые регулируют передачу информации. В глобальном масштабе, или в крупных сетях, которые связывают машины на далёких расстояниях, используются такие средства как: Телефонные линии (информация переводится в сигналы определенной частоты с помощью модема). Такой способ является наиболее популярным, поскольку телефон как средство коммуникации является уже общедоступным, а также повсеместно распространённым. Телефонные линии опутывают почти все страны мира.[6, c. 47-48] Спутники, для функционирования которых требуется иметь наземные станции и антенны; кроме того на спутнике необходимо иметь корректирующие двигатели и соответствующие системы управления, работающие по командам с Земли и т.д. все эти условия делают спутниковую связь более дорогостоящей, чем связь посредством телефонных линий. В общем балансе связи на спутниковые системы поэтому пока приходится примерно 3 % мирового трафика. Но потребности в спутниковых линиях продолжают расти, поскольку при дальности свыше 800 км спутниковые каналы становятся экономически более выгодными по сравнению с другими видами дальней связи.[6, c.48-49] Радиорелейная связь. Освоение диапазона ультракоротких волн позволило создать радиорелейные линии. Недостатком радиорелейных линий связи является необходимость установки через определенные промежутки ретрансляционных станций, их обслуживание и т.д.[6, c. 48-49] Стандартные кабели, с помощью которых создаются обычные локальные сети на базе стандартов Ethernet или Arcnet в рамках предприятия, небольшого города или просто ограниченной местности.[6, c. 48-49] 1.2. Методы доступа в сети Метод доступа – это способ определения того, какая из рабочих станций сможет следующей использовать ЛВС. То, как сеть управляет доступом к каналу связи (кабелю), существенно влияет на ее характеристики. Примерами методов доступа являются: множественный доступ с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection – CSMA/CD)[2, c. 35-36]; множественный доступ с передачей полномочия (Token Passing Multiple Access – TPMA) или метод с передачей маркера[2, c. 35-36]; множественный доступ с разделением во времени (Time Division Multiple Access – TDMA)[2, c.35-36]; множественный доступ с разделением частоты (Frequency Division Multiple Access – FDMA) или множественный доступ с разделением длины волны (Wavelength Division Multiple Access – WDMA)[2, c.35-36]. CSMA/CD Метод множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (CSMA/CD) устанавливает следующий порядок: если рабочая станция хочет воспользоваться сетью для передачи данных, она сначала должна проверить состояние канала: начинать передачу станция может, если канал свободен. В процессе передачи станция продолжает прослушивание сети для обнаружения возможных конфликтов. Если возникает конфликт из-за того, что два узла попытаются занять канал, то обнаружившая конфликт интерфейсная плата, выдает в сеть специальный сигнал, и обе станции одновременно прекращают передачу. Принимающая станция отбрасывает частично принятое сообщение, а все рабочие станции, желающие передать сообщение, в течение некоторого, случайно выбранного промежутка времени выжидают, прежде чем начать сообщение. Все сетевые интерфейсные платы запрограммированы на разные псевдослучайные промежутки времени. Если конфликт возникнет во время повторной передачи сообщения, этот промежуток времени будет увеличен. Стандарт типа Ethernet определяет сеть с конкуренцией, в которой несколько рабочих станций должны конкурировать друг с другом за право доступа к сети. TPMA Метод с передачей маркера – это метод доступа к среде, в котором от рабочей станции к рабочей станции передается маркер, дающий разрешение на передачу сообщения. При получении маркера рабочая станция может передавать сообщение, присоединяя его к маркеру, который переносит это сообщение по сети. Каждая станция между передающей станцией и принимающей видит это сообщение, но только станция – адресат принимает его. При этом она создает новый маркер. Маркер (token), или полномочие, – уникальная комбинация битов, позволяющая начать передачу данных. Каждый узел принимает пакет от предыдущего, восстанавливает уровни сигналов до номинального уровня и передает дальше. Передаваемый пакет может содержать данные или являться маркером. Когда рабочей станции необходимо передать пакет, ее адаптер дожидается поступления маркера, а затем преобразует его в пакет, содержащий данные, отформатированные по протоколу соответствующего уровня, и передает результат далее по ЛВС. Пакет распространяется по ЛВС от адаптера к адаптеру, пока не найдет своего адресата, который установит в нем определенные биты для подтверждения того, что данные достигли адресата, и ретранслирует его вновь в ЛВС. После чего пакет возвращается в узел из которого был отправлен. Здесь после проверки безошибочной передачи пакета, узел освобождает ЛВС, выпуская новый маркер. Таким образом, в ЛВС с передачей маркера невозможны коллизии (конфликты). Метод с передачей маркера в основном используется в кольцевой топологии. Данный метод характеризуется следующими достоинствами: гарантирует определенное время доставки блоков данных в сети; дает возможность предоставления различных приоритетов передачи данных. Вместе с тем он имеет существенные недостатки: в сети возможны потеря маркера, а также появление нескольких маркеров, при этом сеть прекращает работу; включение новой рабочей станции и отключение связаны с изменением адресов всей системы. TDMA Доступ TDMA основан на использовании специального устройства, называемого тактовым генератором. Этот генератор делит время канала на повторяющиеся циклы. Каждый из циклов начинается сигналом Разграничителем. Цикл включает n пронумерованных временных интервалов, называемых ячейками. Интервалы предоставляются для загрузки в них блоков данных. Данный способ позволяет организовать передачу данных с коммутацией пакетов и с коммутацией каналов. Первый (простейший) вариант использования интервалов заключается в том, что их число (n) делается равным количеству абонентских систем, подключенных к рассматриваемому каналу. Тогда во время цикла каждой системе предоставляется один интервал, в течение которого она может передавать данные. При использовании рассмотренного метода доступа часто оказывается, что в одном и том же цикле одним системам нечего передавать, а другим не хватает выделенного времени. В результате – неэффективное использование пропускной способности канала. Второй, более сложный, но высокоэкономичный вариант заключается в том, что система получает интервал только тогда, когда у нее возникает необходимость в передаче данных, например при асинхронном способе передачи. Для передачи данных система может в каждом цикле получать интервал с одним и тем же номером. В этом случае передаваемые системой блоки данных появляются через одинаковые промежутки времени и приходят с одним и тем же временем запаздывания. Это режим передачи данных с имитацией коммутации каналов. Способ особенно удобен при передаче речи. FDMA Доступ FDMA основан на разделении полосы пропускания канала на группу полос частот, образующих логические каналы. Широкая полоса пропускания канала делится на ряд узких полос, разделенных защитными полосами. Размеры узких полос могут быть различными. При использовании FDMA, именуемого также множественным доступом с разделением волны WDMA, широкая полоса пропускания канала делится на ряд узких полос, разделенных защитными полосами. В каждой узкой полосе создается логический канал. Размеры узких полос могут быть различными. Передаваемые по логическим каналам сигналы накладываются на разные несущие и поэтому в частотной области не должны пересекаться. Вместе с этим, иногда, несмотря на наличие защитных полос, спектральные составляющие сигнала могут выходить за границы логического канала и вызывать шум в соседнем логическом канале. В оптических каналах разделение частоты осуществляется направлением в каждый из них лучей света с различными частотами. Благодаря этому пропускная способность физического канала увеличивается в несколько раз. При осуществлении этого мультиплексирования в один световод излучает свет большое число лазеров (на различных частотах). Через световод излучение каждого из них проходит независимо от другого. На приемном конце разделение частот сигналов, прошедших физический канал, осуществляется путем фильтрации выходных сигналов. Метод доступа FDMA относительно прост, но для его реализации необходимы передатчики и приемники, работающие на различных частотах. Заключение Сегодня дискуссия о наилучшем методе доступа приобретает почти "религиозный" характер. При выборе конкретной fieldbus-системы существенны такие критерии, как: поведение в реальном времени, гарантированный доступ за определённое время, управление приоритетами станций, равномерный по времени доступ к шине, различные методы доступа к передающей среде. Благодаря стремительному развитию технологии автоматизации, информационные структуры переплетаются всё более и более. Поэтому необходимо предоставлять не только различные формы коммуникаций для реализации конкретных функций (например, обслуживания и управления), но и обеспечивать возможность межуровневых взаимодействий, где без использования открытых сетевых решений не обойтись. В результате выполнения курсовой работы мы на практике познакомились с проектированием таблиц для решений экономических задач. В теоретической части мы изучили методы доступа к передающей среде в ЛВС, их разновидности и технические характеристики. Для молодого специалиста это весьма важная работа. Полученные знания будут способствовать наиболее эффективной работе пользователя с ПК.(.....) |
Loading
|