|
Технология пакетной передачи информации в информационно-телекоммуникационных сетях получила широкое распространение благодаря возможности обслуживания большого количества пользователей практически одновременно. Основной принцип работы пакетной сети заключается в равноправном доступе в произвольный момент времени рабочих станций (РС) пользователей к общему ресурсу, или, как его еще называют, к разделяемой среде. Наиболее ярким представителем многостанционного доступа является широко известный способ CSMA/CD (Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection — метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий). В компьютерных сетях способ CDMA реализован на основе семейства протоколов Ethernet с физической общей шиной, а также как элемент звездной топологии на участке сервер — маршрутизатор, к портам которого подключены РС пользователей. Также широко способ представлен в сетях с логической общей шиной, а именно в спутниковых сетях с многостанционным доступом к бортовому ретранслятору и в мобильной связи. Одной из наиболее важных особенностей этого способа является возникновение коллизий (collisions), которые происходят, когда пакеты двух или более РС поступают на общую шину примерно одновременно. Наложение пакетов приводит к полному или частичному искажению информации, что нарушает работу сети. Некоторое уменьшением негативного влияния коллизий достигается тем, что доступ РС разрешается только при отсутствии сигнала другой РС в общей шине. Однако контроль несущей частоты не снимает проблему коллизий, что объясняется территориальным распределением РС сети. При возникновении коллизии попытка получения доступа к общей шине возможна через интервал времени, который формируется с помощью генератора случайных чисел. Это приводит к появлению очередей. Под разделяемым ресурсом понимается ресурс, который совместно используют некоторое количество РС, в рассматриваемом случае общий канал передачи данных, который физически реализуется на основе топологии построения сетей «Общая шина». Коэффициент использования разделяемого ресурса должен приближаться к единице, но не настолько, чтоб очереди пакетов к нему — неминуемое явление в пакетных сетях — были бы постоянно большими, приводя к задержкам и даже потерям пакетов. Только в этом случае функционирование пакетной сети можно считать эффективным. Коэффициент использования разделяемого ресурса равен отношению трафика, который передается в текущий момент времени, к максимальной пропускной способности. Коэффициент использования обычно измеряют в относительных единицах или процентах. Коэффициент использования ресурса оперирует с полным трафиком, включающим служебную информацию. Основной недостаток сети с разделяемым ресурсом начинает проявляться при превышении некоторого порового количества РС и состоит в следующем. Даже та доля пропускной способности разделяемого ресурса, которая должна в среднем доставаться одной РС (например, 10/N Мбит/с для сети Ethernet с N РС), не гарантируется. Причина заключается в увеличении вероятности появления коллизий. |