Курсовой проект на тему:
Анализ и оценка методов
доступа к передающей среде в
компьютерных сетях
ВЫПОЛНИЛ
СТУДЕНТ ГРУППЫ Р-381
АСАТРЯН М.Ф.
Введение

Существуют различные процедуры обмена данными между пользовательскими ЭВМ в
компьютерной сети, реализующие при этом те или иные методы доступа к передающей
среде.

Компоненты сетевой операционной системы на каждой рабочей станции и файловом
сервере взаимодействуют друг с другом посредством языка, называемым протоколом.
Иначе протокол - это правила, по которым осуществляется взаимодействие объектов
одного и того же уровня.

Протоколы определяют порядок обмена информацией между сетевыми объектами.
Они позволяют взаимодействующим рабочим станциям посылать друг другу вызовы,
интерпретировать данные, обрабатывать ошибочные ситуации и выполнять множество
других различных функций. Суть протоколов заключается в регламентированных обменах
точно специфицированными командами и ответами на них (например, назначение
физического уровня связи - передача блоков данных между двумя устройствами,
подключенными к одной физической среде)
Актуальность и цели
курсового проекта

Актуальность темы данной курсовой работы обуславливается тем, что в связи с
глобальной компьютеризацией, повсеместно используется все больше компьютеров.
Соответственно выросла необходимость во взаимодействии большего числа рабочих
станций. Это повлияло на значимость компьютерных сетей и методов доступа к
передающей среде в них.

Целью данной курсовой работы является изучение и подробное описание методов
доступа к передающей среде в компьютерных сетях, а также их подробный анализ и
оценка.
Основными задачами при выполнении курсовой работы являются:
- изучение и описание методов доступа Ethernet, Torken Ring и Archnet;
- анализ и оценка методов доступа к КС.

Методы доступа
к разделяемой среде
При использовании одной линии передачи (связи) несколькими абонентами (источниками
сообщений) возникает проблема раздельного подключения (доступа) к ней. Для решения
этой проблемы разработано большое количество различных методов, определяющих
строгие правила доступа к разделяемой среде передачи данных.
 Можно выделить следующие группы методов:
1) Селективные методы, при которых передача начинается после получения соответствующего
разрешения:
- метод циклического опроса, когда центральное устройство по очереди направляет
разрешение каждой станции (компьютеру);
- метод с передачей маркера (или токена), когда разрешение передается от станции к
станции. Различают централизованный и децентрализованный маркерный метод.
2) Методы, основанные на принципе соперничества, когда каждая станция перед началом
передачи пытается получить доступ к линии связи. Ситуация одновременного обращения к
одному каналу передачи называется коллизией (collision – столкновение). Для ее разрешения
должна соблюдаться определенная дисциплина.
3) Методы с резервированием времени, когда любая станция осуществляет передачу только в
течение тех интервалов времени, которые заранее выделены (зарезервированы) для нее.
Резервирование производится в начале соединения, а также в любой нужный пользователю
момент.

Метод доступа Token Ring.

Технология Token Ring был разработана компанией IBM в 1984 году, а
затем передана в качестве проекта стандарта в комитет IEEE 802, который
на ее основе принял в 1985 году стандарт 802.5.

Сети Token Ring работают с двумя битовыми скоростями - 4 и 16 Мбит/с.
Смешение станций, работающих на различных скоростях, в одном
кольце не допускается. Сети Token Ring, работающие со скоростью 16
Мбит/с, имеют некоторые усовершенствования в алгоритме доступа по
сравнению со стандартом 4 Мбит/с.

Технология Token Ring является более сложной технологией, чем Ethernet.
Она обладает свойствами отказоустойчивости.
Маркерный метод доступа к
разделяемой среде

В сетях с маркерным методом доступа, право на доступ к среде передается
циклически от станции к станции по логическому кольцу.

В сети Token Ring кольцо образуется отрезками кабеля, соединяющими соседние
станции. Таким образом, каждая станция связана со своей предшествующей и
последующей станцией и может непосредственно обмениваться данными только
с ними.

Получив маркер, станция анализирует его и при отсутствии у нее данных для
передачи обеспечивает его продвижение к следующей станции.

Станция, которая имеет данные для передачи, при получении маркера изымает
его из кольца, что дает ей право доступа к физической среде и передачи своих
данных. Затем эта станция выдает в кольцо кадр данных установленного формата
последовательно по битам. Переданные данные проходят по кольцу всегда в
одном направлении от одной станции к другой.
Маркерный метод доступа к
разделяемой среде
Маркерный метод доступа к
разделяемой среде

На рисунке описанный алгоритм доступа к среде иллюстрируется
временной диаграммой.

