استانداردهای انتقال در شبکه های با کانال مشترک

استانداردهای انتقال در شبکه های با کانال مشترک

اسلاید 1: روش CSMA/CD: گوش دادن ايستگاهي كه متقاضي ارسال فريم است به كانال در صورت آزاد بودن كانال، آغاز ارسال فريم انجام مي پذيرد درصورت اشغال بودن كانال توسط ايستگاه ديگر منتظر شدن تا اتمام ارسال و در صورت آزاد شدن كانال، شروع ارسال فريم احتمال تصادم سيگنال به دليل منتظر بودن ايستگاههاي ديگر جهت ارسال فريم جهت كشف سريع تصادم : گوش دادن به كانال هنگام ارسال فريم تا در صورت بروز تصادم ارسال فريم متوقف گردد هرگاه ايستگاه آغاز‌كننده ارسال با تصادم مواجه شود توليد عدد تصادفي توسط ايستگاه و توقف ارسال فريم به مدت عدد تصادفي و گوش دادن به خط(معمولا آن ايستگاهي كه زمان تصادفي انتظارش كمتر از بقيه است ممكن است در مرحله بعد موفق به ارسال شود. توليد سيگنال نويز روي كانال هنگام آگاهي هر ايستگاه از تصادم جهت اطلاع ايستگاههاي ديگر IEEE 802.3 : استاندارد شبكه‌هاي محلي باس اين استاندارد براي شبكه‌هاي كانال مشترك با توپولوژي باس تعريف گرديده است مديريت كانال در اين حالت به روش CSMA/CD انجام مي پذيرد ( Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)

اسلاید 2: استانداردهاي انتقال در شبكه هاي با كانال مشتركروش CSMA/CD ايستگاهي كه تقاضاي ارسال فريم داشته باشد ابتدا به كانال گوش مي دهد تا تشخيص بدهد آيا روي كانال، سيگنال معتبر وجود دارد يا آنكه كانال آزاد است. اگر كانال خالي بود ارسال خود را آغاز مي نمايد ولي اگر روي كانال سيگنالي وجود داشت كه نشان مي داد ايستگاه ديگري درحال ارسال است، صبر مي كند و ضمن بررسي مداوم كانال مترصد مي ماند تا كانال آزاد شود. پس از آزاد شدن كانال، ايستگاه شروع به ارسال فريم خود روي كانال مي نمايد، ولي احتمال دارد در اين لحظه ”تصادم سيگنال“ اتفاق بيفتد، زيرا ممكن است ايستگاه هاي ديگري نيز براي آزاد شدن كانال منتظر مانده باشند و همگي با آزاد شدن خط اقدام بهارسال فريم خود بنمايند. براي كشف سريع تصادم، ايستگاها موظفند در حين ارسال فريم به سيگنال خط گوش بدهند تا قادر باشند به محض بروز تصادم عمل ارسال فريم را سريعا متوقف كنند. هرگاه ايستگاهي كه شروع به ارسال مي كند با تصادم مواجه شود، موظف است بطور تصادفي يك عدد توليد كرده و براساس آن مدت زماني را صبر كند و مجددا به خط گوش بدهد. آن ايستگاهي كه زمان تصادفي انتظارش كمتر از بقيه است ممكن است در مرحله بعد موفق به ارسال شود. هرگاه ايستگاهي از تصادم آگاه شود با توليد سيگنال نويز روي كانال، به بقيه ايستگاه ها كمك مي كند تا بتوانند به سرعت از بروز تصادم مطلع شوند.

اسلاید 3: IEEE 802.3 - CSMA/CDبا بالا رفتن تعداد ايستگاهها يا ترافيك آنها تعداد تصادمها نيز بصورت تصادفي زياد شده و راندمان كانال به شدت كاهش مي يابد. كاهش راندمان كانال براساس كاهش طول فريم، افزايش طول كانال و افزايش نرخ ارسال عدم وجود قطعيت و روال منظم در دسترسي به كانال عدم وجود سطوح اولويت فريمها و ارسال صوت و تصوير در آن هزينة كم نصب و راه‌اندازي اين نوع شبكه استانداردهاي انتقال در شبكه هاي با كانال مشتركشركت هاي DEC، Xerox و Intel يك پياده سازي عملي از اين استاندارد را كه به نام اترنت مشهور است، ارائه كرده اند. اترنت كاملا سازگار با IEEE 802.3 است با اين تفاوت كه ساختار فريم آن تفاوت جزئي با فريم IEEE 802.3 دارد.

