definice: Media access control (MAC) a logical link control (LLC) jsou podvrstvy vrstvy datového spojení (vrstva 2) v referenčním modelu OSI. ‚MAC‘ se také označuje jako Mac layer. Používá Mac protokoly, které poskytují jedinečnou identifikaci adresování a mechanismus řízení přístupu k kanálům pro síťové uzly pro komunikaci s jinými uzly přes sdílený kanál.
MAC popisuje proces, který se používá k řízení základu, na kterém mohou zařízení přistupovat ke sdílené síti. Je zapotřebí určité úrovně kontroly, aby byla zajištěna schopnost všech zařízení přistupovat k síti v přiměřené době, což má za následek přijatelnou dobu přístupu a odezvy.
je také důležité, aby existovala nějaká metoda pro detekci nebo zabránění kolizím dat, které jsou způsobeny tím, že je na sdílené médium umístěno více přenosů současně. Řízení přístupu k médiím může být prováděno buď centralizovaně, nebo decentralizovaně a může být charakterizováno jako deterministické nebo nedeterministické povahy.
v tomto tutoriálu se budeme zabývat následujícími tématy:
centralizované řízení
centralizovaný regulátor určí, kdy je povolen přístup a přenos každou stanicí. Stanice vysílají, když o to požádají, nebo když je žádost o přenos stanice potvrzena a udělena. Tento proces dotazování vyžaduje předávání kontrolních paketů, přidání režie a snížení množství propustnosti vzhledem k dostupné šířce pásma raw. Porucha centrálního řadiče navíc naruší celou síť; v takovém případě je řadič odpojen a záložní řadič přebírá odpovědnost. Centrálně řízené sítě obecně používají deterministické řízení přístupu; Token Ring a fddl sítě jsou centrálně řízeny.
deterministický přístup
deterministický přístup je konvence řízení přístupu k médiím, která umožňuje centralizované hlavní stanici i každé otrocké stanici určit maximální dobu, která uplyne před poskytnutím přístupu do sítě. Jinými slovy, každé stanici může být zaručeno právo komunikovat v určitém časovém rámci. Správce systému může navíc přiřadit priority přístupu. Deterministický přístup je také známý jako nekontenzivní, protože zařízení nepožadují přístup, spíše je přístup řízen centralizovaně.
deterministický přístup využívá předávání tokenů. Token, který se skládá ze specifického bitového vzoru, označuje stav sítě, ať už je k dispozici nebo není k dispozici. Token je generován centralizovanou hlavní řídicí stanicí a přenášen po síti. Stanice, která má token, má kontrolu nad přístupem k síti. Může vysílat nebo může vyžadovat reakci jiných stanic. Po přenosu stanice předá token nástupnické stanici v předem určeném pořadí, zatímco proces je složitý a náročný na režii, poskytuje pečlivou kontrolu nad sítí.
deterministický přístup je zvláště účinný v prostředích s vysokým provozem, kde by nedostatek kontroly způsobil chaos ve formě častých kolizí dat.
obecné charakteristiky sítí založených na tokenech zahrnují vysokou úroveň řízení přístupu, která je centralizovaná. Zpoždění přístupu se měří a zajišťuje, přičemž je podporován prioritní přístup. Propustnost je velmi blízká šířce pásma raw, protože se zabrání kolizím dat; propustnost se také zlepšuje při zatížení, i když absolutní režie je vyšší, než je tomu u nedeterministických přístupových technik. Deterministické přístupové standardy zahrnují Token-Passing Ring, IBM Token Ring a Token-Passing Bus.
technologie Lan založené na tokenu jsou poněkud náročné na režii díky procesům předávání a správy tokenů. Mohou však tuto skutečnost více než kompenzovat tím, že se vyhnou kolizím dat. Token Ring, například přichází v 4, 16A 20 Mbps. V každém případě využití šířky pásma je prakticky 100%.
nedeterministický přístup
nedeterministická kontrola přístupu k médiím, klade odpovědnost za řízení přístupu na jednotlivé stanice. Toto je populárně známé jako Carrier Sense Multiple Access (CSMA) a je nejúčinnější v prostředích s nízkým provozem. Existují dvě varianty, CSMA/CD a CSMA/CA.
CSMA je decentralizovaná, sporná metoda řízení přístupu k médiím používaná v sítích Ethernet a dalších Lan orientovaných na sběrnici. Každá z více stanic, nebo uzly, musí vnímat dopravce, aby určil dostupnost sítě před přístupem k médiu pro přenos dat: dále, každá stanice musí sledovat síť, aby zjistila, zda došlo ke kolizi. Kolize činí přenos neplatným a vyžadují opakovaný přenos. V případě rušného stavu, stanice před pokusem o následný přístup ustoupí ze sítě na vypočítaný náhodný časový interval.
CSMA je implementován dvěma standardními prostředky, CSMA/CD a CSMA / CA. V obou případech se latence a propustnost zhoršují při velkém zatížení provozu. Například ethernetová síť běžící teoretickou rychlostí 10Mbps obvykle poskytuje propustnost 4 až 6 Mbps. I když je to méně nákladné než Token Ring networking, poskytuje také méně efektivní využití šířky pásma.
Carrier Sense Multiple Access s detekcí kolizí (CSMA/CD).Toto je nejběžnější metoda řízení přístupu k médiím používaná v sítích sběrnice. V tu chvíli všechna zařízení ustoupí ze sítě a vypočítají. náhodný časový interval před pokusem o opakovaný přenos .
Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoid (CSMA / CA). To zahrnuje prioritní schéma zaručující přenosová oprávnění stanic s vysokou prioritou. CSMA / CA vyžaduje zpoždění síťové aktivity po dokončení každého přenosu. Toto zpoždění je úměrné úrovni priority každého zařízení, s uzly s vysokou prioritou naprogramovanými pro krátká zpoždění a uzly s nízkou prioritou naprogramovanými pro relativně dlouhá zpoždění. Vzhledem k tomu, že ke kolizím stále dochází, jsou řízeny buď detekcí kolizí, nebo opakovaným přenosem po obdržení negativního potvrzení (NAK). Implementace CSMA / CA je dražší, protože vyžaduje, aby byla do každého zařízení nebo NIC vložena další naprogramovaná logika. CSMA / CA však nabízí výhodu vylepšené kontroly přístupu, která slouží ke snížení kolizí a tím ke zlepšení celkového výkonu sítě.