Binary протокол ALOHA
Ние започваме нашата протоколите от изследването на случаен достъп до един от най-прост протокол, така наречената дискретна протокола ALOHA. В нашето описание на дискретни система ALOHA, ние приемаме, следното:
□ всички рамки състоят от точно L бита;
□ време е разделен на времеви слотове (слотове) с продължителност L / R секунди (този път, в който се предава един кадър);
□ възли започват да предават кадри само в началото на следващата слота;
□ възли са синхронизирани така, че всеки възел знае къде започва слота;
□ Ако в определен времеви отрязък, изправени пред множество кадри, а след това всички възли откриване сблъсък на истината, преди да изпълните този слот.
Работа дискретна ALOHA протокол за всеки възел е проста. Когато един възел има нова рамка за предаване, той чака, докато не започва нов слот време, след което цялата рамка се предава по време на едно и също време слот. Ако се осъществи предаването без сблъсък, препредаването не е необходима (възел може да се подготви нова трансмисия рамка). В случай на противоречие, възелът открива сблъсък на истината, преди да приключи този слот. След това, в зависимост от настъпването на всеки следващ слотове veroyatnostyur възел предава рамка многократно, докато рамката се предава без сблъсък.
Чрез повторно предаване на рамката с вероятност р, имаме предвид, че възелът като монета хвърля. Когато тази рамка е препредава само ако опашки на ролките, което се случва с вероятност стр. Ролка Eagle, което се случва с вероятност (р 1), възловата точка предава даден интервал от време и хвърля монета отново. Всички възли, участващи в сблъсъка, хвърлят монета независимо една от друга.
Може да изглежда, че цифров ALOHA протокол има няколко предимства. За разлика от мултиплексиране с разделяне протокол канал дискретни ALOHA протокол позволява единична активна възел в мрежата без прекъсване предава рамки при максимална скорост R (възел се смята за активен, ако го има рамка за предаване). Дискретен ALOHA протокол е силно децентрализирана, като всеки възел установява какво е факт от сблъсък и независимо от други възли решава време препредаване. (Въпреки това, необходимостта от синхронизиране на възли. Освен това, ние ще обсъдим накратко непрекъснато версия на протокола ALOHA и CSMA протоколи, които не изискват такава синхронизация и по този начин е напълно децентрализирана. За дискретни протокол ALOHA) В допълнение, ALOHA е много прост протокол.
Дискретен ALOHA протокол работи добре в ситуации, в които има само един активен възел, но това, което е неговата ефективност, когато имате няколко активни възли? Ефикасността дискретни ALOHA протокол се намалява с два фактора. Първо, както е показано на фиг. 5.13, когато броят на мрежа от активни възли, определен дял от слотове пропилени поради сблъсъци. (Както е показано на фигурата, първи слот в сблъсък участват три възли тогава възел 2 не успява да предаде рамка през четвъртото слота, възел. 1 - В осмия слота и възела. 3 - Девети) На второ място, друга част от слотове губи напразно, когато всички активни възли в същото време отказва да прехвърлите. Дискретен ALOHA протокол работи ефективно само в тези слотове, когато това е необходимо за предаване на точно един възел. Слот, през който пропуска само един възел, наречен успешен слот. Ефикасността отделен протокол множествен достъп определя от фракцията на успешни слотове в ситуация на голям брой активни възли, всеки един от които винаги има голям брой рамки за предаване. Моля, имайте предвид, че ако не се използва многократно Протокол за достъп и веднага след препредаде сблъсък всеки от възлите, ефективност на мрежата ще бъде равна на нула. Binary протокол ALOHA очевидно увеличава ефективността на мрежата, но как?
Нека да се опитаме да се определи максимална ефективност на цифров протокол ALOHA. За да се опрости нашите изчисления, малко протокол промяна, като се предполага, че всеки възел с вероятност р опитва да предаде на кадър с появата на всеки нов слот. Тоест, ние предполагаме, че всеки възел винаги е рамка за предаване и единица винаги с вероятност р опитва да предаде на рамка, независимо от това дали тя е нова рамка или препредава. Нека мрежата да бъде N възли. В този случай, слота е успешно, ако един от възлите предава и N - 1 възли въздържат от предаване. Вероятността, че дадена възлова точка предава е р. Вероятността, че останалите N-1 възли не предават е равна на (1 - р) (М-1). Така вероятността даден възел да може успешно да предава конструкция е р (1 -р) (М-1). Тъй като има N възли, вероятността, че късмет една (всяка) на която е равна на Np (I -p) (М-1).
По този начин, в присъствието на N ефективност активен възел отделен протокол ALOHA е Np (L -р) (М-1). За да се определи най-ефективно протокол за IV активни възли, ние трябва да се намери стойността на вероятност р *, в която е максимално експресията. И, за да получите най-ефективния протокол за голям брой активни възли, можем да намерим на граничните стойности на Np * (л -p *) (N-л), а стойността на N, с тенденция към безкрайност (отново, вижте. Упражнения в края на главата). След завършване на всички тези изчисления, ние откриваме, че максималната ефективност на протокола е 1 / Е
0,36788. По този начин, когато голям брой възли, има много рамки за предаване, а след това (в най-добрия), само 37% okblo слотове на канала ще работи с употреба. Това означава, че ефективния капацитет на канала не е R малко / и, но само 0,37 R бита / сек! Оказва се, че около 37% от времето на канала не се използва, и около 26% от времето, прекарано в управлението на конфликти. Представете си нещастен мрежа администратор, което е придобило ALOHA дискретна система с капацитет 100 Mbit / сек и ще го използвате, за да служи на трафика между голям брой потребители с общ капацитет от около 80 Mbit / сек! Въпреки факта, че моментната мощност до 100 Mbit / сек канал, успешното му капацитет ще бъде по-малко от 37 Mbit / сек.
Моят блог е за следните фрази
Отговаря за всички промени в системата на съветите на тази статия, вие поеме.