Здесь показана передача пакета А в кольце, состоящем из 6 станций, от
станции 1 к станции 3. После прохождения станции назначения 3 в пакете А
устанавливаются два признака - признак распознавания адреса и признак
копирования пакета в буфер (что на рисунке отмечено звездочкой внутри
пакета). После возвращения пакета в станцию 1 отправитель распознает
свой пакет по адресу источника и удаляет пакет из кольца. Установленные
станцией 3 признаки говорят станции-отправителю о том, что пакет дошел
до адресата и был успешно скопирован им в свой буфер.
Метод доступа Arcnet

Этот метод доступа разработан фирмой datapoint Corp. Он получил широкое
распространение благодаря тому, что оборудование Arcnet дешевле, чем
оборудование Ethernet или Token-Ring.

Arcnet используется в локальных сетях с топологией "звезда". Один из
компьютеров создает специальный маркер (сообщение специального вида),
который последовательно передается от одного компьютера к другому.

Если станция желает передать сообщение другой станции, она должна
дождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами
отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения,
сообщение будет "отцеплено" от маркера и передано станции.
Метод доступа Arcnet
Метод доступа и кадры
для сетей ARCNet
При подключении устройств в ARCNet применяют топологию шина или звезда.
Адаптеры ARCNet поддерживают метод доступа Token Bus (маркерная шина) и
обеспечивают производительность 2,5 Мбит/с. Этот метод предусматривает
следующие правила:
- все устройства, подключённые к сети, могут передавать данные, только получив
разрешение на передачу (маркер);
- в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом;
- кадр, передаваемый одной станцией, одновременно анализируется всеми
остальными станциями сети.
 Этот метод доступа излагается после рассмотрения кадров ARCNet.
 В сетях ARCNet используется асинхронный метод передачи данных (в сетях Ethernet
и Token Ring применяется синхронный метод). Т. е. передача каждого байта в
ARCNet выполняется посылкой ISU (Information Symbol Unit - единица передачи
информации), состоящей из трёх служебных старт/стоповых битов и восьми битов
данных.

Метод доступа и кадры
для сетей ARCNet

В ARCNet определены 5 типов кадров:
- кадр ITT (Invitations To Transmit) - приглашение к передаче. Станция,
принявшая этот кадр, получает право на передачу данных;
- кадр FBE (Free Buffer Enquiries) - запрос о готовности к приёму данных. С
помощью этого кадра проверяется готовность узла к приёму данных;
- кадр DATA - с помощью этого кадра передаётся пакет данных;
- кадр ACK (ACKnowledgments) - подтверждение приёма. Подтверждение
готовности к приёму данных (ответ на FBE) или подтверждение приёма кадра
DATA без шибок (ответ на DATA);
- кадр NAK (Negative ACKnowledgments) - Узел не готов к приёму данных
(ответ на FBE) или принят кадр с ошибкой (ответ на DATA).
Построение физической
схемы здания
Построение физической
схемы здания
Построение логической
схемы здания

На физической схеме здания присутствуют камеры, которые
ведут запись круглосуточно. На следующем рисунке
изображена физическая схема здания с проложенным
соединением всех камер с распределением сигнала. Вывод
изображения выводится на несколько экранов, один из которых
находиться в серверной, другие в комнате охраны.
Построение логической
схемы здания
Построение логической
схемы здания

Сеть интернет проведенная в здании изображена на рисунке,
показанная на предыдущем слайде и проведена следующим
образом:
1) Провайдер предоставляет подключение в модем,
находящийся в серверной.
2) От модема, находящегося в серверной, сигнал поступает
на коммутаторы, расположенное в торговом зале и кассе.
3) От коммутаторов идет передача сигнала на находящееся
рядом оборудование (компьютеры, принтеры).
Построение логической
схемы здания
Построение
логической
схемы здания

После построения физической
схемы здания и логической схемы
сети интернет в здании, была
разработана логическая схема
сети интернет в программе Cisco
Packet Tracer, где показаны
подключенные технические
устройства в здании, а также, как
будет происходить передача
данных.
Заключение

На каждом предприятии в наше время необходима быстрая передача данных от
отдела к отделу и от работника к работнику. Вследствие чего возрастает
необходимость в налаживании различного технического оборудования.

Подводя итоги данной курсовой работы можно сказать, что, существует несколько
основных методов доступа к передающей среде в компьютерных сетях.

В данной курсовой работе были рассмотрены понятие, основные принципы и
методы доступа к передающей среде КС. Были проанализированы и оценены такие
методы доступа как: Ethernet, Token Ring и Arcnet.

При написании курсовой работы, была изучена специальная литература,
включающая научные статьи по информационным технологиям. Приобретение
навыков работы в программах Microsoft Visio и Cisco Packet Tracer, где были
изображены физические и логические схемы здания, а также схемы построения
сети Ethernet.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