definitie: Media access control (Mac) en logical link control (LLC) zijn de sublagen van de data link layer (Layer 2) in OSI referentiemodel. ‘MAC’ wordt ook wel MAC layer genoemd. Het maakt gebruik van MAC-protocollen om unieke adresseringsidentificatie en kanaaltoegangsbeheer te bieden voor netwerkknooppunten om te communiceren met andere knooppunten via een gedeeld kanaal.
MAC beschrijft het proces dat wordt gebruikt om de basis te bepalen waarop apparaten toegang hebben tot het gedeelde netwerk. Een zekere mate van controle is vereist om ervoor te zorgen dat alle apparaten binnen een redelijke termijn toegang hebben tot het netwerk, wat resulteert in aanvaardbare toegangs-en responstijden.
het is ook belangrijk dat er een methode bestaat om botsingen van gegevens te detecteren of te voorkomen, die worden veroorzaakt door meerdere transmissies die gelijktijdig op het gedeelde medium worden geplaatst. Media Access Control kan worden uitgevoerd op een gecentraliseerde of gedecentraliseerde basis, en kan worden gekarakteriseerd als ofwel deterministisch of niet-deterministisch van aard.
we behandelen de volgende onderwerpen in deze tutorial:
gecentraliseerde controle
een gecentraliseerde controller peilt de apparaten om te bepalen wanneer toegang en transmissie door elk station is toegestaan. Stations zenden uit wanneer daarom wordt verzocht of wanneer een zendverzoek wordt bevestigd en ingewilligd. Dit proces van polling vereist het passeren van controle pakketten, het toevoegen van overhead en het verminderen van de hoeveelheid doorvoer ten opzichte van de ruwe bandbreedte beschikbaar. Bovendien zal het uitvallen van de centrale controller het hele netwerk verstoren; in dat geval wordt de controller offline gehaald en neemt een back-up controller de verantwoordelijkheid op zich. Centraal gecontroleerde netwerken maken over het algemeen gebruik van deterministische Toegangscontrole; Token Ring en FDDl-netwerken worden centraal gecontroleerd.
Deterministic Access
Deterministic access is een media access control convention die zowel het gecentraliseerde Hoofdstation als elk slaved station toestaat om de maximale tijdsduur te bepalen die zal passeren voordat toegang tot het netwerk wordt verleend. Met andere woorden, elk station kan worden gegarandeerd het recht om te communiceren binnen een bepaalde termijn. Bovendien kan de systeembeheerder toegangsprioriteiten toewijzen. Deterministische toegang is ook bekend als noncontentious, omdat de apparaten niet strijden voor toegang, eerder toegang wordt gecontroleerd op een gecentraliseerde basis.
deterministische toegang maakt gebruik van token passing. Het token, dat bestaat uit een specifiek bit patroon, geeft de status van het netwerk aan of het beschikbaar of niet beschikbaar is. Het token wordt gegenereerd door een centraal hoofdcontrolestation en verzonden over het netwerk. Het station in het bezit van de token is de controle over de toegang tot het netwerk. Het kan zenden of andere stations vragen om te reageren. Na het verzenden zal het station de token doorgeven aan een opvolger station in een vooraf bepaalde volgorde, terwijl het proces complex en overhead intensief is, het levert zorgvuldige controle over het netwerk.
deterministische toegang is vooral effectief in drukke omgevingen waar een gebrek aan controle chaos zou veroorzaken in de vorm van frequente gegevensbotsingen.
Algemene kenmerken van token gebaseerde netwerken omvatten een hoog niveau van toegangscontrole, die gecentraliseerd is. Toegang vertraging wordt gemeten en verzekerd, met prioriteit toegang wordt ondersteund. De doorvoer is zeer dicht bij de ruwe bandbreedte, omdat gegevensbotsingen worden vermeden; de doorvoer verbetert ook onder belasting, hoewel de absolute overhead hoger is dan het geval is met niet-deterministische toegangstechnieken. Deterministische toegangsstandaarden omvatten Token-passerende Ring, IBM Token Ring, en Token-passerende Bus.
token-gebaseerde LAN-technologieën zijn enigszins overhead-intensief, als gevolg van de token passeren en beheerprocessen. Zij kunnen dit feit echter meer dan compenseren door het vermijden van gegevensbotsingen. Token Ring, bijvoorbeeld komt in 4, 16en 20 Mbps. In elk geval is het gebruik van de bandbreedte vrijwel 100%.
niet-deterministische toegang
niet-deterministische media Toegangscontrole, plaatst Toegangscontrole verantwoordelijkheden op de afzonderlijke stations. Dit staat in de volksmond bekend als Carrier Sense Multiple Access (CSMA) en is het meest effectief in omgevingen met weinig verkeer. Er zijn twee varianten, CSMA / CD en CSMA / CA.
CSMA is een gedecentraliseerde, controversiële methode voor toegang tot media die wordt gebruikt in Ethernet-en andere Busgeoriënteerde LAN ‘ s. Elk van meerdere stations, of knooppunten, moet de drager voelen om de beschikbaarheid van het netwerk te bepalen voor toegang tot het medium om gegevens te verzenden: verder moet elk station het netwerk controleren om te bepalen of er een botsing heeft plaatsgevonden. Botsingen maken de transmissie ongeldig en vereisen doorgifte. In het geval van een drukke toestand, zal het station zich terugtrekken uit het netwerk voor een berekende willekeurige tijdsinterval voordat u vervolgens toegang probeert te krijgen.
CSMA wordt geïmplementeerd in twee standaardmiddelen, CSMA / CD en CSMA / CA. In beide gevallen verslechteren latentie en doorvoer bij zware verkeersbelastingen. Bijvoorbeeld, een Ethernet-netwerk met een theoretische snelheid van 10Mbps biedt meestal ongeveer 4 tot 6 Mbps doorvoer. Hoewel het goedkoper is dan Token Ring netwerken, het levert ook minder efficiënt gebruik van bandbreedte.
Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA / CD).Dit is de meest voorkomende methode voor toegang tot media die wordt gebruikt in busnetwerken. Op dat punt, alle apparaten terug uit het netwerk, berekenen. een willekeurig tijdsinterval voor een heruitzending.
Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoid (CSMA/CA). Dit omvat een prioriteitenschema om de transmissierechten van hoge prioriteit stations te garanderen. CSMA / CA vereist een vertraging in de netwerkactiviteit nadat elke transmissie is voltooid. Die vertraging staat in verhouding tot het prioriteitsniveau van elk apparaat, waarbij knooppunten met hoge prioriteit zijn geprogrammeerd voor korte vertragingen en knooppunten met lage prioriteit zijn geprogrammeerd voor relatief lange vertragingen. Aangezien botsingen nog steeds kunnen voorkomen, worden ze beheerd door botsingsdetectie of door doorgifte na ontvangst van een negatieve bevestiging (Nak). CSMA / CA is duurder om te implementeren, omdat het vereist dat extra geprogrammeerde logica worden ingebed in elk apparaat of NIC. CSMA / CA biedt echter wel het voordeel van een verbeterde toegangscontrole, die dient om botsingen te verminderen en daarmee de algehele prestaties van het netwerk te verbeteren.