Организация совместного использования линий связи

В сетях используют как индивидуальные линии связи между компьютерами, так и разделяемые, в которых одна линия связи попеременно используется несколькими компьютерами. Индивидуальные линии связи используются только в сетях с полносвязной топологией. Во всех остальных топологиях линии связи являются разделяемыми. В этом случае часто используется термин разделяемая среда передачи.

Классическим примером сети с разделяемыми линиями связи является сеть с топологией «общая шина». Ни один компьютер в такой сети не может использовать кабель независимо от других, так как при передаче двух и более сигналов по одному кабелю эти сигналы искажаются. В сетях с топологией «звезда» линии связи так же являются разделяемыми, так как каждая линия используется для взаимодействия компьютера, к которому она подключена, со всеми остальными компьютерами сети. В сети с топологией кольцо данные передаются от одного компьютера другому в одном направлении. Таким образом, по каждой линии связи могут передаваться данные от разных компьютеров. В этом случае кольцо так же называется разделяемой передающей средой.

В случае использования разделяемых линий связи возникает комплекс проблем, связанных с их совместным использованием, который включает проблемы электрического согласования и обеспечения нужного качества сигнала, а так же проблемы разделения доступа к линиям связи. Основной метод совместного использования линии связи несколькими компьютерами заключается в разделении во времени доступа к этим данным. Аналогичная задача решается и внутри микропроцессорных систем, например, при доступе различных устройств к системной шине. Здесь доступом управляет процессор, либо другое устройство при помощи отдельных сигналов. В сетях такой подход неприменим, так как отсутствует возможность использовать дополнительные линии в качестве управляющих, кроме того, время распространения сигнала по длинным линиям связи существенно больше. В различных типах сетей проблема совместного доступа может решаться по-разному. Например, в сетях с топологией «общая шина» или «звезда» признаком того, что передающая среда свободна, является отсутствие электрического сигнала в ней. В сетях с топологией «кольцо» право использования среды передается от одного компьютера другому при помощи специального блока данных, называемого маркером.

Производительность сети с разделяемой средой передачи всегда снижается с увеличением количества компьютеров, так как пропускная способность также разделяется между всеми компьютерами. Это является одним из факторов, ограничивающим максимальное количество компьютеров, подключенных к одной сети.

Несмотря на все сложности, в локальных сетях использование разделяемых линий связи является общепринятым благодаря их высокой экономической эффективности. Не только в классических, но и в совсем новых технологиях сохраняется этот режим использования передающей среды.

В глобальных сетях дело обстоит иначе. Здесь практически всегда используются индивидуальные линии связи, так как большая протяженность линий связи принципиально ограничивает применение техники разделения доступа, кроме того, технологии глобальных сетей, как правило, не обеспечивают такой же высокой скорости передачи, как в локальных сетях. Поэтому потери производительности на разделение доступа в глобальных сетях недопустимы.