Виявлення колізій в мережах ethernet

виявлення колізій (Collision Detect).

Колізія (collision) - спотворення переданих даних в мережі Ethernet, яке виникає при одночасній передачі декількома робочими станцій.

Існують дві основні причини виникнення колізій в мережі Ethernet:

• наявність несправної NIC (Network Interface Card) у одного або декількох абонентів мережі;

• наявність затримки поширення сигналу по мережі Ethernet.

Основною причиною виникнення штатних колізій є кінцева швидкість поширення електричного сигналу через середу передачі даних Ethernet.

Затримка поширення сигналу в сегменті (propagation delay) це інтервал часу, що відокремлює момент початку процесу передачі даних абонентом, який розміщений на одному закінчення сегмента мережі від моменту початку прийому даних абонентом, який розміщений на іншому закінчення сегмента мережі.

При виявленні колізії робоча станція припиняє передачу кадру даних і починає передавати спеціальний сигнал «Jam», для того, щоб вказати одержувачу на виникнення колізії. Сигнал Jam являє собою спеціальну кодову посилку, яка складається з 32 біт.

Найбільш несприятливою з точки зору виникнення колізії є ситуація, коли одна станція вже завершила передачу кадру, але переданий кадр через затримку поширення сигналу в лінії ще не дійшов до іншої станції, яка теж починає виконувати передачу свого кадру. Для того щоб уникнути виникнення подібних ситуацій, все станції повинні бути розміщені всередині так званого колізійного домену (collision domain).

Колізійних домен - віртуальна область в межах сегмента локальної мережі. Затримка поширення сигналу між будь-якими двома станціями, які належать даній області, не повинна перевищувати встановленого значення - діаметра колізійного домену.

Значення діаметра колізійного домену зазвичай визначається в одиницях часу і відповідає подвоєному часу передачі кадру мінімальної довжини для даного типу мережі Ethernet. Діаметр колізійного домену може бути обчислений наступним чином:

D = 2 *<минимальная длина кадра>* 0.1 мксек = 51.2 мксек

При нормальному функціонуванні всіх компонентів цієї мережі колізія може виникнути тільки в межах певного часового інтервалу, який називається вікном колізій (collision window).

Пізньої колізією (late collision, Out Of Window collision) називається ситуація, при якій колізія виникає за межами вікна колізій.

Для зменшення ймовірності виникнення повторних колізій застосовується процедура регулювання затримки повторної передачі «Truncated Binary Exponential Back off Algorithm (TBEBO)».

У таблиці, яка представлена ​​нижче, наведені значення максимальних довжин сегмента для різних варіантів реалізації мережі Ethernet.

Мінімальна довжина сегмента