meghatározás: a Media access control (Mac) és a logical link control (LLC) az OSI referenciamodell adatkapcsolati rétegének (2.réteg) alrétegei. A ‘ MAC ‘ – et MAC rétegnek is nevezik. A MAC protokollok segítségével egyedi címzési azonosítást és csatorna-hozzáférés-vezérlési mechanizmust biztosít a hálózati csomópontok számára, hogy kommunikáljanak más csomópontokkal egy megosztott csatornán keresztül.
a MAC azt a folyamatot írja le, amely annak ellenőrzésére szolgál, hogy az eszközök milyen alapon férhetnek hozzá a megosztott hálózathoz. Bizonyos szintű ellenőrzésre van szükség annak biztosításához, hogy minden eszköz ésszerű időn belül hozzáférjen a hálózathoz, ezáltal elfogadható hozzáférési és válaszidőket eredményezve.
az is fontos, hogy létezik valamilyen módszer az adatütközések észlelésére vagy elkerülésére, amelyeket az okoz, hogy egyszerre több adást helyeznek el a megosztott adathordozón. A média hozzáférés-vezérlése központosított vagy decentralizált alapon valósítható meg, és determinisztikus vagy nem determinisztikus jelleggel jellemezhető.
a következő témákkal foglalkozunk ebben az oktatóanyagban:
központosított vezérlés
a központosított vezérlő lekérdezi, hogy meghatározza, mikor engedélyezett az egyes állomások hozzáférése és továbbítása. Az állomások akkor továbbítanak, amikor erre felkérik őket, vagy amikor az állomás átviteli kérelmét nyugtázzák és megadják. Ez a lekérdezési folyamat megköveteli a vezérlőcsomagok átadását, a rezsi hozzáadását és az áteresztőképesség csökkentését a rendelkezésre álló nyers sávszélességhez képest. Ezenkívül a központi vezérlő meghibásodása a teljes hálózatot megzavarja; ilyen esetben a vezérlő offline állapotban van, és egy tartalék vezérlő vállalja a felelősséget. A központilag vezérelt hálózatok általában determinisztikus hozzáférés-vezérlést alkalmaznak; a Token Ring és az FDDl hálózatok központilag vezéreltek.
determinisztikus hozzáférés
a determinisztikus hozzáférés egy média hozzáférés-vezérlési konvenció, amely lehetővé teszi mind a Központi főállomás, mind az egyes Rabszolga állomások számára, hogy meghatározzák a hálózathoz való hozzáférés előtt eltelt maximális időtartamot. Más szavakkal, minden állomás számára garantálható a kommunikáció joga egy bizonyos időkereten belül. Ezenkívül a rendszergazda hozzárendelheti a hozzáférési prioritásokat. A determinisztikus hozzáférés más néven nem igényes, mert az eszközök nem küzdenek a hozzáférésért, inkább a hozzáférést központosított alapon ellenőrzik.
determinisztikus hozzáférés használ token halad. A token, amely egy adott bitmintából áll, jelzi a hálózat állapotát, függetlenül attól, hogy elérhető-e vagy sem. A tokent egy központosított fő vezérlőállomás generálja, és a hálózaton keresztül továbbítja. A token birtokában lévő állomás ellenőrzi a hálózathoz való hozzáférést. Továbbíthat, vagy megkövetelheti, hogy más állomások válaszoljanak. A továbbítás után az állomás egy előre meghatározott sorrendben továbbítja a tokent egy utódállomásnak, miközben a folyamat összetett és túlterhelt, gondos irányítást biztosít a hálózat felett.
a determinisztikus hozzáférés különösen hatékony nagy forgalmú környezetekben, ahol az ellenőrzés hiánya káoszt okozna gyakori adatütközések formájában.
a token alapú hálózatok általános jellemzői közé tartozik a magas szintű hozzáférés-vezérlés, amely központosított. A hozzáférési késleltetést mérik és biztosítják, az elsőbbségi hozzáférés támogatásával. Az áteresztőképesség nagyon közel áll a nyers sávszélességhez, mivel elkerülik az adatütközéseket; az áteresztőképesség terhelés alatt is javul, bár az abszolút rezsi magasabb, mint a nem determinisztikus hozzáférési technikák esetében. A determinisztikus hozzáférési szabványok közé tartozik a Token-Passing Ring, az IBM Token Ring és a Token-Passing Bus.
a Token-alapú LAN-technológiák a token-átadási és kezelési folyamatok miatt kissé túligényesek. Az adatütközések elkerülése révén azonban több mint kompenzálhatják ezt a tényt. Token Ring, például jön 4, 16és 20 Mbps. Minden esetben a sávszélesség kihasználtsága gyakorlatilag 100%.
nem determinisztikus hozzáférés
nem determinisztikus média hozzáférés-vezérlés, A hozzáférés-vezérlési feladatokat az egyes állomásokra helyezi. Ez közismert nevén Carrier Sense Multiple Access (CSMA), és a leghatékonyabb alacsony forgalmú környezetben. Két változata van, a CSMA/CD és a CSMA/CA.
a CSMA egy decentralizált, vitatott média hozzáférés-vezérlési módszer, amelyet Ethernet és más buszorientált LAN-okban használnak. Mindegyik több állomás, vagy csomópontok, érzékelnie kell a hordozót, hogy meghatározza a hálózat elérhetőségét, mielőtt hozzáférne a közeghez az adatok továbbításához: további, minden állomásnak figyelnie kell a hálózatot annak megállapítására, hogy ütközés történt-e. Az ütközések érvénytelenné teszik az adást, és újraküldést igényelnek. Foglalt állapot esetén az állomás kiszámított véletlenszerű időintervallumra visszavonul a hálózatról, mielőtt megkísérelné a későbbi hozzáférést.
a CSMA-t két szabványos eszközben, a CSMA/CD-ben és a CSMA/CA-ban valósítják meg. Mindkét esetben a késleltetés és az áteresztőképesség nagy forgalom esetén romlik. Például egy 10Mbps elméleti sebességgel futó Ethernet hálózat általában körülbelül 4-6 Mbps átviteli sebességet biztosít. Bár kevésbé költséges, mint a Token Ring hálózatépítés, a sávszélesség kevésbé hatékony felhasználását is biztosítja.
Carrier Sense többszörös hozzáférés Ütközésérzékeléssel (CSMA/CD).Ez a buszhálózatokban használt leggyakoribb média hozzáférés-vezérlési módszer. Ezen a ponton minden eszköz visszaáll a hálózatról, kiszámítva. véletlenszerű időintervallum az újraküldés megkísérlése előtt .
Carrier Sense többszörös hozzáférés/ütközés elkerülése (CSMA/CA). Ez magában foglal egy prioritási rendszert, amely garantálja a magas prioritású állomások átviteli jogosultságait. A CSMA / CA minden átvitel befejezése után késlelteti a hálózati tevékenységet. Ez a késleltetés arányos az egyes eszközök prioritási szintjével, mivel a magas prioritású csomópontok rövid késésekre vannak programozva, az alacsony prioritású csomópontok pedig viszonylag hosszú késésekre vannak programozva. Mivel ütközések továbbra is előfordulhatnak, ezeket vagy ütközés észlelésével, vagy negatív nyugtázás (NAK) kézhezvételét követő újraküldéssel kezelik. A CSMA / CA megvalósítása drágább, mivel megköveteli, hogy minden eszközbe vagy NIC-be további programozott logika legyen beágyazva. A CSMA/CA azonban a jobb hozzáférés-vezérlés előnyét kínálja, amely csökkenti az ütközéseket, és ezáltal javítja a hálózat általános teljesítményét.