некоторых приложений задержки опроса, присущие схеме полингования, могут
оказаться неприемлемыми.
- При росте трафика данных, создаваемого вторичными станциями, эффективная
полоса пропускания канала также возрастает до некоторого предельного уровня.
Дальнейший рост трафика не приводит ни к увеличению, ни к уменьшению
эффективной полосы пропускания.
[5]Недостаток схемы полингования следующий:
[5]- Системы, основанные на схеме полингования, зачастую расходуют
значительную часть полосы пропускания канала для передачи оповещений и
подтверждений, а также для прослушивания канала. Время, необходимое на
реверсирование полудуплексных линий, еще в большей степени увеличивает
накладные расходы, обеспечивающие корректное функционирование схемы
полингования. Все это снижает как эффективную скорость передачи данных
по каналу, так и возможный максимум полосы пропускания.
[КС 10-5]
[ Передача маркера ]
[ маркер ]
[ к рис. на стр. 10-6 (в поле рисунка)]
[1]Передача маркера
[5]В системах, использующих метод передачи маркера, маленький кадрик (маркер)
передается предопределенным образом от одного устройства к другому. Маркер -
это специальное сообщение, с помощью которого управление каналом передачи
данных временно отдается устройству, владеющему маркером. Метод управления
доступом к каналу реализуется в результате круговой передачи маркера от
одного устройства к другому.
В каждом устройстве известно, какому устройству следует передать маркер, и
от какого устройства он может быть получен. Каждое устройство периодически,
получая маркер, берет на себя управление каналом, выполняет свои обязанности,
а затем передает маркер следующему устройству. Системные правила ограничивают
интервал времени, в течение которого каждое устройство контролирует маркер.
В настоящее время разработаны стандарты протоколов передачи маркера. Наиболее
известными стандартами для ЛС являются IEEE 802.5 Token Ring и 802.4 Token
Bus. В сети Token Bus, имеющей шинную топологию, применяется метод передачи
маркера для доступа к каналу. Сети Token Ring имеют топологию кольца и
используют тот же метод доступа. Другим стандартом метода передачи маркера
для оптоволоконной ЛС является стандарт FDDI, в котором определяются
оптические интерфейсы передачи данных. Все названные стандарты обсуждаются в
последующих разделах.
[КС 10-6]
[5]Достоинства метода передачи маркера заключается в следующем:
[5]- Метод передачи маркера является детерминированным и считается пригодным
для использования в системах управления некоторыми видами автоматического
оборудования.
- Системы, реализующие метод передачи маркера, обладают достаточной гибкостью,
благодаря широкому набору опций, включая поддержку механизма приоритетов.
Правила доступа к каналу могут быть определены на стадии инициализации
системы и, кроме этого, возможно их динамическое изменение сообразно
меняющимся условиям. Все это улучшает эффективность использования пропускной
полосы канала. Для определенного ряда устройств может быть обеспечено
приоритетное обслуживание.
- При росте трафика данных, создаваемого подключенными к каналу устройствами,
эффективная полоса пропускания также возрастает вплоть до некоторого уровня.
Дальнейший рост трафика данных не влечет ни увеличение, ни уменьшение
эффективной полосы пропускания канала. Метод передачи маркера характеризуется
наивысшими возможными значениями эффективной полосы пропускания в условиях
больших нагрузок.
[5]Недостаток метода передачи маркера следующий:
[5]- Метод передачи маркера реализуется довольно сложным программным
обеспечением, локализованным во всех подключенных к сети устройствах.
Параметры программ в каждом устройстве интерактивно и автоматически
перенастраиваются всякий раз, когда некоторое устройство либо добавляется в
сеть, либо отключается от сети. Внутренний мониторинг состояния сети,
включающий процедуры обнаружения ошибок и восстановления, требует участия
всех активных устройств сети. В некоторых сетях, реализующих метод передачи
маркера, требуется дополнительный центральный контроллер. Накладные расходы,
связанные с обеспечением работоспособности сети, приводят к уменьшению
эффективной полосы пропускания канала.
[КС 10-7]
[ Передача маркера и состязание ]
[ Полоса пропускания Состязание ]
[ Передача маркера ]
[ Загрузка ]
[ к рис. на стр. 10-8 (в поле рисунка)]
[1]Передача маркера и состязание
[5]Сравнение преимуществ и недостатков метода передачи маркера и метода
состязаний, а также исследование их производительности, являются темой
широких дискуссий, развернувшихся среди специалистов в области сетей ЭВМ.