اسلاید 4: پروتكل Ethernet: درحال حاضر اترنت رايج ترين معماري شبكه محلي است. معمولا داراي سرعت 10Mbps است، منتها به 10G نيز مي رسد و با روش دسترسي CSMA/CD ترافيك روي كابل اصلي شبكه را منظم مي نمايد. همبندي مورد استفاده توسط اين فناوري خطي، ستاره اي مي باشد. نوع كابل هاي مورد استفاده UTP/Thinnet/Thicknet مي باشد كه براي سرعتهاي بالاتر از فيبر نيز مي توان استفاده نمود. اترنت داده ها را فريم بندي مي كند. فريم اترنت شامل گزينه هاي زير است:Preamble : ابتداي فريم را مشخص مي كند.Source و Destination: آدرس هاي مقصد و مبدء را تعيين مي كند.Type: براي تعيين پروتكل لايه شبكه ( IPيا IPX) استفاده مي شود. CRC: فيلد كنترل خطا براي بررسي اينكه قاب دريافت شده خالي از اشكال است. PreambleDestinationTypeSourceDataCRCاستانداردهاي انتقال در شبكه هاي با كانال مشترك

اسلاید 5: IEEE 802.4 : استاندارد شبكه‌هاي محلي توكن باس هدف اصلي، پياده‌سازي يك حلقة مجازي بر روي يك شبكه با توپولوژي باس است به گونه‌اي كه تصادم بر روي كانال بوجود نيايددر اين استاندارد كليه ايستگاه ها روي يك حلقه مجازي فرض مي شوند و نوبت ارسال ايستگاه ها به ترتيبي است كه روي حلقه مجازي واقع شده اند. هر ايستگاه موظف است آدرس ايستگاه چپ و راست خود را درحلقه حفظ نمايد. هرگاه ايستگاهي ارسال فريم خود را به اتمام برساند بايد يك فريم كنترلي تحت عنوان توكن براي آدرس بعدي خود در حلقه بفرستد. (توكن مجوز ارسال روي كانال است)اولويت‌بندي فريمها و امكان ارسال همزمان و بلادرنگ صوت و تصوير در اولويت بالاوجود روال منظم‌تري نسبت به استاندارد IEEE 802.3 در دسترسي به كانال.

اسلاید 6: مختص توپولوژي حلقه است دريافت فريمهاي داده از ايستگاه قبلي و ارسال آنها به ايستگاه بعدي اگر يك ايستگاه فريمي را روي كانال بگذارد نهايتا خودش فريم خود را دريافت مي كند.( ايستگاهي حتي اگراطلاعاتي براي او ارسال شده باشد موظف است ضمن برداشتن اطلاعات از روي خط مجددا آنرا به ايستگاه بعدي ارسال كند) ايستگاهي كه اطلاعات براي آنها ارسال نشده است فقط وظيفه تقويت و انتقال آن را روي كانال برعهده دارند. ايجاد تأخير حداقل يك بيت هنگام انتقال يك فريم توسط هر ايستگاه حالات ممكن هر ايستگاه: حالت ارسال، حالت شنود، حالت غيرفعالIEEE 802.5 : استاندارد شبكه‌هاي محلي حلقهمختل شدن كل حلقه در صورت خراب شدن يكي از ايستگاهها در شبكه حلقويراه حل: استفاده از ابزار MAU اتصال تمام كابلهاي شبكه از طريق MAU هنگام خرابي يك ايستگاه، ورودي و خروجي آن ايستگاه توسط MAU اتصال كوتاه مي‌گردد.

