Компьютерные сети 2 (стр. 18 из 18)

Случайные методы подразумевают случайное чередование передающих абонентов. При этом возможность конфликтов подразумевается, но предлагаются способы их разрешения. Случайные методы значительно хуже, чем детерминированные, работают при больших информационных потоках в сети (при большом трафике сети) и не гарантируют абоненту величину времени доступа. В то же время они обычно более устойчивы к отказам сетевого оборудования и более эффективно используют сеть при малой интенсивности обмена. Пример случайного метода – CSMA/CD (сеть Ethernet).

Для трех основных топологий характерны три наиболее типичных метода управления обменом.

Управление обменом в сети с топологией звезда

Для топологии звезда лучше всего подходит централизованный метод управления. Это связано с тем, что все информационные потоки проходят через центр, и именно этому центру логично доверить управление обменом в сети. Самый простейший централизованный метод состоит в следующем.

Периферийные абоненты, желающие передать свой пакет (или, как еще говорят, имеющие заявки на передачу), посылают центру свои запросы (управляющие пакеты или специальные сигналы). Центр же предоставляет им право передачи пакета в порядке очередности, например, по их физическому расположению в звезде по часовой стрелке. После окончания передачи пакета каким-то абонентом право передавать получит следующий по порядку (по часовой стрелке) абонент, имеющий заявку на передачу (рис. 6.8). Например, если передает второй абонент, то после него имеет право на передачу третий. Если же третьему абоненту не надо передавать, то право на передачу переходит к четвертому и т.д.

Рис. 6.8. Централизованный метод управления обменом в сети с топологией звезда

В этом случае говорят, что абоненты имеют географические приоритеты (по их физическому расположению). В каждый конкретный момент наивысшим приоритетом обладает следующий по порядку абонент, но в пределах полного цикла опроса ни один из абонентов не имеет никаких преимуществ перед другими. Никому не придется ждать своей очереди слишком долго. Максимальная величина времени доступа для любого абонента в этом случае будет равна суммарному времени передачи пакетов всех абонентов сети кроме данного. Для топологии, показанной на рис. 6.8, она составит четыре длительности пакета. Никаких столкновений пакетов при этом методе в принципе быть не может, так как все решения о доступе принимаются в одном месте.

Рассмотренный метод управления можно назвать методом с пассивным центром, так как центр пассивно прослушивает всех абонентов. Возможен и другой принцип реализации централизованного управления (его можно назвать методом с активным центром).

В этом случае центр посылает запросы о готовности передавать (управляющие пакеты или специальные сигналы) по очереди всем периферийным абонентам. Тот периферийный абонент, который хочет передавать (первый из опрошенных), посылает ответ (или же сразу начинает свою передачу). В дальнейшем центр проводит сеанс обмена именно с ним. После окончания этого сеанса центральный абонент продолжает опрос периферийных абонентов по кругу (как на рис. 6.8). Если желает передавать центральный абонент, он передает вне очереди.

Как в первом, так и во втором случае никаких конфликтов быть не может (решение принимает единый центр, которому не с кем конфликтовать). Если все абоненты активны, и заявки на передачу поступают интенсивно, то все они будут передавать строго по очереди. Но центр должен быть исключительно надежен, иначе будет парализован весь обмен. Механизм управления не слишком гибок, так как центр работает по жестко заданному алгоритму. К тому же скорость управления невысока. Ведь даже в случае, когда передает только один абонент, ему все равно приходится ждать после каждого переданного пакета, пока центр опросит всех остальных абонентов.

Как правило, централизованные методы управления применяются в небольших сетях (с числом абонентов не более чем несколько десятков). В случае больших сетей нагрузка по управлению обменом на центр существенно возрастает. Управление обменом в сети с топологией шина

При топологии шина также возможно централизованное управление. При этом один из абонентов ("центральный") посылает по шине всем остальным ("периферийным") запросы (управляющие пакеты), выясняя, кто из них хочет передать, затем разрешает передачу одному из абонентов. Абонент, получивший право на передачу, по той же шине передает свой информационный пакет тому абоненту, которому хочет. А после окончания передачи передававший абонент все по той же шине сообщает "центру", что он закончил передачу (управляющим пакетом), и "центр" снова начинает опрос (рис. 6.9).

Преимущества и недостатки такого управления – те же самые, что и в случае централизованно управляемой звезды. Единственное отличие состоит в том, что центр здесь не пересылает информацию от одного абонента к другому, как в топологии активная звезда, а только управляет обменом.

