3.1.Понятие топологии и метода доступа к передающей среде.

Топология ЛВС - это усреднённая геометрическая схема соединения узлов сети. Выбор той или другой топологии определяется областью применения и размером конкретной ЛВС, расположением ее узлов. C топологией сети связаны методы доступа к передающей среде и выбор сетевого оборудования.

Для ЛВС были разработаны несколько схем, включающих в себя аппаратные средства и протоколы передачи данных. Эти системы поддерживает соответствующее сетевое программное обеспечение. Система доступа к cети (аппаратура и протокол) обеспечивает электронную магистраль для передачи данных, а сетевая операционная система - управление ресурсами всей системы и обработкой данных.

Метод доступа. Метод доступа определяет набор правил, используемых узлом сети для получения доступа к передающей среде. Рассмотрим методы доступа, применяемые в современных ЛВС.

Множественнный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (конфликтов), Базируюется на алгоритме доступа CSMA/CD (carrier sensitive multiple access with collision detection), где все узлы имеют равные возможности доступа к сетевой среде. Перед передачей данных узел "прослушивает" среду и, если она свободна, начинает передачу. При одновременной попытке доступа к среде нескольких узлов фиксируется "столкновение", и сеанс передачи повторяется позднее. Иначе этот метод называется методом доступа Ethernet или методом случайного доступа. По существу, метод доступа CSMA/CD предполагает широковещательную передачу кадров. Все рабочие станции логического сетевого сегмента прочитывают адресную часть передаваемой информации. Узел, адрес которого указан в кадре, принимает информацию. Метод разработан в 1975 г. фирмой Xerox и сначала использовался в сетях с шинной(магистральной )топологией.

Маркерное кольцо (Token Ring). Метод разработан фирмой IBM и рассчитан на кольцевую топологию сети. Этот принцип передачи данных в кольцевой сети носит название метода передачи маркера (token). Суть его такова. Маркер (уникальная последовательность битов) передаётся от одного компьютера к другому до тех пор, пока его не получит тот, который "хочет'' передать данные. Передающий компьютер помещает кадр в маркер и посылает его по кольцу.

Данные проходят через несколько компьютеров, пока не достигнут того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в кадре. После этого принимающий компьютер посылает передающему узлу сообщение, в котором подтверждает прием данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает свободный маркер в сеть. Передача маркера не отнимает много времени и практически не влияет на пропускную способность сети.

Маркерная шина (метод доступа Arcnet). Разработан фирмой Datapoint Corporation и используется в топологии "звезда" и "общая шина". Маркер создаётся одной из станций сети и имеет адресное поле, где указывается адрес узла, владеющего маркером. Передачу осуществляет только узел, владеющий маркером, все остальные работают на приём. Последовательность передачи маркера от одной станции к другой определяется управляющей станцией сети. Станции, последовательно получающие маркер для передачи кадров, образуют "логическое кольцо". Станция, получившая маркер (полномочия на передачу информации), передаёт подготовленный кадр в шину. Если кадра для передачи нет, она посылает маркер другой станции согласно установленному порядку передачи полномочий. Станция назначения, получив маркер, "отцепляет" кадр от маркера и передаёт его следующей станции. Этот метод позволяет обеспечить приоритетное обслуживание абонентов.

Чтобы передать данные по кабелю или получить их из сети, платы сетевого интерфейса используют специфический метод доступа к кабелю. Международным институтом инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers - IEEE) разработан одобренный Международной организацией по стандартизации (ISO) набор стандартов, являющихся частью стандарта OSI. Для локальных сетей предусмотрены следующие стандарты:

802.2 - Logical Link Control (LLC);

802.3 - CSMA/CD LAN (Ethernet);

802.4 - Token Bus LAN – маркерная шина;

802.5 - Тoken Ring LAN (IBM Token Ring) – маркерное кольцо.

Эти стандарты используются для определения физического уровня и уровня связи данных модели OSI. Уровень связи данных разделяется на логический подуровень Logical Link Control (LLC) и уровень метода управления носителем.

Уровень Logical Link Control (LLC) обеспечивает единый стандартный интерфейс между верхними уровнями протокола и нижним уровнем Media Access Control (MAC). Уровень LCC аналогичен коммутационной панели, которая направляет потоки данных между нижним и верхним уровнями.