2335501864

Sieci komputerowe

Karol Krysiak

Norma IEEE 802.3

Standard Ethernet, jest pewną odmianą ostatniej z metod i obejmuje następujące założenia (protokół 802.3):

1. Wszystkie stacje prowadzą ciągły nasłuch stanu łącza i sprawdzają czy łącze jest wolne, zajęte czy też trwa strefa buforowa. Strefa buforowa jest odcinkiem czasu po ustaniu stanu zajętości łącza. Wynika ona z maksymalnej odległości pomiędzy skrajnymi hostami i czasu propagacji sygnału w danym medium.

2. Komputery mogą nadawać jedynie, gdy łącze jest wolne. W przypadku zajętości kanału, muszą odczekać do końca transmisji i dodatkowo przeczekać strefę buforową.

3. Jeżeli podczas nadawania stacja wykryje kolizję, nadaje jeszcze przez czas wymuszenia kolizji (równy 3,2ms). Następnie dobiera długość odcinka czasu Ti, przez który nie będzie podejmowała prób nadawania.

4. Dla Ti, liczba i jest numerem podejmowanej próby. Możliwe jest maksymalnie 16 prób, po których karta sieciowa zwraca błąd.

Czas Ti wyznaczany jest ze wzoru:

Ti = Ri S (Wz. 3.1)

S - szerokość szczeliny czasowej,

Ri - liczba losowa z przedziału <0, 2n-1>, przy czym n = min( i,10).

Czas Ti wzrasta wraz z ilością podjętych prób nadawania. Czas ten musi być liczbą losową (wyznaczaną wg pewnego algorytmu z adresu karty sieciowej), ponieważ inaczej stacje nadające ponawiałyby próby w tych samych czasach, co powodowałoby kolejne kolizje. Proces ten określany jest w literaturze angielskojęzycznej mianem backoff.

5. Szczelina czasowa S (slot time) [5i] jest czasem transmisji 512 bitów dla sieci Ethernet 10 i 100Mb/s oraz 4096 bitów dla sieci 1Gb/s. Aby każdy z nadawców wykrył kolizje, długość ramki musi być przynajmniej taka jak S oraz czas potrzebny do rozprzestrzenienia się kolizji do wszystkich stacji w sieci musi być mniejszy niż S. Wynika z tego, że stacje nie mogą zakończyć transmisji ramki zanim kolizja nie zostanie zidentyfikowana przez wszystkie stacje w sieci.

Sygnały transmitowane przez stacje napotykają opóźnienia podczas przechodzenia poprzez sieć. Opóźnienia te składają się z opóźnień transmisji sygnału przez medium oraz z opóźnień logicznych wprowadzanych przez urządzenia elektroniczne, przez które sygnał musi przejść - karty sieciowe, koncentratory, przełączniki itp. Czas potrzebny do przejścia pomiędzy dwiema najdalej oddalonymi stacjami w sieci nazywamy czasem propagacji (propagation delay).

Aby stacja wykryła, że aktualnie transmitowana ramka napotkała kolizję, jej sygnał musi przejść przez sieć do innej stacji. Druga stacja po wykryciu kolizji nadaje sekwencję blokady (jam sequence), która musi być przetransmitowana z powrotem poprzez sieć zanim zostanie wykryta poprzez nadal nadającą stację. Suma maksymalnych sieciowych opóźnień i czasu wymaganego na transmisję sekwencji blokady składa się na szczelinę czasową.

Szczelina czasowa jest ważnym parametrem. Długość 512 bitów szczeliny czasowej wyznacza najmniejszy rozmiar ramki Ethernetowej na 64 bajty. Wszystkie ramki mniejsze niż 64B są uznawane za fragmenty kolizji (collision fragment) lub tzw. słabą ramkę (runt frame) i są automatycznie odrzucane przez stacje odbiorcze.

Parametr S ustala również maksymalną rozpiętość sieci. Jeśli rozmiar sieci jest zbyt duży może wystąpić zjawisko zwane późną kolizją (late collision). Oznacza to że tego typu kolizja nie zostanie automatycznie wykryta przez mechanizmy kontrolne Ethernetu i jej wystąpienie zostanie zauważone dopiero przez warstwy wyższe modelu ISO/OSI. Dopiero one będą musiały zarządzić ponowną transmisję uszkodzonej ramki.