Рис. 6.9. Централизованное управление в сети с топологией шина

Управление обменом в сети с топологией кольцо

Кольцевая топология имеет свои особенности при выборе метода управления обменом. В этом случае важно то, что любой пакет, посланный по кольцу, последовательно пройдя всех абонентов, через некоторое время возвратится в ту же точку, к тому же абоненту, который его передавал (так как топология замкнутая). Здесь нет одновременного распространения сигнала в две стороны, как в топологии шина. Как уже отмечалось, сети с топологией кольцо бывают однонаправленными и двунаправленными. Наиболее распространены однонаправленные.

В сети с топологией кольцо можно использовать различные централизованные методы управления (как в звезде), а также методы случайного доступа (как в шине), но чаще выбирают все-таки специфические методы управления, в наибольшей степени соответствующие особенностям кольца.

ВОПРОСЫ для дополнительного самостоятельного изучения дисциплины «Компьютерные сети»

К лекции 1.

1. Классификация вычислительных сетей.

2. Распределѐнная обработка данных.

К лекции 2.

1. Критика модели и протоколов OSI.

2. Сравнение эталонных моделей OSI И TCP.

К лекции 3.

1. Максимальная скорость передачи данных через канал.

2. Сигналы с ограниченным спектром.

К лекции 4.

1. Магнитные носители.

2. Спутники связи.

К лекции 5.

1. Основные службы Internet.

2. Cоздание Web-страниц.

К лекции 6.

1. Коды передачи данных.

2. Безопасность в сетях.

Литература

1.Таненбаум Э. Компьютерные сети. – СПб.: «Питер», 2008.- 991 с.

2.Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб.: «Питер», 2006.- 950 с.

3.Галіцин В.К.. Шевченко Ф.А. Богатокористувацькі обчислювані системи та мережі. Навч. посібник. – К.: КНЕУ, 2005.-420 с. 4. Рыков В., Дьяконов В., Новиков Ю. Компьютер для студента. Самоучитель – СПб.: «Питер», 2006.- 950 с.

5. Харли Х. Эффективный самоучитель работы в Internet. Уч. пособ.- С.- Петербург, 2007.- 447 с.

6. Дуглас Э. и др. Сети TSP/IP. Принципы, протоколы и структура. – Изд. Дом «Вильямс», 2006.- 317с.

7. Уткин В.Б., Балдин К.В. Информационные системы и технологии в экономике.- М: «ЮНИТИ», 2006.-335 с.

Содержание

Лекция 1. Назначение и роли локальных сетей

1.1. Введение……………………………………….…………...3

1.2. Определение локальной сети……………………………..7 1.3. Топология локальных сетей……………………………..10

Лекция 2. Сетевые структуры

2.1. Эталонная модель OSI…………………………...............24

2.2. Функции верхних и нижних уровней…………...............28

2.3. Аппаратура локальных сетей…………………................32 Лекция 3. Формулы Шеннона и типы линий передачи, в которых используются модемы

3. 1.Формулы Шеннона для непрерывного и дискретного каналов……………………………………..........................................36

3.2. Типы линий передачи, в которых используются модемы…………………………………………………………………..42

3.3. Структура модема………………………………………..48 Лекция 4. Типы линий связи локальных и глобальных сетей

4.1. Среда передачи информации……………………………52

4.2. Типы кабелей……………………………………………..55

4. 3.Бескабельные каналы…………………………………….69

Лекция 5. Хронология ARPANET-INTERNET. Структура IN-

TERNET

5.1. Хронология ARPANET-INTERNET…………………….73

5.2. Протоколы, адресация и имена в Internet………………79 Лекция 6. Пакеты и методы управления обменом

6.1. Назначение пакетов и их структура…………………….84

6.2 Методы управления обменом……………………………95 Вопросы для дополнительного самостоятельного изучения

дисциплины «Компьютерные сети»…………………………………………………………………101

Литература………………………………………………………..102

Учебное издание

Пономарѐва Ж.Г. Компьютерные сети (курс лекций). – Симферополь, 2009. – 104 с.

Корректор – Солянникова Г.Г.

Подписано к печати – 9.06.2009 г.

Формат 84 × 108 1/32

Объем – 6,5 усл. печ. л. Тираж – 1000 экз.

Печать УЭУ

Симферополь, 2009 г.