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Das Zugriffs- / "Kollisions"-Verfahren CSMA/CD
Eine Menge von Buchstaben für eine Abkürzung, sie bedeutet Folgendes :
Carrier Sense
Multiple Access /
Collsion Detect
Was dies genau bedeutet, das soll das Thema dieser Seite sein.
In
einem Netzwerk wie z.B. dem Bussystem, sind grundsätzlich alle
angeschlossenen PC's zum gleichzeitigen Senden von Daten berechtigt. Da dies
einfach nicht gut gehen kann, kann man sich gut vorstellen, Datenkollisionen
sind die Folge. Die Lösung des Problems liegt darin, so simple und einfach
ist das, den Datenaustausch zu kontrollieren und zu sichern.
Stellen Sie sich Ihr Telefon vor ! Wenn Sie den Hörer abnehmen, um zu
telefonieren, müssen Sie erst einmal horchen, ob die Leitung frei ist.
Sehen
Sie ... und genauso ist es bei den angeschlossenen PC's auch. Jeder von
Ihnen überprüft, bevor er seine Daten auf die Reise schickt, ob das Kabel
(die Leitung) frei ist. Sollte dies der Fall sein, fängt die Netzwerkkarte
an unweigerlich die Daten zu senden, und zwar natürlich so schnell, das die
Leitung nicht blockiert ist. Natürlich kann es immer mal vorkommen, daß
wirklich mehrere Datenpakete gleichzeitig durch die Kabel
"gleiten". Deswegen, und das sagt auch dieses Zugriffsverfahren
aus, überprüft jeder PC, der Daten versendet hat, ob diese auch
ordnungsgemäß angekommen sind. Sollte das Datenpaket wider Erwarten doch
eine Kollision gehabt haben, bemerkt derjenige PC dieses und schickt das
gesamte Paket nochmals auf die Reise, und dies natürlich solange, bis alles
dort angekommen ist, wo es auch hin soll.
In großen Netzen trägt dies
natürlich nicht gerade zur Performancesteigerung bei, weil hier natürlich
viel mehr Datenpakete durch die Leitungen flitzen, es zu mehr Kollisionen
kommt und die Datenpakete abermals gesendet werden müssen.
Das Zugriffsverfahren
Token-Passing / FDDI
Das hier vorgestellte Token-Passing-Verfahren wird in
der Praxis zum Beispiel bei der Topologie Token-Ring verwendet. Zentraler
Punkt hierbei ist der sog. Token, ein speziell hierfür erarbeitetes
Bitmuster für die Datensteuerung und Datenflußkontrolle.
In der Praxis sieht es so aus : Will eine Workstation
im Ring ein Datenpaket an eine andere versenden, fordert sie den Token an.
Sie bestückt ihn mit dem Datenpaket, markiert ihn folgerichtig als belegt
und fügt zum Schluß noch die unbedingt benötigte Zieladresse an. Nun geht
der Token auf die Reise im Token-Ring und alle Workstations, an denen der
Token durchs Kabel 'marschiert' überprüfen, ob er wohl für sie bestimmt
ist. Ist dem nicht so, wird er eben weitergeleitet bis er die gewünschte
Workstation erreicht. Diese kopiert das Datenpaket und quittiert sozusagen
den Empfang im Token, der sich nun wieder auf die Reise zu der sendenden
Workstation begibt. Kommt er dort an, erhält diese Workstation die
Nachricht, daß der Token an der Zieladresse angekommen ist und die
gewünschte Workstation das Datenpaket erhalten hat. Nun wird noch das
Datenpaket im Token gelöscht und er wird wieder freigegeben für die
nächsten Datentransporte innerhalb des Rings.
Und die logische Schlußfolgerung dieses leicht zu
verstehenden Prinzip : Es ist immer nur ein Token und somit nur ein
Datenpaket im Token-Ring unterwegs, und damit kann es niemals mehr zu einer
Datenkollision kommen. Dies ist auch der entscheidende Vorteil der
Ring-Topologie.
Da allerdings nur ein Token gleichzeitig unterwegs ist,
verringert sich natürlich die gesamte Geschwindigkeit im Ring bzw. in der
Datenübertragung.
Im Zusammenhang des Token-Passing-Verfahrens sei
noch zum Schluß kurz das FDDI-Verfahren
(Fiber Distributed
Data Interface)
erwähnt. Es nutzt ebenfalls den Token für die Übertragung und erreicht
mit 100 MBit/s eine deutlich höhere Geschwindigkeit in der
Datenübertragung. Es ist sozusagen die Weiterentwicklung des
Token-Passing-Verfahrens und hängt eng mit der Weiterentwicklung des
Token-Rings von IBM zum High Speed Token Ring zusammen.
Das Zugriffsverfahren
Token-Bus
Das Token-Bus-Verfahren funktioniert fast genauso wie
das oben beschriebene Token-Passing-Verfahren.
Der Token-Bus wird, wie der Name schon sagt, in der
Praxis in der Bus-Topologie verwendet.
Der kleine aber feine Unterschied
liegt zwischen beiden Verfahren in der Topologie. Bei einem Bus-Netz
handelt es sich natürlich nicht um einen kompletten Ring, es existieren
in dem Falle keine benachbarten PCs. Um die Vorteile einer
Datenübertragung mit dem Token zu realisieren, werden im Bus-Netz die
einzelnen Workstations durch speziell zugewiesene Adressen zu einem 'Ring'
verbunden. Der Token geht durch diesen 'Ring' genauso wie beim Token-Ring
und seine Funktion bleibt die gleiche, er kann von Workstation zu
Workstation weitergegeben und mit Daten bestückt werden. Fällt einmal
eine Workstation durch Defekt aus, erkennt dies das zugehörige
Netzwerkprotokoll und ordnet die zugewiesenen Adressen im Netz so neu,
daß der Netzwerkbetrieb aufrecht erhalten werden kann.
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