اسلاید 7: حالت ارسال : ايستگاه فقط زماني مجوز ارسال دارد كه يك فريم كنترلي خاص 24 بيتي كه توكن نام دارد، دريافت كند. هرگاه يك ايستگاه توكن را دريافت كند، اگر فريمي را براي ارسال آماده داشته باشد، مي تواند آنرا ارسال كرده و سپس توكن را آزاد كند. اگر ايستگاه فريمي جهت ارسال نداشته باشد، توكن دريافتي را به ايستگاه بعدي درحلقه مي فرستد. فرستنده پس از ارسال فريم خود و انتقال كامل آن در طول حلقه خودش آنرا دريافت كرده و از حلقه خارج مي كند. ايستگاه درحال ارسال، پس از دريافت آخرين بيت فريم خود توكن را آزاد مي كند. حالت شنود: در اين حالت ايستگاه فريم دريافتي را با يك بيت تاخير براي ايستگاه بعدي در حلقه ارسال مي كند. حالت غيرفعال : در اين حالت ايستگاه از شبكه خارج شده و عملا ورودي و خروجي اتصال كوتاهند. ايستگاهي كه توكن را دريافت مي كند مجاز است آنرا تا زمان محدودي براي ارسال فريمش نگه دارد و پس از آن بايد توكن را به ايستگاه بعدي تحويل بدهد لذا همه در يك صف منظم سرويس دهي شده و از كانال استفاده بهينه ميشود.IEEE 802.5 : استاندارد شبكه‌هاي محلي حلقهراندمان بسيار عالي در بار بالا. اولويت‌بندي براي فريمها و امكان ارسال همزمان و بلادرنگ صوت و تصوير با اولويت بالااستفاده از فيبر نوري.

اسلاید 8: با توجه به اينكه بهترين كانال انتقال براي شبكه بين شهري فيبرنوري است، لذا IEEE استانداردي را كه مبتني بر دو رشته فيبرنوري است ارائه كرده است. دو رشته فيبر نوري كه به هركدام ”BUS“ گفته مي شود با طول بسيار زياد، ارتباط بين ايستگاه ها را برقرار مي كند. مسيرارسال اطلاعات در هر يك از اين باسها يكطرفه است و درانتهاي هر يك از باسها يك ماشين ويژه وجود دارد كه بطور دائم سلولهاي مشخصي توليد مي كند. در سرآيند هر سلول دو بيت كنترلي ”بيت تقاضا ( هرگاه ايستگاهي تقاضاي ارسال داشته باشدبا 1 كردن اين بيت تقاضاي خود را اعلام مي كند)“ و ” بيت اشغال( درصورتيكه اين بيت 1 باشد، يعني سلول خالي نيست و محتوي داده است. درواقع سلول توسط ايستگاه ديگري كه به ماشين توليد سلول نزديكتر بوده پر شده است“ وجود دارد. IEEE 802.6 : استاندارد شبكه‌هاي بين شهري (DQDB)

اسلاید 9: در اين شبكه ها اكثر ايستگاه ها متحركند و مبادله توكن بين ايستگاههايي كه زماني در شبكه هستند و زماني از شبكه خارج مي شوند، معقول نخواهد بود. همچنين پراكندگي تصادفي و برد محدود ايستگاه ها باعث مي شود كه نتوان از روشهاي مبتني بر گوش دادن به كانال استفاده كرد، چراكه بسياري از ايستگاه ها بدليل بعد مسافت، سيگنال يكديگر را نمي شنوند.به اين ترتيب هيچ يك از استانداردهاي IEEE مانند CSMA/CD يا TokenRing براي مديريت كانال در چنين شبكه اي جوابگو نيست. در اين استاندارد ايستگاه ها قبل از ارسال روي كانال بايد عمليات ”دست تكاني“ انجام بدهند. قبل از ارسال ، ايستگاه موظف است فريم كوتاهي به نام RTS را درمحدوده برد سيگنال خود ارسال نمايد. درون اين فريم آدرس فرستنده، گيرنده و طول فريم قرار دارد. درصورتيكه گيرنده آماده براي دريافت باشد، در پاسخ فريم كوتاه CTS را منتشر مي كند. هنگامي كه فرستنده اين فريم را دريافت كند، اجازه دارد فريمش را ارسال كند. IEEE 802.11 : استاندارد شبكه‌هاي محلي بي سيم