Многостанционный доступ с анализом состояния канала / обнаружением конфликтов
Аббревиатура CSMA/CD расшифровывается как многостанционный доступ с контролем канала / обнаружением конфликтов (carrier-sense multiple access with collision detection). Этим термином обозначается принцип, согласно которому протокол Ethernet управляет обменом информацией между узлами. Название несколько пугающее, однако, если проанализировать концепции составляющих такой системы, окажется, что описываемые ею правила очень похожи на правила поведения людей во время вежливой беседы. Для наглядности проиллюстрируем принципы функционирования Ethernet, воспользовавшись аналогией с разговором за обеденным столом.
Условимся, что обеденный стол соответствует сегменту Ethernet, а несколько вежливо беседующих за этим столом людей – узлам сети. Под термином "многостанционный доступ" подразумевается описанный выше принцип: Передаваемая одной из станций Ethernet информация поступает ко всем подключенным к каналу передачи станциям точно так же, как все сидящие за столом люди могут слышать слова, произносимые любым из них.
Теперь представьте, что вы сидите за столом и хотите что-то сказать. Но в это время уже говорит кто-то другой. Поскольку это разговор воспитанных людей, вам придется подождать, пока не остановится говорящий, а не прерывать его своей фразой. Такой же подход описывается в протоколе Ethernet под термином "анализ состояния канала" (carrier sense). Прежде чем станция начнет передавать информацию, она "прислушается" к каналу, чтобы выяснить, не ведет ли передачу другая станция. Если информации в канале не окажется, стнция принимает решение, что наступил благоприятный момент передавать свою информацию.
Обнаружение конфликтов
Многостанционный доступ с анализом состояния канала обеспечивает хорошее начало управления обменом информацией, однако нужно урегулировать ситуацию, возникющую в следующем случае. Вернемся к аналогии с обеденным столом и представим себе, что в разговоре наступила пауза. Вы и еще один человек желаете высказаться, причем оба "анализируете состояние канала", определяя момент, когда никто не говорит, поэтому начинаете говорить приблизительно в одно и то же время. По терминологии Ethernet, когда вы оба начинаете одновременно говорить, возникает конфликт.
Во время разговора из такой ситуации можно элегантно выйти. Оба собеседника слышат, что одновременно с их репликой говорит другой человек, поэтому они оба могут остановиться, чтобы дать возможность другой стороне продолжить. Узлы Ethernet также следят за состоянием канала во время передачи, чтобы убедиться, что в это время только они передают информацию. Если станция определяет, что передаваемая ею информация искажается в канале, что случается, когда в это же время другая станция начинает передавать собственное сообщение, делается вывод о том, что произошел конфликт. Отдельный сегмент Ethernet иногда называют областью коллизий, поскольку в нем две или больше станций не могут одновременно передавать данные, не вызывая конфликта. Когда станция обнаруживает конфликт, она прекращает передачу данных, ждет в течение произвольного отрезка времени, после чего, обнаружив отсуствие сигнала в канале передачи, снова пытается передать свои данные.
Наличие паузы, длящейся произвольное время и следующей за ней повторной попытки передачи данных – важная часть протокола. Если при попытке осуществления передачи данных происходит конфликт двух станций, им обеим после этого снова нужно будет передать данные. При следующей благоприятной для передачи возможности обе станции, вовлеченные в предыдущий конфликт, содержат готовые к передаче данные. Если при первой появившейся возможности они снова начнут передавать данные, то, вероятнее всего, снова произойдет конфликт и снова возникнет неопределенность. Случайная задержка, которая используется для борьбы с таким явлением, делает почти невероятным возникновение серии из большого количества идущих один за другим конфликтов между любыми двумя станциями.
Продолжение следует
Источник:
Просмотров: 1865
Ваш коментарий будет первым
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии. Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.
Продолжение статьи «Как работает Ethernet»
Ваш коментарий будет первым
