Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)» Кафедра информационных систем ОТЧЕТ по практической работе № 1 по дисциплине «Инфокоммуникационные системы и сети» Выполнил: Букатчук Я.С. Группа: 8894 Преподаватель: Воробьев А.И. “Выполнено” “___” __________ Подпись преподавателя __________ Санкт-Петербург, 2022 ЗАДАНИЕ 1. Разработать алгоритм и временную диаграмму процесса множественного доступа в гипотетической локальной сети, состоящей из пяти рабочих станций, для следующих методов множественного доступа: 1.1 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и ожиданием (СВД с РОС ОЖ). На временной диаграмме показать окна передачи кадров всех пяти рабочих станций и отразить при этом все возможные события, которые могут произойти при работе сети. Примером таких событий является коллизия. Последовательности появления таких событий должны быть уникальны у каждого студента. 2. Самостоятельно изучить и представить вербальное описание, алгоритм и временные диаграммы для следующих методов множественного доступа: 2.1 Метод опроса (Demand Priority). 2.2 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (СВД с РОС НП). 2.3 Метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий (CSMA/CA). 2 Выполнение работы 1.1 Алгоритм: Начало работы Доступ i-ой станции к временному окну Буфер пуст? ДА НЕТ Передача кадра Простой системы Распространение кадра в общей среде Прием и доставка кадра на приемной стороне НЕТ Ошибка? ДА Формирование отрицательной квитанции Формирование положительной квитанции Передача квитанции Передача квитанции Получение квитанции Получение квитанции Удаление кадра из буфера Кол-во повторных передач превышено? ДА Конец доступа iой станции 3 НЕТ 1.2 Временная диаграмма для пяти станций: 1 Временные интервалы 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 кадр 1 станция 2 станция 1 кадр 3 станция кадр 2 кадр 4 станция 5 станция 2.1 Метод опроса Данная технология доступа к передающей среде применяется в многоточечных линиях глобальных сетей. Суть заключается в том, что первичный узел последовательно предлагает вторичным узлам подключиться к общему каналу передачи. В ответ на такой запрос вторичный узел, имея подготовленные данные, осуществляет передачу. Если подготовленных данных нет, выдается короткий пакет данных типа «данных нет», хотя в современных системах, как правило, реакцией в таких случаях является «молчание». Наиболее распространенный способ организации запроса — циклический опрос, т. е. последовательное обращение к каждому вторичному узлу в порядке очередности, определяемой списком опроса. Цикл завершается после опроса всех вторичных узлов из списка. Для сокращения потерь времени, связанных с опросом неактивных вторичных узлов (т.е. узлов, по той или иной причине не готовых к передаче данных), применяются специальные варианты процедуры опроса: наиболее активные вторичные узлы опрашиваются несколько раз в течение цикла; наименее активные узлы — один раз в течение нескольких циклов; частота, с которой опрашиваются отдельные узлы, меняется динамически в соответствии с изменением активности узлов. 4 Алгоритм: 5 Временная диаграмма: 2.2 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (СВД с РОС НП). Для каждой машины отводится определенный промежуток времени для передачи данных. Если данная машина не успела передать данные за этот интервал времени, то она останавливается и ждет следующего интервала. Так же если у машины нет кадров в буфере для передачи, то она дает сигнал следующей машине, разрешающий ей передавать данные. 6 Алгоритм: 7 Временная диаграмма: 2.3 Метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий (CSMA/CA). используется схема прослушивания несущей волны; станция, которая собирается начать передачу, посылает jam signal (сигнал затора); после продолжительного ожидания всех станций, которые могут послать jam signal, станция начинает передачу фрейма; если во время передачи станция обнаруживает jam signal от другой станции, она останавливает передачу на отрезок времени случайной длины и затем повторяет попытку. Избегание коллизий используется для того, чтобы улучшить производительность CSMA, отдав сеть единственному передающему устройству. Эта функция возлагается на «jamming signal» в CSMA/CA. Улучшение производительности достигается за счёт снижения вероятности коллизий и повторных попыток передачи. Но ожидание jam signal создаёт дополнительные задержки, поэтому другие методики позволяют достичь лучших результатов. Избегание коллизий полезно на практике в тех ситуациях, когда своевременное обнаружение коллизии невозможно — например, при использовании радиопередатчиков. Узел, желающий отправить информацию, посылает RTS-кадр. Целевой узел отвечает CTS-кадром. Любой другой узел, получивший CTS-кадр, должен воздержаться от отправки информации на заданное время (решение «Проблемы скрытого узла»). Любой другой узел, получивший RTS-кадр, но не CTS-кадр от передачи информации воздерживаться не должен (решение «проблемы незащищенного узла»). Количество времени, которое должен ожидать другой узел перед попыткой доступа к эфиру, записано и в RTSи в CTS-кадре. 8 Алгоритм: 9 Временная диаграмма: 10
