Читайте также:
|
Стандарт IEEE 802.11 передбачає два режими керування мережею: коли функції керування розподілені між усіма пристроями мережі IEEE 115 802.11 - так званий режим DCF (Distributed coordination function) - і коли вони зосереджені в одній певній точці доступу - режим PCF (Point coordination function). У режимі DCF всі пристрої працюють за принципом конкурентного доступу до каналу передачі, тобто пріоритетів не існує. Необхідність у режимі централізованого керування PCF виникає при передачі чутливої до затримок інформації (наприклад, відеопотоків), коли необхідно вводити пріоритети доступу. Робота в режимі PCF може відбуватися тільки під керуванням спеціальної точки доступу, яка називається точкою координації (PC), і тільки в певні інтервали, які періодично повторюються. Коли мережа переходить у режим PCF, у трафіку з'являються інтервали, у яких конкурентний доступ відмінений, і весь обмін відбувається під керуванням координуючого пристрою (PC) (рис. 1.4). По завершенні такого інтервалу мережа повертається в режим DCF. Інтервали під керуванням PC слідують через чітко визначений період, на початку кожного інтервалу PC виставляє особливий сигнальний кадр (Beacon). PC не може передати наступний сигнальний кадр доти, доки канал не звільниться, тобто наступний «вільний від конкуренції» інтервал може початися з затримкою. Режим PCF важливий для передачі регулярно повторюваної чутливої до затримок інформації. Він також ефективний, якщо мережі IEEE 802.11 використовуються як середовище доступу до Інтернету (або інших глобальних мереж), тобто забезпечують обмін даними між користувачами й централізованим провайдером. Однак основний принцип мереж Ethernet – це все ж таки довільний конкурентний доступ, що й робить останніми настільки простими в реалізації й експлуатації.
У проводових мережах Ethernet використовується механізм множинного доступу до каналу зв'язку з контролем несучої й виявленням конфліктів (CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Accesses with Collision Detection). Станція може почати передачу тільки якщо канал вільний. Якщо станції виявляють, що на одному каналі намагаються працювати кілька станцій, всі вони припиняють передачу й намагаються відновити її через випадковий проміжок часу. Таким чином, навіть при передачі пристрій повинен контролювати канал, тобто працювати на прийом.
Рис. 1.4. Цикли роботи мережі в режимах з централізованим (PCF) та розподільчим (DCF) керуванням
Те, що відносно просто при проводовому зв'язку, проблематично в бездротових комунікаціях - загасання сигналу в ефірі набагато сильніше, ніж у проводі. Тому виникають дві основні проблеми. По-перше, досить складна, якщо взагалі розв'язна, задача контролю несучої передавальним пристроєм (коли воно віщає, то власний сигнал завідомо набагато потужніше, ніж сигнал віддаленого пристрою). По-друге, можлива ситуація, коли два пристрої (А и В) віддалені і не чують один одного, однак обидва попадають у зону обхвату третього пристрою - С (рис. 1.5) - так звана проблема прихованих станцій. Якщо обидва пристрої, А і В, розпочнуть передачу, то вони принципово не зможуть виявити конфліктну ситуацію й визначити, чому пакети не проходять.
Рис. 1.5. Ілюстрація проблеми прихованих станцій
Для усунення подібних проблем у специфікації IEEE 802.11 прийнятий механізм CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Accesses with Collision Avoidance) - множинний доступ з контролем несучої й запобіганням колізій. Перед початком передачі пристрій слухає ефір і чекає, коли канал звільниться. Канал вважається вільним за умови, що не виявлено активності протягом певного проміжку часу - міжкадрового інтервалу (IFS) певного типу. Якщо протягом цього проміжку канал залишався А iMac C iMac В iMac 17 вільним, пристрій очікує ще протягом випадкового часу відстрочки й, якщо канал ще не зайнятий, передає пакет. Якщо пакет призначений конкретному пристрою (не широкомовна або багатоадресна передача), то приймач, успішно прийнявши пакет, посилає передавачу короткий кадр підтвердження отримання АСК (ACKnowledge). Якщо передавач не прийняв АСК, він вважає посланий пакет загубленим і повторює процедуру його передачі.
Важливо, що, якщо пристрій повторно передає пакет, для визначення незайнятості каналу він повинен використати збільшений міжпакетний інтервал (EIFS). Крім того, час відстрочки вибирається випадковим чином на деякому інтервалі. При першій спробі передачі цей інтервал мінімальний. При кожної наступній він подвоюється доти, поки не досягне заданого граничного значення. Ці міри приводять до того, що пристрій, який успішно передав пакет, має переваги в захваті каналу (хто помиляється, той довше чекає). Перед першою спробою отримати доступ до каналу пристрій завантажує тривалість випадкового інтервалу відстрочки в спеціальний лічильник. Його значення декрементується із заданою частотою, поки канал вільний. Як тільки лічильник обнулиться, пристрій може займати канал. Якщо до обнулення лічильника канал займає інший пристрій, рахунок зупиняється, зберігаючи досягнуте значення. При наступній спробі відлік починається зі збереженої величини. В результаті невстигнувший минулого разу одержує більше шансів зайняти канал наступного разу. У проводових мережах Ethernet подібного механізму немає.[11,12]
1.2.2. Структура кадрів МАС-рівня мережі 802.11. Весь обмін у мережах IEEE 802.11 відбувається за допомогою окремих кадрів (frames). По їхній структурі особливо чітко видно поділ на фізичний і МАС-рівні. Фактично кадр формується на МАС-рівні, на фізичному рівні до нього додається заголовок фізичного рівня (PLCP). На МАС-рівень пакети передаються від додатків верхнього рівня. Якщо їх розмір перевищує максимально припустимий в IEEE 802.11, відбувається дефрагментація - великий пакет розбивається на декілька менших, які передаються по спеціальній процедурі.
Рис. 1.6. Структура кадрів МАС-рівня мережі 802.11
Кадри МАС-рівня можуть бути трьох типів: кадри даних, контрольні (АСК, RTS, CTS і т.п.) і кадри управління (наприклад, Beacon). Їх структура однакова (рис. 1.6). Кожен МАС-кадр містить МАС-заголовок, поле даних (Frame Body) і контрольну суму CRC. У заголовку передається повна інформація про версії протоколу стандарту групи IEEE 802.11, тип кадру, систему захисту й т.д. (поле Frame Control); тривалість процедури передачі пакета (Duration/ID), адресу одержувача/відправника (Address 1-4; чотири адресні поля необхідні, якщо пакети передаються з підмережі однієї точки доступу в підмережу іншої) і інформація про послідовність зв'язаних пакетів (Sequence Control). Поле даних може бути різної довжини або зовсім бути відсутнім (у контрольних кадрах).[11]
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 94 | Нарушение авторских прав