При подключении к локальной сети нескольких компьютеров или интеллектуальных устройств образуется множественный доступ к сети. Он может быть двух типов: случайный или детерминированный.
Самым простым случайным методом доступа к сети является бесконтрольный доступ. Он заключается в том, что данные начинают передаваться в сети по мере их появления. Т.е. может получиться так, что сразу несколько компьютеров одновременно начнут делать запрос на передачу данных. В этом случае возникают коллизии (столкновения кадров). К тому же, станция-получатель должна подтвердить, что данные получены без ошибок. Коэффициент использования канала при бесконтрольном методе — 0,18.
Усовершенствованный случайный метод подразумевает следующие способы улучшения:
— тактирование по времени (для работы станций);
— CSMA — прослушивание канала связи перед началом передачи данных;
— CSMA/CD — прослушивание канала и контроль столкновений (Ethernet, как стандарт IEEE 802-3);
При тактировании абонентам разрешается передавать данные только в определенный промежуток времени. Прослушивание канала гарантирует, что два абонента одновременно не могут предавать информацию.
Если в момент передачи данных первым абонентом появляется запрос от второго абонента, то возникает прерывание и второй абонент может воспользоваться каналом связи. Такой метод называется методом контроля столкновений и обеспечивает коэффициент использования канала – 0,96. Случайный метод доступа пригоден только для сетей типа «моноканал».
При детерминированном методе доступа к сети, алгоритм делит время доступа к каналу для каждой рабочей станции. Методы доступа по времени могут быть синхронными и асинхронными.
При синхронном методе доступа временные интервалы для каждой рабочей станции одинаковы. Асинхронный метод предоставляет разные по длине интервалы времени для каждого абонента, в зависимости от объема информации. Известно, что коммутаторы Qlogic SANbox имеют достойное качество и хорошие характеристики.
К детерминированному методу передачи данных относятся также маркерный метод (Token ring или стандарт IEEE 802.4). Суть его заключается в передаче маркера рабочей станции для разрешения передачи данных. В маркере указывается, сколько кадров разрешено передавать. После чего станция передает маркер по сети другой станции, указанной в алгоритме. Если станции нечего передавать она просто передает маркер дальше. При таком методе передачи данных коэффициент использования канала приближается к 100%.
Принципиально отличающийся метод доступа к каналу связи – приоритетный метод. Суть его заключается в следующем: администратор сети на основном коммутаторе назначает приоритеты для всех узлов. В запросах, поступающих от станций, коммутатор дает предпочтение узлам, которым назначен больший приоритет использования трафиком, а те узлы, которые получили отказ, повышают свой приоритет на 1.
К недостаткам приоритетного метода можно отнести то, что узел с высоким приоритетом передающий большой объем информации может занять весь канал связи. Также, узким местом сети построенной по такому методу считается коммутатор. При выходе его из строя канал связи останется неработоспособным.
Метод mater-slave находит свое применение на контроллерном уровне и на уровне исполнительных механизмов и датчиков. Сети с таким методом в основном строятся по топологии «общая шина», где имеется только одно устройство, работающее в режиме «master». Master-устройство (ведущее) адресует каждое slave-устройство (ведомое), инициирует циклы чтения/записи, запрашивает данные и обеспечивает информацией ведомые устройства. Протоколы работающие с таким методом относительно просты, для того чтобы обеспечить большую пропускную способность. Но в таких протоколах решаются и такие основные задачи как защита данных, обнаружение ошибок и восстановление данных при передаче.