В данном разделе приводится обсуждение производительности этих двух наиболее
популярных методов доступа. Поразительно, но ни один из методов не имеет
явного превосходства с точки зрения производительности. Однако в зависимости
от конкретных условий применения или один, или другой метод все же обладает
лучшими показателями.
В случае большой загруженности канала передачи данных с помощью метода
передачи маркера достигается наиболее высокая степень использования полосы
пропускания сети. В этих же условиях метод состязаний показывает значительно
худшие результаты. С другой стороны из-за малых накладных расходов на
обеспечение доступа к среде метод состязаний превосходит метод передачи
маркера на слабо нагруженной сети.
[1]Итоги
[5]Тремя наиболее известными методами доступа являются: метод состязаний,
метод передачи маркера и метод полингования. Метод состязаний широко
применяется в тех случаях, когда наиболее важным является обеспечение
минимальных накладных расходов на доступ к среде. Передача маркера и
полингование требуют больших накладных расходов, но при определенных условиях
обеспечивают более эффективное использование полосы пропускания канала
передачи данных.
[КС 10-8]
[1]Упражнение 10
[5]1. Установите соответствие между указанными ниже характеристиками и
методами доступа к каналу.
А. Детерминированность.
В. Высокая эффективная полоса пропускания.
С. Первичный и вторичный.
D. Коллизии.
Е. Передача по готовности.
-------Передача маркера
-------Полингование
-------Состязание
[КС 10-9] ----------
[КС 10-10]----------
[Технология коммутации]
[0]Раздел 11. [2]Технология коммутации
[1]Цели
[5]В результате изучения данного раздела вы сможете определять
характеристики методов коммутации цепей, коммутации сообщений и коммутации
пакетов.
[1]Введение
[5]В больших сетях могут существовать многочисленные пути, связывающие
передатчик и приемник информации. Подобно тому, как поезда проходят по
различным железнодорожным участкам, потоки информации могут коммутироваться
с помощью различных каналов связи. Существует три метода коммутации,
используемые в случае передачи трафика цифровых данных. В данном разделе
обсуждаются их характеристики, достоинства и недостатки.
[КС 11-1]
[ Коммутация цепей ]
[ сбщ1 сбщ2 ]
[Рис. на стр.11-2 (в поле рисунка)]
[1]Коммутация цепей
[5]Коммутация цепей является методом, в соответствии с которым передатчик и
приемник информации непосредственно соединяются физическими трактами.
Например, телефонное коммуникационное оборудование осуществляет поиск пути,
который соединяет телефонные аппараты абонентов, устанавливая физическое
соединение между ними. После установления соединения непосредственный
выделенный путь между обоими концами сохраняется до тех пор, пока это
соединение не завершится.
Метод коммутации цепей в сетевом окружении работает во многом также, как
в телефонной системе. Сквозной путь между передатчиком и приемником должен
существовать прежде, чем может начаться собственно передача данных. Поэтому
ЭВМ, имеющая намерение передать информацию, должна прежде инициировать
установление соединения с целевым устройством. Установление соединения
полностью заканчивается, когда коммутационный процесс достигает
устройства назначения и, кроме этого, устройство назначения подтверждает
свою готовность и способность принять участие в передаче.
[5]Достоинства:
[5]- отсутствует перегрузка канала, поскольку коммуникационный тракт (если уж
он установлен) является выделенным;
- отсутствуют задержки доступа к каналу передачи данных.
[КС 11-2]
[5]Недостатки:
- неэффективное использование связного канала. Канал не используется, когда
соединенные им устройства не ведут передачу данных;
- метод может оказаться более дорогим по сравнению с другими методами
коммутации, поскольку для каждого соединения требуется отдельный выделенный
канал;
- возможны длительные задержки установления соединения, в течение которых
не осуществляется передача данных.
[КС 11-3]
[ Коммутация сообщений ]
[ сбщ2 сбщ1 ]
[к рис. на стр.11-4 (в поле рисунка)]
[1]Коммутация сообщений
[5]Метод коммутации сообщений не предполагает предварительного установления
выделенного пути между станциями. Существо метода в следующем. При передаче
сообщения станция добавляет к нему адрес назначения. Сообщение передается по
сети от узла к узлу. Сообщение, передаваемое одним узлом, полностью
принимается другим, кратковременно сохраняется, а затем передается следующему
узлу. Такой тип сети называют "сеть с промежуточным хранением" (store-and-
forward network).
Узлы сети коммуникации сообщений обычно создаются на базе универсальных ЭВМ.
Необходимыми являются устройства, позволяющие хранить (буферизовывать)