Мал. 4.12. Протокол МАСА: станція Л посилає кадр RTS станції В (а); станція У відповідає кадром CTS станції А (б)

На мал. 4.12 станція Із знаходиться в зоні станції А, але не входить в зону станції В. Тому вона чує кадр RTS, передаваний станцією А, але не чує кадр CTS, яким відповідає станція В. Поськольку вона не інтерферує з кадром CTS, вона не зобов'язана утримуватися від передачі у той час, поки пересилається інформаційний кадр. Станція D, навпаки, знаходиться близько від станції В, але далеко від станції А. Она не чує кадру RTS, але чує кадр CTS а це означає, що вона знаходиться поблизу станції, що збирається прийняти кадр даними. Тому їй не можна вести передачу, поки цей кадр не буде переданий. Станція Е чує обидва керівників повідомлення і так же, як і станція D повинна зберігати мовчання, поки не буде завершена передача інформаційного кадру.

Не дивлячись на всі запобіжні засоби, конфлікти все одно можуть проявитися. Наприклад, станції В і З можуть одночасно послати кадрів RTS станції А. При цьому кадри зіткнуться і не будуть прийняті. В цьому випадку передавач, не почувши кадр CTS у встановлений термін, чекають випадковий час і після цього повторюють спробу. Алгоритм витримки часу, що використовується в випадку конфлікту, називається двійковим експоненціальним відкотом, і ми вивчимо його, коли розглядатимемо мережу Ethernet. Грунтуючись на вивченні моделі протоколу МАСА, Бхаргаван (Bharghavan) з товариші в 1994 році здійснили тонку настройку протоколу МАСА, щоб поліпшити його продуктивність. Новий протокол був названий MACAW (МАСА for Wireless - МАСА для безпровідних мереж). Спершу дослідники відмітили, що без підтверджень на рівні передачі даних втрачені кадри не передавалися повторно, поки їх брак не виявляв транспортний рівень. Для вирішення цієї проблеми був введений кадр підтвердження (АСЬК), яким одержувач відповідав на кожен успішно прийнятий кадр даних. Крім того, було використано властивість протоколу CSMA - станції навчились прослуховувати ефір і утримуватися від передачі кадру RTS, якщо вже хтось передавав такий же кадр тієї ж станції. Також було вирішено зв'язати алгоритм витримки часу (у разі конфлікту) ніс окремою станцією, а з потоком даних, тобто з парою станцій «джерело - приймач». Це міна протоколу дуже поліпшила його. Нарешті, був доданий механізм обмінуміж станціями інформацією про перевантаження. Крім того, алгоритм видержки часу у разі конфлікту був декілька пом'якшений, що поліпшило продуктивність системи.

Мережа Ethernet

Отже, ми в цілому закінчили обговорення загальних питань, протоколів, що стосуються розподілу каналу. Прийшов час перейти до практичних прикладів, зокрема, до локальних мереж. Як вже було сказано в розділі «Ethernet» (розділ 1), IEEE свого часу розробив серію стандартів IEEE 802, що описують локальні і регіональні мережі. Деякі стандарти вижили, деякі – ні (див. табл. 1.4). Люди, віруючі в реінкарнацію, вважають, що одним з членів Асоціації стандартів IEEE є Чарльз Дарвін, що знов народився, отбра¬

ковивающий слабкі технології. Загалом, дійсно вижили сильніші. Найбільш важливі стандарти 802.3 (Ethernet) і 802.11 (безпровідні ЛВС). Про 802.15 (Bluetooth) і 802.16 (безпровідні регіональні мережі) говорити всерйоз поки не доводиться. Втім, в п'ятому виданні цієї книги, ймовірно, можна буде знайти відповідний аналіз. У стандартах 802.3 і 802.11 фізичних рівні і рівні управління доступом до середовища (MAC) розрізняються. Проте вже підрівні управління логічним з'єднанням (LLC, визначений стандартом 802.2) схожі, що дозволяє організувати єдине сполучення з мережевим рівнем. Ми вже представили у загальних рисах Ethernet в розділі «Ethernet» (розділ 1) і більше не повторюватимемо цей матеріал. Замість цього ми відразу звернемося до розгляду таких технічних деталей побудови мереж Ethernet, як протоколи, а також нові технології високошвидкісної (гигабітной) мережі Ethernet.

Оскільки Ethernet і IEEE 802.3 - це одне і те ж (за винятком двох невеликих деталей, які ми коротко обговоримо), то багато хто використовує обидві назви. Ми теж говоритимемо то «Ethernet», то «IEEE 802.3». Додаткову інформацію, Ethernet, що стосується, можна знайти в книгах (Breyer and Riley, 1999; Seifert, 1998; Spurgeon, 2000).

Кабелі Ethernet

Оскільки само слово Ethernet пов'язане з кабелем (ether - ефір, середовище разповсюдження сигналу), то саме з цього ми і почнемо обговорення. У мережах Ethernet

зазвичай використовуються чотири типи кабелю, показані в табл. 4.1. Історично склалося так, що кабель 10Base5 («товстий Ethernet») став першим носієм данних в мережах 802.3. Він зовні нагадував жовтий садовий шланг для поливання рослин, і через кожних 2,5 м була маркіровка місць під'єднування відведень. (Стандарт 802.3 не вимагає, щоб колір кабелю був саме жовтим, але рекомендує це.) З'єднання зазвичай робляться на основі відгалужувачів «зуб вампіра» . Зуб відгалужувача надзвичайно акуратно вводиться на половину товщини внутрішньої жили кабелю. Позначення 10Base5 говорить про наступному: швидкість роботи - 10 Мбіт/с, сигнал змодульованний (Baseband signaling), максимальна довжина сегменту - 500 м. Отже, перша цифра назви - це швидкість в мегабітах в секунду. Потім слідує слово Base (іноді його пишуть заголовними буквами - BASE), вказуюче на те, що сигнал передається на базовій частоті, тобто без модуляції. Колись був розроблений широкополосний варіант 10Broad36, але він так і не з'явився на світовому ринку і практично зник. Нарешті, якщо мова йде про коаксіальний кабель,