Протоколы без столкновений

Хотя в протоколе CSMA/CD столкновения не могут происходить после того, как станция захватывает канал, они могут случаться в период конкуренции. Эти столкновения снижают производительность системы, особенно при большой длине кабеля (то есть при больших т) и коротких кадрах. Метод CSMA/CD ока­зывается не универсальным.

В описываемых далее протоколах предполагается наличие /V станций, у каж­дой из которых есть постоянный уникальный адрес в пределах от 0 до /V- 1. То, что некоторые станции могут часть времени оставаться пассивными, роли не иг­рает. Также предполагается, что задержка распространения сигнала пренебрежи­мо мала. Главный вопрос сохраняется: какой станции будет предоставлен канал после передачи данного кадра?

Основной метод битовой карты

В первом протоколе без столкновений, который мы рассмотрим, называющемся

основным методом битовой карты, каждый период конкуренции состоит ровно из /V временных интервалов. Если у станции 0 есть кадр для передачи, она переда­ет единичный бит во время 0-го интервала. Другим станциям не разрешается пе­редача в это время. Во время интервала 1 станция 1 также сообщает, есть ли у нее кадр для передачи, передавая бит 1 или 0. В результате к окончанию интервала N все Дистанций знают, кто хочет передавать. В этот момент они начинают передачу в соответствии со своим порядком номеров (рис. 4.6).

Поскольку все знают, чья очередь передавать, столкновений нет. После того как последняя станция передает свой кадр, что все станции отслеживают, про­слушивая линию, начинается новый период подачи заявок из N интервалов. Ес­ли станция переходит в состояние готовности (получает кадр для передачи) сра­зу после того, как она отказалась от передачи, это значит, что ей не повезло и она должна ждать следующего цикла. Протоколы, в которых намерение передавать объявляется всем перед самой передачей, называются протоколами с резерви­рованием.

Двоичный обратный отсчет

Недостатком базового протокола бит-карты являются накладные расходы в 1 бит на станцию. Используя двоичный адрес станции, можно улучшить эффективность канала. Станция, желающая занять канал, объявляет свой адрес в виде би­товой строки, начиная со старшего бита. Предполагается, что все адреса станций имеют одинаковую длину. Биты адреса в каждой позиции логически складываются (логическое ИJI И). Мы будем называть этот протокол протоколом с двоич­ным обратным отсчетом. Он используется в сети Datakit (Fraser, 1987). Неявно предполагается, что задержки распространения сигнала пренебрежимо малы, поэтому станции слышат утверждаемые номера практически мгновенно.

Во избежание конфликтов следует применить правило арбитража: как только станция с 0 в старшем бите адреса видит, что в суммарном адресе этот 0 заме­нился единицей, она сдается и вдет следующего цикла. Например, если станции 0010, 0100, 1001 и 1010 конкурируют за канал, то в первом битовом интервале они передают биты 0, 0, 1 и 1 соответственно. В этом случае суммарный первый бит адреса будет равен 1. Следовательно, станции с номерами 0010 и 0100 счита­ются проигравшими, а станции 1001 и 1010 продолжают борьбу.

Следующий бит у обеих оставшихся станций равен 0 — таким образом, обе продолжают. Третий бит равен 1, поэтому станция 1001 сдается. Победителем оказывается станция 1010, так как ее адрес наибольший. Выиграв торги, она мо­жет начать передачу кадра, после чего начнется новый цикл торгов. Схема про­токола показана на рис. 4.7. Данный метод предполагает, что приоритет станции напрямую зависит от ее номера. В некоторых случаях такое жесткое правило мо­жет играть положительную, в некоторых — отрицательную роль.

Двоичный обратный отсчет является примером простого, элегантного и эффективного протокола, который еще предстоит открыть заново разработчикам будущих сетей. Хочется надеяться, что когда-нибудь он займет свою нишу в се­тевых технологиях.

 

 

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться: