Trong một hệ thống mã thông báo qua, khi không có ga có bất kỳ gói dữ liệu để gửi, huống thẻ
culates trong số tất cả các trạm liên tục. Đối với một topo vòng, thứ tự của lưu thông được
xác định bởi các vòng. Đó là, nếu một chiếc nhẫn được sắp xếp để gửi tin nhắn trong một chiều kim đồng hồ
thời trang, các trạm tiếp theo được đề cập trong các thuật toán đề cập đến các trạm vật lý tiếp theo trong
một trật tự chiều kim đồng hồ. Khi mã thông báo qua được áp dụng cho topo khác (ví dụ, một chiếc xe buýt), mỗi
trạm được chỉ định một vị trí trong một trình tự hợp lý, và các mã thông báo là thông qua theo
trình tự giao.
14,6 Random Access Protocols
Nhiều mạng, đặc biệt là các mạng LAN, không sử dụng một cơ chế kiểm soát truy cập.
Thay vào đó, một tập hợp các máy tính gắn liền với một nỗ lực môi trường chia sẻ để truy cập trung bình
mà không có sự phối hợp. Thuật ngữ ngẫu nhiên được sử dụng bởi vì truy cập chỉ xảy ra khi một
trạm nhất định có một gói tin gửi và ngẫu nhiên được sử dụng để ngăn chặn tất cả các máy tính
trên một mạng LAN từ cố gắng sử dụng các phương tiện cùng một lúc. Việc mô tả các phương pháp cụ thể dưới đây sẽ làm rõ việc sử dụng ngẫu nhiên. Hình 14.4 danh sách ba
phương pháp truy cập ngẫu nhiên mà được thảo luận.
14.6.1 ALOHA Một mạng lưới sớm ở Hawaii, được gọi là ALOHAnet, đi tiên phong trong khái niệm về ngẫu nhiên truy cập. Mặc dù mạng không còn được sử dụng, các ý tưởng đã được mở rộng thêm. Các mạng bao gồm một máy phát mạnh mẽ duy nhất trong một vị trí địa lý trung tâm được bao quanh bởi một tập hợp các trạm mà mỗi tương ứng với một máy tính. Mỗi trạm có một máy phát có khả năng đạt các truyền trung ương (nhưng không đủ mạnh mẽ để đạt được tất cả các trạm khác). ALOHAnet sử dụng hai tần số sóng mang: một ở 413,475 MHz cho lưu lượng quảng bá ra bên ngoài gửi bởi máy phát trung tâm cho tất cả các trạm, và một tại 407,305 MHz cho lưu lượng gửi gửi bởi trạm để truyền trung ương. Các giao thức ALOHA là đơn giản: khi một trạm có một gói để gửi, nó truyền các gói tin trên các tần số trong nước. Máy phát trung tâm lặp lại truyền trên các tần số ngoài (mà tất cả các trạm có thể nhận được). Để đảm bảo truyền tải thành công, một trạm gửi lắng nghe các kênh outbound. Nếu một bản sao của gói tin của nó đến, các trạm gửi di chuyển đến các gói tin tiếp theo; nếu không có bản copy đến, trạm gửi sẽ đợi một thời gian ngắn và thử lại lần nữa. Tại sao một gói tin không đến? Câu trả lời là sự can thiệp - nếu hai trạm đồng thời cố gắng để truyền tải trên các tần số trong nước, các tín hiệu sẽ can thiệp và hai truyền sẽ bị cắt xén. Chúng tôi sử dụng các va chạm hạn, và nói rằng hai gói truyền va chạm trong môi trường. Các giao thức xử lý một vụ va chạm bằng cách yêu cầu người gửi truyền lại mỗi gói tin bị mất. Ý tưởng này là phổ biến, và xuất hiện trong nhiều giao thức mạng. Lượng thời gian để chờ đợi trước khi truyền lại phải được lựa chọn một cách cẩn thận. Nếu không, hai trạm sẽ từng chờ đợi một cách chính xác cùng một lượng thời gian trước khi gửi lại, và sẽ can thiệp với nhau một lần nữa. Như vậy, nếu ngẫu nhiên được thêm vào (tức là, mỗi trạm chọn một sự chậm trễ ngẫu nhiên), xác suất của nhiễu thấp hơn nhiều. Phân tích cho thấy rằng khi ALOHAnet trở nên bận rộn, nhiều va chạm đã xảy ra. Ngay cả với ngẫu nhiên, va chạm giảm chuyển dữ liệu thành công trong ALOHAnet đến khoảng 18% dung lượng kênh (ví dụ, việc sử dụng các kênh này là 18%). 14.6.2 CSMA / CD Năm 1973, các nhà nghiên cứu tại Xerox PARC tạo ra một mạng lưới cực kỳ thành công công nghệ được sử dụng một giao thức truy cập ngẫu nhiên. Năm 1978, một tiêu chuẩn (không chính thức gọi là tiêu chuẩn DIX) đã được tạo ra bởi Tổng công ty Thiết bị kỹ thuật số, Intel và Xerox. Được biết đến như Ethernet, công nghệ Ethernet ban đầu gồm một cáp đơn dài để mà các máy tính gắn †. Các cáp phục vụ như là một môi trường chia sẻ - thay vì phát sóng tần số vô tuyến truyền qua khí quyển, Ethernet truyền tín hiệu xuống một cáp. Hơn nữa, thay vì sử dụng hai tần số và một trung tâm . transmitter, Ethernet cho phép tất cả các thông tin liên lạc để tiến hành qua các dây cáp cùng Mặc dù khác nhau, Ethernet và ALOHAnet của họ đã có để giải quyết các vấn đề cơ bản giống nhau: nếu hai trạm cố gắng để truyền tải cùng một lúc, các tín hiệu can thiệp và một vụ va chạm xảy ra. Ethernet được cung cấp ba sự đổi mới trong cách va chạm được xử lý: cảm giác Carrier Collision phát hiện Binary backoff exponential Carrier Sense. Thay vì cho phép một trạm để truyền tải bất cứ khi nào một gói tin trở nên sẵn sàng, Ethernet đòi hỏi mỗi trạm giám sát các cáp để phát hiện xem truyền khác đã được tiến hành. Các cơ chế, mà được gọi là cảm nhận sóng mang, ngăn ngừa các vấn đề va chạm rõ ràng nhất, và cải thiện đáng kể mạng sử dụng. Collision Detection. Mặc dù cảm nhận sóng mang được sử dụng, một vụ va chạm có thể xảy ra nếu hai trạm chờ một truyền để ngăn chặn, tìm nhàn rỗi cáp, và cả hai bắt đầu truyền. Một phần nhỏ của vấn đề là ngay cả ở tốc độ của ánh sáng, một thời gian là cần thiết cho một tín hiệu đi xuống cáp. Do đó, một trạm ở một đầu của cáp không thể biết ngay lập tức khi một trạm ở đầu kia bắt đầu truyền. Để xử lý va chạm, mỗi trạm giám sát cáp trong quá trình truyền. Nếu tín hiệu trên cáp khác với tín hiệu rằng trạm đang gửi, nó có nghĩa là một vụ va chạm đã xảy ra. Kỹ thuật này được gọi là phát hiện va chạm. Khi một vụ va chạm được phát hiện, các trạm gửi sẽ ngừng truyền. Nhiều chi tiết truyền Ethernet phức tạp. Ví dụ, sau một pha va chạm, truyền tải không hủy bỏ cho đến khi đủ bit đã được gửi để đảm bảo rằng các tín hiệu va chạm đến tất cả các trạm. Hơn nữa, sau một dây, trạm phải chờ đợi một khoảng cách interpacket (9.6 μsec cho 10 Mbps Ethernet) để bảo đảm rằng tất cả các trạm cảm nhận một mạng nhàn rỗi và có cơ hội để truyền tải. Chi tiết như minh họa cách cẩn thận công nghệ này đã được thiết kế. Binary Exponential Backoff. Ethernet không nhiều hơn là chỉ đơn thuần là phát hiện va chạm - nó cũng phục hồi từ họ. Sau một vụ va chạm xảy ra, một máy tính phải chờ đợi cho cáp để trở nên lười nhác lại trước khi truyền một frame. Như với ALOHAnet, ngẫu nhiên được sử dụng để tránh việc có nhiều đài truyền đồng thời ngay khi cáp là nhàn rỗi. Đó là, tiêu chuẩn xác định một sự chậm trễ tối đa, d, và yêu cầu mỗi trạm để chọn một sự chậm trễ ngẫu nhiên thấp hơn d sau một vụ va chạm xảy ra. Trong hầu hết các trường hợp, khi hai trạm mỗi lựa chọn một giá trị ngẫu nhiên, các trạm mà lựa chọn sự chậm trễ nhỏ nhất sẽ tiến hành gửi một gói dữ liệu và mạng sẽ trở lại hoạt động bình thường. Trong trường hợp hai hoặc nhiều máy tính xảy ra để lựa chọn gần giống tiền chậm trễ, cả hai sẽ bắt đầu truyền ở gần thời, sản xuất một vụ va chạm thứ hai. Để tránh một chuỗi các vụ va chạm, Ethernet yêu cầu mỗi máy tính để tăng gấp đôi phạm vi mà một sự chậm trễ được chọn sau mỗi lần va chạm. Một máy tính chọn ngẫu nhiên một sự chậm trễ từ 0 đến d sau một vụ va chạm, một sự chậm trễ ngẫu nhiên giữa 0 và 2ngày sau một vụ va chạm thứ hai, giữa 0 và 4d sau khi một phần ba, và như vậy. Sau một vài va chạm, về phạm vi mà một giá trị ngẫu nhiên được chọn sẽ trở thành lớn. Vì vậy, một số máy tính sẽ chọn ngẫu nhiên một sự chậm trễ ngắn hơn so với những người khác, và sẽ truyền tải mà không có một vụ va chạm. Tăng gấp đôi phạm vi của sự chậm trễ ngẫu nhiên sau mỗi va chạm được gọi là nhị phân theo cấp số nhân backoff. Về bản chất, backoff theo cấp số nhân có nghĩa là một Ethernet có thể phục hồi nhanh chóng sau một vụ va chạm vì mỗi máy tính đồng ý để chờ đợi thời gian lâu hơn giữa những cố gắng khi cáp trở nên bận rộn. Ngay cả trong trường hợp không chắc rằng hai hoặc nhiều máy tính chọn sự chậm trễ đó xấp xỉ bằng nhau, đảm bảo backoff theo cấp số nhân mà tranh cho cáp sẽ giảm sau một vài va chạm. Sự kết hợp của kỹ thuật mô tả ở trên được gọi bằng cái tên Carrier Sense Multi-Access với Collision Detection. (CSMA / CD). Algorithm 14.4 tóm tắt CSMA / CD.
đang được dịch, vui lòng đợi..
