Podwarstwa dostępu.
W wyniku dyskusji związanych z pracami normalizacyjnymi przyjęto, że podwarstwa dostępu powinna zapewniać realizację najprostszego przesłania w trybie bezpołączeniowym. Ponieważ w jednej chwili wiele stacji może zlecić przesłanie jednostek danych, więc podstawową funkcją tej podwarstwy musi być organizacja wspólnego korzystania przez stacje z łącza fizycznego. Dla użytkownika nie jest przy tym istotne w jaki sposób funkcja została zrealizowana, raczej interesuje go jakość uzyskanych usług. Dane przeznaczone do wysłania mogą mieć równe szanse na dostęp do medium lub mogą im być przypisane różne priorytety. W niek 19319i820t tórych zastosowaniach istotne jest też określenie maksymalnego czasu, po którym na pewno dostęp do łącza zostanie uzyskany. Wysłanie danych wymaga jeszcze (poza zapewnieniem dostępu do łącza) serializacji (deserializacji), wysłania preambuły, formowania ramki, synchronizacji blokowej, adresowania oraz sprawdzenia poprawności. Realizacja tych funkcji została uwzględniona w podwarstwie dostępu. Przyjęto, że jeden obiekt podwarstwy dostępu obsługuje dokładnie jeden punkt udostępniania usług. Jest on scharakteryzowany przez adres indywidualny o długości 16 lub 48 bitów, przy czym w ramach jednolitej sieci lokalnej obowiązuje jednolita długość pola adresowego. Zwykle w pojedynczej stacji jest zrealizowany jeden obiekt podwarstwy dostępu i wówczas adres indywidualny określa stację. Oprócz jednego adresu indywidualnego każdy punkt udostępniania usług może mieć wiele adresów grupowych, które mogą być używane wyłącznie jako adresy docelowe. Możliwe jest również nadawanie w trybie rozgłaszania, z docelowym adresem grupowym oznaczającym wszystkie punkty udostępniania usług, a więc wszystkie aktywne stacje w danej sieci. W normach ISO 8802 przyjęto, że w każdym przypadku pierwszy bit adresu wyróżnia adresy indywidualne (0) lub grupowe (1). Adres rozgłaszania jest określony przez 16 lub 48 jedynek.
Podwarstwa dostępu przeprowadza kontrolę poprawności transmisji ramki, korzystając z 32-bitowych kodów CRC (nieraz 16-bitowych). Dodatkowo odrzucane są ramki, których długość przekracza granice określone dla konkretnego protokołu dostępu.
Co można powiedzieć o jakości usług udostępnianych przez podwarstwę dostępu? Jeśli chodzi o błędy transmisji, to nie występuje powielanie ramek, a liczba ramek zawierających nie wykryte błędy jest tak znikoma, że można zjawisko to zaniedbać. Może natomiast wystąpić zjawisko gubienia ramek. Jego powodem mogą być: wykrycie błędu transmisji, okresowa nieoperatywność odbiorcy, brak pamięci buforowej u odbiorcy. Pierwszy z tych powodów występuje rzadko. Drugi może wystąpić albo przy niesprawności stacji zdalnej, albo też krótkookresowo, bezpośrednio po odebraniu poprzedniej ramki (eliminuje się to przez odpowiednią konstrukcję adaptera - karty sieciowej). Zdolność odbioru kolejnych ramek jest istotną cechą stacji, zwłaszcza tych, które za pośrednictwem sieci udostępniają swoje zasoby, a więc do których kieruje się ruch od wielu innych stacji. Ostatni z wymienionych błędów jest w praktyce najczęściej spotykany w sieciach lokalnych. Liczba tak zagubionych ramek zależy wyłącznie od względnej szybkości procesów nadawania i odbioru oraz liczby nadawców. Zjawisko to można wyeliminować uwzględniając funkcję sterowania przepływem (flow control method) w wyższych warstwach protokołów. Jeśli do stacji dotrze więcej informacji niż potrafi ona zbuforować lub przetworzyć w określonym czasie - przesyłany zostaje sygnał do urządzenia nadającego po to aby zawiesiło transmisję danych do momentu, kiedy będą mogły być przetworzone. Sygnały sterowania przepływem informacji mogą być generowane sprzętowo (out band signaling) lub programowo (in band signaling). Kontrola sprzętowa ma miejsce w przypadkach kiedy systemy są bezpośrednio połączone kablem wieloliniowym. Do transmisji danych służy jedna lub dwie linie - reszta do sygnalizacji (np. metoda sygnalizacji RTS/CTS - Request To Send, Clear To Send). Programowe sterowanie przepływem stosuje się w przypadku łączności kanałem jednoprzewodowym.
Innym istotnym parametrem charakteryzującym jakość usług jest czas przejścia przez sieć jednostki danych. Na czas ten składają się cztery elementy: czas przygotowania ramki, czas rywalizacji o dostęp do łącza, czas transmisji oraz czas analizy ramki przez odbiorcę. Trzeci z tych czynników wynika z właściwości warstwy fizycznej i na ogół ma bardzo małą wartość. Pierwszy i ostatni czynnik zależą od implementacji podwarstwy dostępu i też na ogół nie wnoszą istotnych opóźnień.
Bardziej kontrowersyjne są opinie na temat czasu rywalizacji o dostęp do łącza, zależnego od strumieni generowanych do przesłania ramek oraz zastosowanego protokołu dostępu. Ogólnie można stwierdzić, że wbrew często wyrażanym obawom, obserwacje pracy LSK wykazały, że pracują one zwykle przy niewielkim obciążeniu - w jednostce czasu do przesłania zgłasza się ilość informacji stanowią na ogół kilka, a rzadziej kilkanaście procent przepustowości łącza fizycznego. Wykazuje się, że możliwe jest kilkuprocentowe skrócenie czasu oczekiwania na dostęp przez zmianę algorytmu dostępu mają znaczenie jedynie teoretyczne. W praktyce prawie każdy prawie każdy algorytm dostępu zaspokaja przeciętne wymagania.
Powyższe uwagi odnoszą się do wartości średnich i nie wykluczają powstania w sieci chwilowych spiętrzeń lub zaobserwowania sporadycznie, w odniesieniu do pojedynczych ramek, długich czasów oczekiwania na dostęp. Tam, gdzie uniknięcie takich sytuacji jest istotne, warto sięgnąć do algorytmów z zagwarantowanym maksymalnym czasem dostępu.
Możliwa jest również transmisja bezpołączeniowa z potwierdzeniem. Wygenerowanie potwierdzenia oznacza, że ramka została poprawnie odebrana, zapamiętana w wolnym buforze i przekazana podwarstwie łącza logicznego. Usługa ta jest realizowana przy użyciu specjalnej klasy protokołów dostępu, takich że po uzyskaniu przez nadawcę dostępu do łącza i przesłaniu przez niego ramki, łącze pozostaje zarezerwowane przez pewien czas po to, by odbiorca mógł przesłać potwierdzenie bez dodatkowej rywalizacji o dostęp do łącza. Zakłada się, że jeśli w czasie bardzo krótkiego odcinka czasowego nie nadejdzie oczekiwane potwierdzenie lub nadejdzie potwierdzenie negatywne, to można powtórzyć transmisję z ponowną rezerwacją łącza na potwierdzenie. Zwykle dopuszcza się niewielką liczbę powtórzeń. W niektórych metodach dostępu uwzględnia się w negatywnym potwierdzeniu przyczynę jego powstania, aby nadawca po jego otrzymaniu mógł zoptymalizować dalsze postępowanie, np. opóźnić transmisję w wypadku zapełnienia buforów odbiorcy. Zgubienie potwierdzenie i decyzja o retransmisji mogą spowodować powielenie ramki. Ponieważ jednak nadawca na mocy definicji protokołu czeka na nadejście potwierdzenia i jest przygotowany do jego przyjęcia, więc jedynym powodem zgubienia potwierdzenia może być zakłócenie istotnie zniekształcające potwierdzenie. Przez odpowiedni dobór postaci potwierdzenia prawdopodobieństwo takiego zdarzenia można sprowadzić do małej wartości.
|
