definition: Media access control (MAC) og logical link control (LLC) er underlagene i datalinklaget (lag 2) i OSI-referencemodellen. ‘MAC’ kaldes også MAC layer. Det bruger MAC-protokoller til at give unik adresseidentifikation og kanaladgangskontrolmekanisme for netværksnoder til at kommunikere med andre noder på tværs af en delt kanal.
MAC beskriver den proces, der anvendes til at styre grundlaget for, hvilke enheder der kan få adgang til det delte netværk. Der kræves en vis grad af kontrol for at sikre, at alle enheder har adgang til netværket inden for en rimelig periode, hvilket resulterer i acceptabel adgang og responstider.
det er også vigtigt, at der findes en metode til enten at opdage eller undgå datakollisioner, som skyldes, at flere transmissioner placeres på det delte medium samtidigt. Medieadgangskontrol kan udføres på enten et centraliseret eller decentraliseret grundlag og kan karakteriseres som enten deterministisk eller ikke-deterministisk.
vi dækker følgende emner i denne tutorial:
centraliseret kontrol
en centraliseret controller afstemninger udtænker for at bestemme, hvornår adgang og transmission af hver station får lov til at forekomme. Stationer sender, når de anmodes om det, eller når en anmodning om stationstransmission anerkendes og imødekommes. Denne pollingproces kræver passering af kontrolpakker, tilføjelse af overhead og reduktion af mængden af gennemstrømning i forhold til den tilgængelige rå båndbredde. Derudover vil fejlen i den centrale controller forstyrre hele netværket; i et sådant tilfælde tages controlleren off-line, og en backup-controller påtager sig ansvaret. Centralt, kontrollerede netværk anvender generelt deterministisk adgangskontrol; Token Ring og FDDl netværk styres centralt.
deterministisk adgang
deterministisk adgang er en medieadgangskontrolkonvention, der tillader både den centraliserede masterstation og hver slaved station at bestemme den maksimale tid, der vil gå, før der gives adgang til netværket. Med andre ord kan hver station garanteres retten til at kommunikere inden for en bestemt tidsramme. Derudover kan systemadministratoren tildele adgangsprioriteter. Deterministisk adgang er også kendt som ikke-omstridt, fordi enhederne ikke kæmper for adgang, snarere styres adgangen på centraliseret basis.
deterministisk adgang beskæftiger token passerer. Token, der består af et specifikt bitmønster, angiver netværkets status, uanset om det er tilgængeligt eller utilgængeligt. Token genereres af en centraliseret master control station og transmitteres på tværs af netværket. Stationen i besiddelse af token har kontrol over adgangen til netværket. Det kan sende eller kan kræve, at andre stationer reagerer. Efter transmission sender stationen tokenet til en efterfølgerstation i en forudbestemt rækkefølge, mens processen er kompleks og overhead intensiv, det giver omhyggelig kontrol over netværket.
deterministisk adgang er især effektiv i miljøer med høj trafik, hvor manglende kontrol ville forårsage kaos i form af hyppige datakollisioner.
generelle egenskaber ved tokenbaserede netværk inkluderer et højt niveau af adgangskontrol, som er centraliseret. Adgangsforsinkelse måles og sikres, idet prioriteret adgang understøttes. Gennemstrømning er meget tæt på rå båndbredde, da datakollisioner undgås; gennemstrømning forbedres også under belastning, selvom absolut overhead er højere end tilfældet er med ikke-deterministiske adgangsteknikker. Deterministiske adgangsstandarder inkluderer Token-Passing Ring, IBM Token Ring og Token-Passing Bus.
Token-baserede LAN-teknologier er noget overheadintensive på grund af token-passerings-og styringsprocesserne. De kan dog mere end kompensere for denne kendsgerning i kraft af undgåelse af datakollisioner. Token Ring, for eksempel kommer i 4, 16og 20 Mbps. I hvert tilfælde er båndbreddeudnyttelsen næsten 100%.
ikke-deterministisk adgang
ikke-deterministisk medieadgangskontrol, placerer adgangskontrolansvar på de enkelte stationer. Dette er populært kendt som Carrier Sense Multiple Access (CSMA), og er mest effektiv i miljøer med lav trafik. Der er to varianter, CSMA / CD og CSMA / CA.
CSMA er en decentraliseret, omstridt medieadgangskontrolmetode, der anvendes i Ethernet og andre busorienterede Lan ‘ er. Hver af flere stationer, eller noder, skal fornemme transportøren for at bestemme netværkstilgængelighed inden adgang til mediet for at transmittere data: yderligere, hver station skal overvåge netværket for at afgøre, om der er sket en kollision. Kollisioner gør transmissionen ugyldig og kræver retransmission. I tilfælde af en travl tilstand, stationen vil bakke ud af netværket for en beregnet tilfældig tidsinterval, før du forsøger efterfølgende adgang.
CSMA implementeres på to standardmetoder, CSMA/CD og CSMA/CA. I begge tilfælde nedbrydes latenstid og gennemstrømning under store belastninger af trafik. For eksempel giver et Ethernet-netværk, der kører med en teoretisk hastighed på 10 Mbps, typisk omkring 4 til 6 Mbps gennemstrømning. Selvom det er billigere end Token Ring-netværk, leverer det også mindre effektiv brug af båndbredde.
Carrier Sense Multiple Access med kollisionsdetektion (CSMA/CD).Dette er den mest almindelige metode til medieadgangskontrol, der bruges i busnetværk. På det tidspunkt, alle enheder tilbage fra netværket, beregning. et tilfældigt tidsinterval, før du forsøger en retransmission .
Carrier Sense Multiple Access/Collision undgå (CSMA/CA). Dette omfatter en prioriteret ordning for at garantere transmissionsprivilegierne for højprioriterede stationer. CSMA / CA kræver en forsinkelse i netværksaktivitet, efter at hver transmission er afsluttet. Denne forsinkelse er proportional med prioritetsniveauet for hver enhed, med højprioriterede noder programmeret til korte forsinkelser og med lavprioriterede noder programmeret til relativt lange forsinkelser. Da kollisioner stadig kan forekomme, styres de enten gennem kollisionsdetektering eller gennem retransmission efter modtagelse af en negativ anerkendelse (NAK). CSMA / CA er dyrere at implementere, da det kræver, at yderligere programmeret logik integreres i hver enhed eller NIC. CSMA / CA tilbyder dog fordelen ved forbedret adgangskontrol, som tjener til at reducere kollisioner og dermed forbedre netværkets samlede ydeevne.