КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни КОМП’ЮТЕРНІ МЕРЕЖІ

Тема – Розробка підрівня керування доступу до середовища. Проблема розподілу каналів. Протоколи колективного доступу. Мережі Ethernet. Безпровідні локальні мережі

АНОТАЦІЯ

В даній роботі розглянуто основні відомості про розробку підрівня керування доступу до середовища: проблема розподілу каналів, протоколи колективного доступу, мережі Ethernet, без провідні локальні мережі.

SUMMARY

In this project there is the considered model network layer of this system, and expected tasks which are used in networks at network level. Some practical tasks were also executed.

ЗМІСТ

Стор

1.ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА 6-35

1.1 проблема розподілу каналів 6

1.2 протоколи колективного доступу 10

1.3 Мережі Ethernet 19

1.4 безпровідні локальні мережі 30

2. ВИРІШЕННЯ ПРАКТИЧНИХ ЗАДАЧ 35

2.1-2.2 Задача1-2 35

2.3-2.4 Задача 3-4 35

2.5-2.6 Задача 5-6 36

2.7 Задача 7 36

2.8-2.9 Задача 8-9 37

2.10-2.11 Задача 10-11 37

2.12-2.13 Задача 12-13 38

2.14 Задача 14 38

3. ВИСНОВКИ 39

4. ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ 40

КР.КС-92.00.00.000 ПЗ

Зм. | Лист | № докум | Підпис | Дата

Розроб. | Проблема розподілу каналів. Протоколи колективного доступу. Мережі Ethernet. Безпровідні локальні мережі | Літ. | Арк. | Аркушів

5 | 40

Реценз.

Н.Контр.

Затверд.

1 ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

1.1 проблема розподілу каналів

Центральною проблемою, що обговорюється в цьому розділі, є розподіл одного широкомовного каналу між численними користувачами що претендують на нього. Спочатку ми у загальних рисах розглянемо статичні і динамічні схеми розподілу каналу. Потім обговоримо декілька конкретних алгоритмів.

Статичний розподіл каналу у локальних і регіональних мережах

Традиційним способом розподілу одного каналу - наприклад, телефонного кабелю - між численними конкуруючими користувачами є FDM (Frequency Division Multiplexing - частотне ущільнення). За наявності N користувачів смуга пропускання ділиться на N діапазонів однакової ширини (див. мал. 2.27), і кожному користувачеві надається один з них. Оскільки при такій схемі біля кожного опиняється свій особистий частотний діапазон, то конфлікту між користувачами не виникає. При невеликій кількості абонентів, кожному з яких потрібна постійна лінія зв'язку (наприклад, комутатори операторів зв'язку), частотне ущільнення пропонує простій і ефективний механізм розподілу. Проте при великій і постійно змінній кількості відправників даних або пульсуючому трафіку частотне ущільнення не може забезпечити достатньо ефективний розподіл каналу. Якщо кількість користувачів у який-небудь момент часу менше числа діапазонів, на які роздільний спектр частот, то велика частина спектру не використовується і витрачається даремно. Основна проблема тут полягає в тому, що якщо якась частина користувачів не користується каналом, то ця частина спектру просто пропадає. Вони самі при цьому займають лінію не передаючи нічого, і іншим не дають передати дані. Крім того, в більшості комп'ютерних систем трафік є надзвичайно нерівномірним (цілком звичайним є відношення пікового трафіку до середнього як 1000:1). Отже, велику частину часу велика частина каналів не буде використовуваться. Те, що характеристики статичного частотного ущільнення виявляються невдалими, можна легко продемонструвати на прикладі простих обчислень теорії масового обслуговування.

КР.КС-92.00.00.000 ПЗ | Арк.

6

Зм. | Арк. | № докум | Підпис | Дата

Спершу злічимо середній час затримки Г для каналу з пропускною спроможністю З біт/с, по якому прибувають X кадрів в секунду. Довжина кадрів є випадковою величиною з експоненціально розподіленою щільністю вірогідності, середнє значення якої рівне 1/ц бита на кадр. При таких параметрах швидкість прибуття складає X кадрів у секунду, а швидкість обслуговування - \ х.с кадрів в секунду. Теорія масового обслуговування говорить про те, що пуассоновськоє час прибуття і обслужування рівне

Хай, наприклад, пропускна спроможність З рівна 100 Мбіт/с, середня довжина кадру 1/ц = 10 000 бит, швидкість прибуття кадрів X = 5000 кадрів в секунду. Тоді Т = 200 мкс. Звернете увагу: якби ми не врахували затримки при формуванні черги і просто порахували, скільки часу потрібно на передачу кадру завдовжки 10 000 бит по мережі з пропускною спроможністю 100 Мбіт/с, то отримали б неправильну відповідь: 100 мкс. Це число прийнятне лише при відсутності боротьби за канал.

Тепер давайте розділимо канал на N незалежних підканалів, у кожного з яких буде пропускна спроможність C/n біт/с. Середня вхідна швидкість в кожному підканалі тепер буде рівна X/n кадрів в секунду. Злічивши нове значення середньої затримки Г, отримаємо:

Це означає, що при використанні частотного ущільнення значення середньої затримки стало в N разів гірше за значення, яке було б в каналі, якби все кадри були якимсь чарівним чином організовані в одну загальну чергу. Ті ж самі аргументи застосовні і до тимчасового ущільнення (TDM, Time Division Multiplexing - мультиплексна передача з тимчасовим розділенням).

Кожному користувачеві в даному випадку статично виділяється Лг-й інтервал часу.

КР.КС-92.00.00.000 ПЗ | Арк.

7

Зм. | Арк. | № докум | Підпис | Дата

Якщо інтервал не використовується абонентом, то він просто пропадає. З тим же успіхом можна розділити мережі фізично. Якщо узяти 100-мегабітную мережу і зробити з неї десять 10-мегабітних, статично розподіливши по ним користувачів, то в результаті середня затримка зросте з 200 мкс до 2 мс. [3]

Динамічний розподіл каналів у локальних і регіональних мережах

Перш ніж приступити до розгляду численних методів розподілу каналів, слід ретельно сформулювати вирішувану проблему. У основі всіх розробок в даній області лежать наступні п'ять допущень.

1. Станційна модель. Модель складається з JV незалежних станцій (компьютерів, телефонів, персональних засобів зв'язку і т. д.), у кожній з яких програма користувача формує кадрів для передачі. Станції іноді називают терміналами. Вірогідність формування