Plasarea datelor pe cablu

Plasarea datelor pe cablu

Rolul metodelor de acces. Setul de reguli care definesc modul in care un calculator plaseaza si preia date pe/de pe cablu poarta numele de metoda de acces.

Controlul traficului pe cablu. Diferite calculatoare dintr-o retea trebuie sa aiba acces la cablu in acelasi timp. Totusi, daca doua calculatoare ar plasa simultan date pe cablu, pachetele de date ale unui calculator ar intra in coliziune cu pachetele celuilalt si ambele seturi de date ar fi distruse. Pentru ca datele sa fie transmise prin retea de la un utilizator la altul sau sa fie accesate de pe un server, trebuie sa existe o modalitate prin care sa poata fi plasate pe cablu, fara a intra in coliziune cu alte date. Metodele de acces folosite trebuie sa fie aceleasi pe toate calculatoarele din retea, altfel unele metode nu vor functiona deoarece alte metode vor domina cablul. De asemenea, pentru a preveni accesul simultan la cablu, metodele de acces organizeaza transmiterea si receptionarea datelor din retea ca un proces ordonat. In continuare sunt prezentate principalele metode de acces.

Acces multiplu cu detectarea purtatoarei si a coliziunii (CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Acces / Collision Detection). In acest caz fiecare calculator din retea, statie sau server, verifici existenta traficului pe retea in felul urmator: un calculator "asculti " cablul pentru a verifica existenta traficului de retea. Calculatorul poate transmite date. Daci existi date pe cablu, nici un alt calculator nu poate transmite pana cand datele nu ajung la destinatie, eliberand cablul. CSMA/CD este cunoscuta ca metoda competitionala, deoarece calculatoarele din retea se afla in competitie, adici isi disputa ocazia de a transmite date. Daca doua calculatoare incearca sa transmita date exact in acelasi timp, va avea loc o coliziune de date. In acest caz, cele doua calculatoare isi intrerup transmisia, pe o periada de timp aleatoare, dupa care incearca din nou sa transmita.

Numarul de coliziuni si de incercari de evitare a acestora este direct proportional cu numarul de calculatoare din retea, deci la o dimensiune mare a retelei (ca numar de calculatoare) CSMA/CD poate fi considerata o metoda de acces lenta. Daca reteaua este aglomerata, doua calculatoare aflate in coliziune pot intra, la randul lor in coliziune cu alte calculatoare care incearca sa transmita date s.a.m.d. In acest caz, va exista un numar de calculatoare ce va incerca sa retransmita date, fenomen ce poate duce la blocarea aparenta a retelei. Acest fenomen se intampla mai ales atunci cand se executa aplicatii care cer acces la baze de date.

In concluzie, in functie de componentele hardware, de sistemul de cablare si de software-ul de retea, o retea CSMA/CD cu multi utilizatori ce ruleaza aplicatii de baze de date, poate fi dificil de utilizat, datorita traficului intens.

Acces multiplu cu detectarea purtatoarei si evitarea coliziunii (CSMA/CA - Carrier Sense - Multiple Acces with Multiple Avoidance). Inainte de a trece la transmiterea efectiva a datelor, fiecare calculator semnaleaza aceasta intentie; astfel, calculatoarele sunt avertizate despre posibilitatea aparitiei unei coliziuni si o pot evita. Aceasta metoda este mai lenta decat CSMA/CD si deci este mai rar folosita.

Transfer de jeton. In cazul metodei de acces prin transfer de jeton (token passing), exista un pachet special, denumit jeton, care circula de-a lungul inelului de cablu de la un calculator la altul. Pentru ca un calculator din inel sa transmita date in retea, el trebuie sa astepte un jeton liber. La detectarea unui jeton liber, calculatorul poate prelua controlul asupra acestuia. Acum, calculatorul poate transmite date. Datele sunt transmise in cadre, fiecarui cadru fiindu-i atasate informatii suplimentare (cum ar fi cele de adresare) sub forma de antet sau de postambul. Cat timp jetonul este folosit de un calculator, alte calculatoare nu pot transmite date, deci nu va mai exista concurenta in obtinerea dreptului de a transmite date.

Prioritatea la cerere este o metoda de acces relativ noua proiectata pentru standardul Ethernet la o viteza de 100Mbps. Metoda a fost avizata si standardizata de IEEE in categoria 802.12 si este numita 100VG-AnyLAN. Aceasta metoda de acces se bazeaza pe faptul ca repetoarele si nodurile finale sunt componente care alcatuiesc toate retelele 100VG-AnyLAN. Repetoarele controleaza accesul in retea, folosind algoritmul "round-robin" (interogare ciclica) pentru cautarea cererilor de transmisie provenite de la toate nodurile retelei. Repetorul (sau concentratorul) trebuie sa cunoasca toate adresele, legaturile si nodurile finale si sa verifice functionarea acestora. Conform definitiei 100VG-AnyLAN, un nod final poate fi un calculator, un router sau un comutator.

Competitia in cazul prioritatii la cerere. Ca si in cazul metodei CSMA/CD, doua calculatoare pot intra in competitie daca transmit in exact acelasi timp. Totusi, in cazul prioritatii la cerere, este posibila implementarea unei scheme prin care anumitor tipuri de date sa li se acorde prioritate in astfel de situatii. Daca repetorul primeste doua cereri simultan, cea de pe nivelul mai iinalt de prioritate va fi onorata prima. Daca cele doua cereri au acelasi nivel de prioritate, ele sunt deservite alternativ.

Intr-o retea cu prioritate la cerere, calculatoarele pot receptiona si transmite date simultan, datorita schemei de cablare folosita de aceasta metoda de acces. Exista patru perechi de fire. Ele permit semnalizarea in cvartet, prin care se pot transmite date de 25Mhz pe fiecare dintre perechile de fire din cablu.

Consideratii despre prioritatea la cerere. In cazul metodei cu prioritate la cerere, comunicatia se stabileste doar intre calculatorul sursa, concentrator si calculatorul destinatar. Este o metoda mai eficienta decat CSMA/CD, care difuzzeaza datele transmise in intreaga retea. Intr-un mediu cu prioritate la cerere, fiecare calculator cunoaste doar nodurile finale si repetoarele cu care este conectat direct, in timp ce intr-un mediu CSMA/CD, fiecare concentrator cunoaste adresa fiecarui nod din retea. Metoda cu prioritate la cerere prezinta cateva avantaje fata de CSMA/CD, printre care:

Folosirea a patru perechi de fire cele patru perechi de fire permit calculatorului sa transmita si sa receptioneze date simultan.

Transmisii prin intermediul concentratorului. Datele transmise nu sunt difuzate catre toate calculatoarele din retea. Calculatoarele nu sunt in competitie pentru accesul la cablu, ci se afla sub controlul centralizat al concentratorului.