Компьютерные сети. 6-е изд.

Глава 4. Подуровень управления доступом к среде

Многие из протоколов канального уровня, о которых мы говорили в главе 3, рассчитаны на использование широковещательной среды для передачи данных. Они нуждаются в дополнительных механизмах, обеспечивающих эффективное и справедливое распределение канала между несколькими отправителями. Таким протоколам и посвящена эта глава.

Главная проблема любой широковещательной сети — кому предоставить канал, если его запрашивают несколько пользователей. К примеру, представьте себе конференц-звонок, в котором принимают участие шесть человек с разных телефонов. Связь организована таким образом, что каждый может слышать всех собеседников и разговаривать с ними. Когда один из них закончит свою речь, весьма вероятно, что сразу двое или трое заговорят одновременно, тем самым создав неловкую ситуацию. При личной встрече это предотвращается внешними средствами. Например, на совещании можно поднять руку и получить разрешение высказаться. Когда доступен лишь один канал, гораздо труднее определить, кому предоставить слово. Для решения этой проблемы разработано множество протоколов. В литературе широковещательные каналы иногда называют каналами с множественным доступом (multiaccess channels) или каналами с произвольным доступом (random access channels).

Протоколы, определяющие очередность использования линии, относятся к канальному уровню, точнее, к подуровню управления доступом к среде (MAC, Medium Access Control). MAC особенно важен в локальных сетях (LAN), в частности беспроводных, так как они по своей природе являются широковещательными. Глобальные сети (WAN) включают в себя как двухточечные компоненты (например, прямое подключение), так и компоненты с совместным использованием, осуществляемым с помощью MAC (например, кабельные сети общего доступа, предоставляемые интернет-провайдерами). В данной главе мы в общих чертах обсудим LAN (так как они тесно связаны с каналами множественного доступа), включая некоторые вопросы, которые не относятся к MAC напрямую. Главной темой будет управление каналом.

Технически подуровень MAC является нижней частью канального уровня, и логичнее было бы изучить сначала его, а затем протоколы «точка-точка», рассмотренные в главе 3. Но намного легче сначала рассмотреть протоколы с двумя участниками, а потом — с несколькими. По этой причине мы слегка отклонимся от строгого следования снизу вверх по иерархической лестнице при рассмотрении уровней.