logo
_Лекции по теории инф

25. Единицы передачи данных и методы доступа в локальных сетях

Пакет — это небольшой блок информации, который легче и быстрее передается по сетевому кабелю. Пакеты являются основными единицами информации в сетевых коммуникациях.

Все пакеты включают в себя следующие сетевые компоненты:

  1. Адрес источника;

  2. Информацию;

  3. Адрес места назначения;

  4. Инструкции информация для проверки ошибок.

Стандартный пакет состоит из трех разделов:

  1. Заголовка, который включает сигнал, определяющий содержание пакета, адрес источника информации, адрес места назначения, информацию, синхронизирующую передачу;

  2. Информации для передачи;

  3. Трейлера, т.е. Информации для проверки ошибок.

В случае если в ЛВС несколько компьютеров должны иметь совместный доступ к кабелю, возникает такая проблема передачи данных, как коллизия.

Коллизия—это попытка одновременной передачи пакетов данных двумя или более компьютерами, что вызывает «столкновение» данных и их повреждение.

Для избежания подобных ошибок необходимо управлять потоком информации в сети с помощью методов доступа к данным.

Метод доступа к данным — это набор правил и инструкций, определяющих, как компьютер должен отправлять и принимать данные по сетевому кабелю.

Существуют три основных метода доступа к данным:

1) Множественный доступ с контролем несущей. Выделяют две разновидности этого метода доступа:

а) CSMA/CD — множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий, характеризующийся тем, что перед началом передачи компьютер определяет, свободен канал передачи данных или занят. Если канал свободен, компьютер начинает передачу;

б) CSMA/CA—множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий, характеризующийся тем, что каждый компьютер перед этапом передачи данных в сеть сигнализирует о своем намерении остальным, компьютерам, что позволяет избежать возможных коллизий. Метод доступа CSMA/CA работает медленнее, чем CSMA/CD;

2) Доступ с передачей маркера.

Маркер — это пакет особого типа, перемещающийся по ЛВС от компьютера к компьютеру. Чтобы переслать информацию в сети, компьютеру необходимо дождаться прихода свободного маркера. Заполнив маркер информацией, а также адресом отправителя и получателя посылаемых данных, компьютер отправляет его по сетевому кабелю. В этом случае другие компьютеры уже не могут передавать свои данные;

3) Доступ по приоритету запроса.

Это один из самых новых методов доступа, характеризующийся тем, что связь осуществляется только между компьютером-отправителем, концентратором и компьютером-получателем, т.е. концентратор управляет доступом к кабелю и передачей информации.

Более крупной единицей кодирования информации является килобайт, который связан с байтом следующим соотношением: 1 Кб = 1024байт.

Другие, более крупные, единицы кодирования информации образуются с помощью добавления префиксов мега — (Мб), гига — (Гб), тера — (Тб).

1 Мб =1048580 байт.

1Гб = 10737740000 байт.

1Тб = 1024 Гб.

Для того чтобы закодировать двоичным кодом целое число, необходимо взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока частное не будет равно единице. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним частным, и будет являться двоичным аналогом десятичного числа.

Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит). С помощью 16 бит можно закодировать целые числа от 0 до 65535, а с помощью 24 бит—более 16,5 млн. различных значений.

Для кодирования действительных чисел применяется 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразовывают в нормализованную форму, например:

2,1427926 = 0,21427926 х 101;

500 000 = 0,5 х 106.

Первая часть закодированного числа называется мантиссой, а вторая часть — характеристикой. Большая часть из 80 бит отводится для хранения мантиссы, и некоторое фиксированное количество разрядов отводится для хранения характеристики.

Сетевая архитектура ЛВС представляет собой совокупность различных комбинаций сетевых топологий, протоколов передачи данных и стандартных методов доступа к данным. Выделяют три основных типа сетевых архитектур ЛВС.

1. Локальная сеть Token Ring. Модель ЛВС Token Ring была разработана в 1984 г. Фирмой «IBM». Данная сетевая модель характеризуется следующими параметрами:

В локальной сети IBM Token Ring используются три типа пакетов:

2. Локальная сеть ArcNet. Сеть ArcNet (Attached Resource Computer NETwork) была разработана корпорацией «Datapoint» в 1977 г. В дальнейшем лицензию на сети ArcNet приобрела корпорация «SMC». Сетевая модель ArcNet характеризуется следующими параметрами:

В ЛВС ArcNet используются пять типов пакетов данных:

3. Локальная сеть Ethernet.

Сетевая архитектура Ethernet была разработана в 1975 г. компанией «Xerox Corp». На базе данной модели институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Архитектура Ethernet характеризуется следующими параметрами: