Общие сведения о каналах передачи информации, страница 30

Стандарты семейства IEEE 802.X охватывают только два нижних уровня семиуровневой модели открытых систем (OSI – Open System Interconnection – взаимосвязь открытых систем) – физический и канальный. Именно эти уровни в наибольшей степени отражают специфику локальных сетей.

Специфика локальных сетей нашла отражение в разделении канального уровня на два подуровня:

1)  LLC (Logical Link Control) – подуровень логической передачи данных.

2)  MAC (Media Access Control) – управление доступом к среде.

рис.№67 Структура стандартов IEEE 802.X

Уровень MAC появился из-за существования в локальных сетях разделяемой среды передачи данных.

Этот уровень предоставляет той или иной станции сети доступ у общей среде. После получения доступа к среде уровень LLC организует передачу логических единиц данных кадров информации с различным уровнем качества транспортных услуг.

Уровень LLC отвечает за передачу кадров данных между узлами с различной степенью надежности, а также реализует функции интерфейса с сетевым уровнем.

Протоколы уровней MAC и LLC взаимно независимы – каждый протокол уровня MAC может применяться с любым протоколом уровня LLC и наоборот.

Стандарты:

802.1 – описывает взаимодействие между собой различных технологий. Эта группа стандартов носит общее название стандартов межсетевого взаимодействия (internetworking).

802.1D – описывает логику работы моста/коммутатора.

802.1H – определяет работу транслирующего моста, который может без маршрутизатора объединять сети Ethernet и FDDI, Ethernet и Token Ring.

802.1Q – определяет способ построения виртуальных локальных сетей VLAN в сетях на основе коммутаторов.

802.3 – основу составила технология Ethernet, разработанная компаниями Digital, Intel, Xerox.

802.4 – появился как обобщение технологии ArcNet компании Datapoint Corporation.

802.5 – соответствует технологии Token Ring компании IBM.

Последний фирменный стандарт Ethernet DIX был принят в 1980 году, и с тех пор не развивается. 

5.  Метод доступа к среде передачи данных в сетях Ethernet.

Метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD).

Метод применяется в сетях с логической общей шиной. Все компьютеры такой сети имеют непосредственный доступ к общей шине. Простота схемы подключения определила успех стандарта Ethernet.

рис.№68 Метод случайного доступа CSMA/CD

Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения.

Перед передачей кадра станция должна убедится, что разделяемая среда свободна. Признаком незанятости среды является отсутствие на ней несущей частоты (5-10 МГц).

рис.№69 Формат кадра CSMA/CD

Каждый кадр имеет 8 полей. Все поля имеют фиксированную шину, кроме поля данных и поля padding. Каждый из 7 байт преамбулы имеет вид 10101010 и обеспечивает вхождение в синхронизм станции сети. Байт SFD (Start of Frame Delimiter) имеет вид 10101011 и сигнализирует о начале истинного кадра.

DA – адрес доставки.

SA – адрес источника информации.

Length – указывает число байтов в поле данных.

Если данных меньше допустимого (46 бит), то для правильного распознавания кадра поле данных дополняется последовательностью (padding - наполнитель).

FCS – содержит 32-битную контрольную последовательность.

Порождающий полином циклического кода:

рис.№70 Блок схема алгоритма передачи кадров

рис.№71 Блок схема алгоритма приема кадров

Возникновение коллизии

При передачи все станции наблюдают за возникающими на кабеле сигналами. Если передаваемые и наблюдаемые сигналы отличаются, то фиксируется обнаружение коллизии.

Станция, которая обнаружила коллизию, прерывает передачу своего кадра и усиливает ситуацию коллизии посылкой в сеть специальной последовательности из 32 бит, называемой jam-последовательностью.

Передающая станция обнаружившая коллизию обязана прекратить передачу и сделать паузу в течение короткого случайного интервала времени. Затем она снова предпринимает попытку захвата среды и передачи кадра.