Доступ к среде на основе конкуренции

       В локальной сети, устройства которой соревнуются за право на передачу данных, применяется метод доступа к среде на основе конкуренции (contention- based media access method). Совокупность устройств, соперничающих друг с другом за полосу пропускания, называются конфликтным доменом (collision domain). Данный метод применяется во многих разновидностях Ethernet.

       Технология доступа к среде на основе конкуренции довольна примитивна и не предполагает использования централизованного механизма управления. Вместо этого каждое сетевое устройство берет на себя все функции по организации процесса передачи своих данных. Каждый раз, когда устройство собирается передать данные, оно должно определить, доступен ли кабель для передачи или уже используется другим устройством. Если кабель используется, необходимо подождать и через некоторое время предпринять следующую попытку.

       Из приведенного описания механизма доступа к среде на основе конкуренции можно сделать вывод, что все подключенные к сети устройства передают и принимают данные в одном и том же диапазоне частот. Среда передачи способна передавать только один сигнал в отдельный момент времени, и этот сигнал занимает весь диапазон. Другими словами среда передачи данных поддерживает режим моно полосной передачи.

       Технология монополосной передачи использует только один канал для транспортировки всех данных. Поэтому:

- только одно устройство может передавать данные в отдельный момент времени;

- устройство может либо передавать, либо получать данные. Такой режим называется полудуплексным (half- duplex).

Полудуплексный и дуплексный режим

       Полудуплексная сеть позволяет осуществлять передачу данных только одному устройству в данный момент времени – все остальные должны оставаться пассивными и прослушивать трафик на наличие адресованных им кадров.

 

 

       В дуплексной (full - duplex) сети доступная полоса пропускания делиться на дискретные каналы. В альтернативном варианте физически разделенные проводники могут использоваться для создания избыточного канала, использующего тот же диапазон частот. В типичной дуплексной сети используется технология коммутации. В любом случае каждому устройству предоставляется в единицу времени как принимать, так и передавать данные.

       Следует заметить, что полностью в дуплексной сети, предоставляющей доступ на основе конкуренции, только одно устройство в отдельном конфликтном домене имеет право передавать данные в определенный момент времени. Однако при развертывании дуплексной сети каждое устройство оказывается подключенным к коммутируемому порту. Таким образом, количество устройств в каждом конфликтном домене сокращается до двух: само устройство и коммутируемый порт, к которому оно подключено.

Синхронизация

       Для синхронизации всех подключенных устройств кадры канального уровня должны быть определенным образом согласованы. Однако на практике длина этих кадров является переменной величиной.

       Стандарт 802.3 CSMA/CD избегает конфликтов в сети Ethernet путем определения максимального и минимального размера кадра. Длина кадра должна составлять не менее 64 и не более 1524 октетов, включая полезные данные и заголовок. На любой известной скорости эти данные используются для непосредственного вычисления времени распространения стандартных кадров.

       Вероятность возникновения конфликтов в сети повышается двумя факторами:

- количеством устройств, подключенных к сети;

- физическим размером сети.

Чем больше устройств подключено к сети, тем жестче конкуренция за доступную полосу пропускания. Количество подключаемых устройств можно увеличить используя устройства сегментации, такие как мосты, маршрутизаторы и коммутаторы. Эти устройства уменьшают размер конкурирующего домена локальной сети.