زير لايه دسترسي به لايه انتقال فصل چهارم زير لايه دسترسي به لايه انتقال

زير لايه دسترسي به لايه انتقال نكته اصلي و مهم در شبكه پخشي تعيين چگونگي استفاده از كانالي است كه براي آن رقابت وجود دارد. قراردادهايي كه براي تعيين نفر بعدي در كانال هاي دستيابي چندگانه استفاده مي‌شود يك زير لايه از لايه پيوند داده‌ها مي‌باشد كه زير لايهMAC (كنترل دستيابي به رسانه) ناميده مي‌شود. از نظر تكنيكي اين زير لايه در پايين‌ترين قسمت باز لايه پيوند داده‌ها قرار دارد که به همين دليل بايد قبل از آن تمام قراردادهاي مربوط به شبکه نقطه به نقطه بررسي شوند.

مشكلات تخصيص كانال تخصيص كانال به شكل ايستا در شبكه هاي محلي و گسترده تخصيص كانال در شبكه هاي محلي گسترده به شكل پويا

تخصيص كانال به شكل ايستا در شبكه هاي محلي و گسترده با روشهایی همانند: TDMA : تسهیم زمانی FDMA : تسهیم فرکانسی و ...

FDMA (Frequency Division Multiple Access) به اينصورت كه اگر N كاربر داشته باشيم، پهناي باند را به N قسمت مساوي تقسيم مي‌كنيم كه به هر كاربر يك قسمت اختصاص مي‌يابد و از آنجائيكه هر كاربر از يك باند فركانسي مخصوص به خود استفاده مي‌کند، بنابراين بين كاربران برخوردي صورت نمي‌گيرد .

TDMA (Time Division Multiple Access) بسیار شبیه به FDMA بازه زمانی استفاده از کانال به دوره هایی تقسیم میشود و هر دوره یا بازه زمانی برای استفاده یک نفر تخصیص می یابد.

پروتکلهای دسترسی چند گانه ALOHA Pure ALOHA Slotted ALOHA CSMA Persistent and Non Persistent CSMA CSMA/CD قراردادهاي بدون برخورد Bitmap Binary Count Down قراردادهاي شبكه‌هاي محلي بي‌سيم MACA MACAW

ALOHA اين سيستم از پخش راديويي زميني استفاده مي‌كند و ايده اصلي آن متعلق به هر سيستمي مي‌باشد كه در آن كاربران به شكل هماهنگ نشده‌اي بخواهند براي استفاده از يك كانال مشترك در دسترس رقابت كنند. فرستنده بعد از ارسال فریم از خرابی آن مطلع می شود. به عنوان مثال در صورت بروز تصادم، گیرنده فرستنده را از خرابی فریم باخبر می سازد. شامل دو نوع الوهاي برهه‌اي(slotted ALOHA) و الوهاي محض (pure ALOHA) مي‌باشد. وجه تمايز: الوهاي محض نيازي به همزمان‌سازي زماني ندارند در صورتيكه الوهاي برهه‌اي نيازمندند.

Pure ALOHA Slotted ALOHA ايده اصلي در الوها، سيستم ساده‌اي است كه كاربران اجازه دارند در هر زمان که بخواهند داده‌ها را ارسال كنند البته با اين كار برخوردهايي صورت مي‌گيرد و قابهايي نيز از بين مي‌روند. Slotted ALOHA اين سيستم با الوهاي برهه‌اي شناخته مي‌شود درحقيقت نقطه مقابل الوهاي محض مي‌باشد به اين معنا كه اجازه ارسال به يک کامپيوتر در هر زمان داده نمي‌شود و لازم است كه منتظر شروع برهه بعدي باشد.

Pure ALOHA

Slotted ALOHA

CSMA به قراردادهايي گفته مي‌شود که در آنها ابتدا به كانال گوش داده مي‌شود و سپس بر طبق آن عمل مي‌کنند. CSMA اولين قرارداد تشخيص وضعيت حامل (کانال) بوده و به اين صورت عمل مي‌نمايد که به هنگام ارسال داده در صورتيکه كانال مشغول باشد ايستگاه منتظر آزاد شدن کانال مي‌ماند و پس از آن قاب را ارسال مي‌كند و در صورت بروز تصادم ايستگاه براي مدت زماني كه مقدار آن تصادفي است منتظر مي‌ماند و مجدد قاب را ارسال مي‌‌نمايد.

قرارداد تشخيص وضعيت حامل CSMA قرارداد تشخيص وضعيت حامل Persistent CSMA Nonpersistent CSMA

CSMA/CD برتري آن بر ALOHA از آن جهت است که در صورت اشغال بودن کانال هيچگونه انتقالي صورت نمي‌گيرد و در صورت بروز تصادم عمل انتقال متوقف مي‌شود. اين عمل باعث صرفه‌جويي در زمان و پهناي باند نيز مي‌شود.

نمايش طرز کار CSMA/CD

اترنت اولين شبکه محلي که توسط دو دانشجوي MIT طراحي و پياده‌سازي شد و از يك رشته كابل هم محور(coaxial) ضخيم بطول حداكثر 5/2 كيلومتر با سرعت 2.94 Mbps تشکيل شده بود. اين شبکه به مرور به استانداردهايي مثل DIX و IEEE802.3 دست پيدا کرد.

