LANs

Lokale Netze (Local Area Networks, LAN) zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen

• 'Durchmesser' von wenigen Kilometern besitzen
• Übertragungsgeschwindigkeiten von wenigen Mbit/s bis zu einigen 10 oder gar 100 Mbit/s erlauben,
• von einer einzigen Organisation betreut werden.

Innerhalb eines LANs wird durch geeignete Zugangsverfahren einer Menge von Rechnern ermöglicht, einen gemeinsamen Übertragungskanal konkurrierend zu benutzen - ohne dass eine ausgezeichnete Station dabei die Regie übernimmt (Unger, 1995).

Wie in der Vorbemerkung dieses Abschnitts schon erwähnt, gibt es abhängig von der Topologie eines LANs verschiedene Netzzugangsverfahren:

• Zugangsverfahren für Ringstrukturen
  • Token Ring
    Eine LAN-Technologie nach IEEE-Norm 802.5. Die Technik nutzt ein gemeinsames Medium und läuft mit 4 oder 16 Mbps auf verdrillten Kabelpaaren, wobei das Token-Passingverfahren angewandt wird, um den Zugriff auf das gemeinsam genutzte Übertragungsmedium zu regeln.
    
    
  • Contention Ring
    Abwandlung von Token Ring wo auf dem leeren Ring nichts übertragen wird (im Gegensatz zum Token Ring wo immer mindestens das Token kreist)
    
    
  • Slotted Ring
    Hierbei zirkulieren im Ring einige Behälter (Slots) gleicher Grösse von denen jeder ein Datenpaket aufnehmen kann. Der Slotted Ring kann damit jeweils nur
    Datenpakete fester Länge transportieren.
    
    
  • Register Insertion Ring
    
    Zugangsverfahren bei dem mit Hilfe von Schieberegistern in der Ringankopplung der Stationen, im geeignetem Moment Datenpakete in den Ring geschoben werden können.
    
    
• Zugangsverfahren für Busstrukturen
  • Token Bus
    Der Token Bus (IEEE 802.4) besitzt grosse Ähnlichkeit mit dem Token Ring. Es handelt sich im wesentlichen um eine Abbildung eines Rings auf einen Bus, d.h. jede Station kennt ihre beiden logischen Nachbarn auf dem Bus.
    
    
  • ALOHA-Protokoll
    Das ALOHA Protokoll geht auf eine Entwicklung der Universität von Hawaii zurück - daher der Name. Es handelt sich um eine sehr einfache Version des (CS)MA bei der jede Station sendet, wenn sie sendebreit ist. Überlappen sich Sendungen verschiedener Absender, werden alle beteiligten Pakete vernichtet und nach zufällig gewählter Zeit erneut gesendet.
    
    
  • CSMA
    
    Im Unterschied zum ALOHA prüft CSMA vor der Sendung ob das Medium frei ist ('carrier sense').
    • 1-persistent CSMA
      Hierbei wartet die Station bis der Kanal frei ist und sendet dann ein Datenpaket. falls eine Kollision mit einem anderen Datenpaket einer anderen Station auftritt, wartet die Station eine zufällige Zeitspanne und beginnt von vorn. Das Protokoll nennt sich 1-persistent weil die Station mit Wahrscheinlichkeit 1 sendet, wenn der Kanal frei ist.
      
      
    • non-persistent CSMA
      Hierbei wird nicht sofort bei freiem Kanal mit eigenem Senden begonnen, sondern eine zufällig gewählte Zeitspanne gewartet. Diese Strategie führt zu einer besseren Auslastung des Übertragungsmediums.
      
      
    • p-persistent CSMA
      Eine weitere Verfeinerung mit einem zeitlich getakteten Übertragungsmedium und einer Zugriffswahrscheinlichkeit p auf das Medium. Das Verfahren liegt damit zwischen 1- und non-persistentem CSMA
      
      
    • persistent CSMA mit Prioritäten
      Wie beim non-persistent CSMA wird eine gewisse Zeit gewartet falls eine Kollision auftritt, diese ist nun aber nicht zufällig gewählt, sondern jeder Station ist eine feste (und von anderen Stationen verschiedene) Verzögerungszeit zugewiesen.
      
      
  • CSMA/CD
    
    Dies steht für CSMA with Collision Detection, ist in der Norm IEEE 802.3 beschrieben und unter dem Namen Ethernet bekannt. Dabei wird ein 1-persistent CSMA eingesetzt. Das Auftreten einer Kollision auf dem Übertragungsmedium wird dabei nicht aus dem Ausbleiben einer Quittung gefolgert, sondern durch simultanes Abhören des Übertragungskanals während der Sendung eines Pakets. Sobald das gesendete Signal nicht mit dem empfangenen übereinstimmt, bricht die Station die Übertragung mit der Aussendung eines Störsignals ab. (Unger, 1995)