Виникнення колізії

Механізм прослуховування середовища і пауза між кадрами не гарантують від виникнення такої ситуації, коли дві або більш станції одночасно вирішують, що середовище вільне, і починають передавати свої кадри.При цьому відбувається колізія (collision), оскільки вміст обох кадрів стикається на загальному кабелі і відбувається спотворення інформації.

Цей факт відбитий в складовій «Base(band)», присутньої в назвах всіх фізичних протоколів технології Ethernet (наприклад, 10Base-2,10Base-T і т. п.). Baseband network означає мережу з немодульованою передачею, в якій повідомлення пересилаються в цифровій формі по єдиному каналу, без частотного розділення.

Колізія - це нормальна ситуація в роботі мереж Ethernet. У прикладі, зображеному на рис. 3.4, колізію породила одночасна передача даних вузлами 3 і 1. Для виникнення колізії не обов'язково, щоб декілька станцій почали передачу абсолютно одночасно, така ситуація маловірогідна. Колізія виникає через те, що один вузол починає передачу раніше іншого, але до другого вузла сигнали першого просто не встигають дійти на той час, коли другий вузол вирішує почати передачу свого кадру.

Якщо передані і спостережні сигнали відрізняються, то фіксується виявлення колізії (collision detection, CD). Для збільшення вірогідності швидкого виявлення колізії всіма станціями мережі станція, яка виявила колізію, перериває передачу свого кадру і підсилює ситуацію колізії, посилаючи в мережу спеціальної послідовності з 32 біт, називається jam-послідовністю.

Рис. 3.4. Схема виникнення і розповсюдження колізії

Після цього передавальна станція, що виявила колізію, зобов’язана припинити передачу і зробити паузу протягом короткого випадкового інтервалу часу. Випадкова пауза вибирається по наступному алгоритму:

Пауза = L х (інтервал відстрочення)

де інтервал відстрочення рівний 512 бітовим інтервалам (у технології Ethernet прийнято всі інтервали вимірювати в бітових інтервалах; бітовий інтервал позначається як bt і відповідає часу між появою двох послідовних біт даних на кабелі; для швидкості 10 Мбіт/с величина бітового інтервалу рівна 0,1 мкс чи 100 нc);

L - цілим числом, вибраним з рівною імовірністю з діапазону [0, 2 в ^{степені N}], де N - номер повторної спроби передачі даного кадру: 1,2..., 10.

Для зменшення інтенсивності виникнення колізій потрібне або зменшити трафік, скоротивши, наприклад, кількість вузлів в сегменті або замінивши додатки, або підвищити швидкість протоколу, наприклад перейти на Fast Ethernet.

Метод доступу CSMA/CD не гарантує станції, що вона коли-небудь зможе дістати доступ до середовища. Звичайно, при невеликому завантаженні мережі вірогідність такої події невелика, але при коефіцієнті використання мережі, що наближається до 1, така подія стає дуже вірогідною. Інші методи доступу - маркерний доступ мереж Token Ring і FDDI, метод Demand Priority мереж 100VG-AnyLAN - вільні від цього недоліку.

Дата добавления: 2015-05-26