كابل اصلي و اوليه (از رده خارج) بهترين انتخاب براي مابين ساختمانها كابل كشي اترنت مزايا تعداد گره در هر قطعه حداكثر طول قطعه نوع كابل نام كابل كابل اصلي و اوليه (از رده خارج) 100 500 m Thick coax 10Base5 به هاب نيازي نيست 30 185 m Thin coax 10Base2 ارزانترين سيستم 1024 100 m Twised pair 10Base-T بهترين انتخاب براي مابين ساختمانها 2000 m Fiber optics 10Base-F جدول انواع كابل‌كشي در اترنت

كابل كشي اترنت 10Base5 : 10Base2 اين کابل به اترنت ضخيم شهرت دارد و اتصال به كابل از طريق انشعاب تزريقي (Vampire Tap) انجام مي‌شود كه در آن يك سوزن به دقت در مركز كابل كواكسيال فرو مي‌رود. 10Base2 اين نوع از کابل کشي، اترنت نازک ناميده مي‌شود و براي اتصال به اين نوع كابل به جاي انشعاب تزريقي مي‌توان از كانكتورهاي BNC معمولي و ايجاد يك اتصال بشكل T استفاده نمود.

مشکلات کابل کشي 10Base5 & 10Base2 تشخيص طول بيش از اندازه كابل انشعابات نامتناسب و بد شل شدن اتصالات بروز هرگونه پارگي در کابل

كابل كشي اترنت 10Base-T 10Base-F در ساختار آن هيچ كابل مشتركي وجود ندارد بلكه فقط يك Hub(جعبه‌اي پر از مدارات الكترونيك) وجود دارد كه تمام ايستگاهها با يك كابل اختصاصي (غير مشترك) بدان متصل مي‌شود. 10Base-F در آن از فيبرهاي نوري استفاده شده است ولي به دليل هزينه بالاي اتصالات و پايانه‌هاي مورد نياز بسيار گران است اما به دليل ايمني بسيار بالائي که در مقابل نويز دارد گزينه مناسبي براي كابل‌كشي بين ساختمانها و هابهاي دور از هم محسوب مي‌شود.

كابل كشي اترنت سه روش كابل كشي اترنت: (a) 10 Base5 (b) 10Base2 (c) 10Base-T

قالب اصلي فريم اترنت در قالب فريم استاندارد IEEE 802.3 بيت هشتم از Preamble به عنوان بايت مشخص‌كننده‌ ابتداي فريم درنظر گرفته مي‌شود. در اين فريم دو آدرس تعريف شده است يكي براي مقصد و يكي براي مبدا.

اترنت سریع و گیگابیت

قراردادهای شبکه های محلی بیسیم Wireless LAN پیکربندی رایج شبکه های محلی بیسیم: چندین access point که هر کدام range محدودی دارد. Access point ها به وسیله سیم مسی یا فیبر نوری به یکدیگر متصل شده اند.

قراردادهای شبکه های محلی بیسیم Wireless LAN (AP)Access Point : دستگاه فرستنده و گيرنده مركزي گيرنده AP وظيفه دريافت، ذخيره و ارسال داده را بين شبكه محلي سيمي و WLAN بعهده دارد. استاندارد غالب در اين شبكه‌ها IEEE802.11 مي‌باشد .

infrastructure Topology توپولوژيهاي WLAN ad hoc Topology infrastructure Topology

ad hoc Topology بدون ایستگاه مرکزی (base station) یا access point نودها فقط با سایر نودهایی که در محدوده پوشش خود هستتند میتوانند ارتباط برقرار کنند. نودها خودشان را به صورت یک شبکه سازمان دهی می کنند: بین خودشان مسیریابی می کنند.

infrastructure Topology اين توپولوژي براي گسترش و افزايش انعطاف‌پذيري شبكه‌هاي كابلي معمولي از طريق اتصال كامپيوترهاي مجهز به تكنولوژي بي‌سيم با استفاده از Access Point به آن بكار مي‌رود. network infrastructure

قراردادهاي شبكه‌هاي محلي بي‌سيم اين نوع از شبکه‌هاي محلي نياز ويژه‌اي به قراردادهاي زير لايه MAC دارند. يک نظريه براي استفاده از شبکة محلي بي‌سيم استفاده از CSMA مي‌باشد که البته مشکلاتي نيز دارد, ازجمله اينکه: اين قرارداد کاملاً مناسب نيست زيرا آنچه که مهم است تداخل درگيرنده است نه در فرستنده!

قراردادهاي شبكه‌هاي محلي بي‌سيم به دلیل مشکلات ایستگاه پنهان یا Hidden station problem مشکل ایستگاه آشکار یا Exposed Station Problem نمی توان از CSMA به درستی استفاده کرد زیرا CSMA تنها می تواند در مورد فعالیت در اطراف فرستنده تشخیص خود را ارائه دهد.

MACA (Multiple Access with Collision Avoidance) دستيابي چندگانه با پرهيز از برخورد شامل قراداد اوليه‌اي است که براي شبکه‌هاي محلي بي‌سيم طراحي شد. ايده اصلي آن اين است که فرستنده, گيرنده را به خروج قاب کوچک وادار کند و از انتقال در طول رسيدن قاب داده بزرگ خودداري مي‌کند. RTS: Request To Send CTS: Clear To Send قاب RTS : درخواست و تقاضا قابCTS : آمادگي و ارسال