definition: Media access control (MAC) och logical link control (LLC) är underlagren till datalänkskiktet (Layer 2) i OSI-referensmodellen. ’MAC’ är också hänvisa till som MAC layer. Den använder MAC-protokoll för att tillhandahålla unik adresseringsidentifiering och kanalåtkomstkontrollmekanism för nätverksnoder för att kommunicera med andra noder över en delad kanal.
MAC beskriver processen som används för att styra grunden för vilka enheter som kan komma åt det delade nätverket. En viss kontrollnivå krävs för att säkerställa att alla enheter kan komma åt nätverket inom en rimlig tidsperiod, vilket resulterar i acceptabla åtkomst-och svarstider.
det är också viktigt att det finns någon metod för att antingen upptäcka eller undvika datakollisioner, som orsakas av att flera överföringar placeras på det delade mediet samtidigt. Medieåtkomstkontroll kan åstadkommas antingen centraliserat eller decentraliserat och kan karakteriseras som antingen deterministisk eller icke-deterministisk.
vi kommer att täcka följande ämnen i denna handledning:
centraliserad kontroll
en centraliserad styrenhetsundersökningar utformar för att bestämma när åtkomst och överföring av varje station får ske. Stationer sänder när de uppmanas att göra det, eller när en begäran om stationsöverföring bekräftas och beviljas. Denna process av polling kräver överföring av kontrollpaket, lägger till overhead och minskar mängden genomströmning i förhållande till den tillgängliga råbandbredden. Dessutom kommer felet hos den centrala styrenheten att störa hela nätverket; i ett sådant fall tas styrenheten offline och en reservstyrenhet tar ansvar. Centralt, kontrollerade nätverk använder i allmänhet deterministisk åtkomstkontroll; Token Ring och FDDl-nätverk styrs centralt.
deterministisk åtkomst
deterministisk åtkomst är en medieåtkomstkontrollkonvention som tillåter både den centraliserade huvudstationen och varje slavad station att bestämma den maximala tid som kommer att passera innan åtkomst tillhandahålls till nätverket. Med andra ord kan varje station garanteras rätten att kommunicera inom en viss tidsram. Dessutom kan systemadministratören tilldela åtkomstprioriteringar. Deterministisk åtkomst är också känd som noncontentious, eftersom enheterna inte strider mot åtkomst, snarare styrs åtkomst på centraliserad basis.
deterministisk åtkomst använder tokenpassering. Token, som består av ett specifikt bitmönster, anger nätverkets status om det är tillgängligt eller otillgängligt. Token genereras av en centraliserad master control station och överförs över nätverket. Stationen i besittning av token har kontroll över åtkomst till nätverket. Det kan sända eller kräva att andra stationer svarar. Efter sändning kommer stationen att skicka token till en efterföljande station i en förutbestämd sekvens medan processen är komplex och överliggande intensiv, det ger noggrann kontroll över nätverket.
deterministisk åtkomst är särskilt effektiv i miljöer med hög trafik där brist på kontroll skulle orsaka kaos i form av frekventa datakollisioner.
Allmänna egenskaper hos tokenbaserade nätverk inkluderar en hög nivå av åtkomstkontroll, som är centraliserad. Åtkomstfördröjning mäts och säkerställs, med prioriterad åtkomst som stöds. Genomströmning är mycket nära rå bandbredd, eftersom datakollisioner undviks; genomströmning förbättras också under belastning, även om absolut overhead är högre än vad som är fallet med icke-deterministiska åtkomsttekniker. Deterministiska åtkomststandarder inkluderar Token-Passing Ring, IBM Token Ring och Token-Passing Bus.
tokenbaserade LAN-teknologier är något överliggande intensiva på grund av tokenpassnings-och hanteringsprocesserna. De kan dock mer än kompensera för detta faktum genom att undvika datakollisioner. Token Ring, till exempel kommer i 4, 16 och 20 Mbps. I varje fall är bandbreddsutnyttjandet praktiskt taget 100%.
icke-deterministisk åtkomst
icke-deterministisk mediaåtkomstkontroll, placerar åtkomstkontrollansvar på de enskilda stationerna. Detta är populärt känt som Carrier Sense Multiple Access (CSMA) och är mest effektivt i miljöer med låg trafik. Det finns två varianter, CSMA / CD och CSMA/CA.
CSMA är en decentraliserad, omtvistad mediaåtkomstkontrollmetod som används i Ethernet och andra bussorienterade Lan. Var och en av flera stationer, eller noder, måste känna av bäraren för att bestämma nätverkstillgänglighet innan åtkomst till mediet för att överföra data: vidare måste varje station övervaka nätverket för att avgöra om en kollision har inträffat. Kollisioner gör överföringen ogiltig och kräver återutsändning. I händelse av ett upptaget tillstånd kommer stationen att backa från nätverket för ett beräknat slumpmässigt tidsintervall innan du försöker efterföljande åtkomst.
CSMA implementeras i två standardmedel, CSMA / CD och CSMA/CA. I båda fallen försämras latens och genomströmning under tung trafik. Till exempel ger ett Ethernet-nätverk som körs med en teoretisk hastighet på 10 Mbps vanligtvis cirka 4 till 6 Mbps genomströmning. Även om det är billigare än Token Ring nätverk, det ger också mindre effektiv användning av bandbredd.
Carrier Sense multipel åtkomst med kollisionsdetektering (CSMA/CD).Detta är den vanligaste metoden för medieåtkomstkontroll som används i bussnät. Vid den tidpunkten, alla enheter tillbaka från nätverket, beräkning. ett slumpmässigt tidsintervall innan du försöker en återutsändning .
Carrier Sense flera åtkomst / kollision undvika (CSMA/CA). Detta inkluderar ett prioriterat system för att garantera överföringsbehörigheterna för högprioriterade stationer. CSMA / CA kräver en fördröjning i nätverksaktiviteten efter varje överföring är klar. Denna fördröjning står i proportion till prioritetsnivån för varje enhet, med högprioriterade noder programmerade för korta förseningar och med lågprioriterade noder programmerade för relativt långa förseningar. Eftersom kollisioner fortfarande kan inträffa hanteras de antingen genom kollisionsdetektering eller genom återutsändning efter mottagande av en negativ bekräftelse (Nak). CSMA / CA är dyrare att implementera, eftersom det kräver att ytterligare programmerad logik inbäddas i varje enhet eller NIC. CSMA / CA erbjuder dock fördelen med förbättrad åtkomstkontroll, som tjänar till att minska kollisioner och därmed förbättra nätets övergripande prestanda.