Veri çerçevelerinin ortama yerleştirilmesini düzenleme MAC olarak bilinir. Veri bağlantı katmanı protokollerinin farklı uygulamaları arasında, medyaya erişimi kontrol etmek için farklı yöntemler vardır. Bu MAC teknikleri düğümlerin medyayı paylaşıp paylaşmadığını ve nasıl paylaştığını tanımlar.
MAC, motorlu araçların karayoluna girişini düzenleyen trafik kurallarına eşdeğerdir. Herhangi bir MAC’in bulunmaması, diğer tüm trafiği göz ardı eden ve diğer araçlara bakılmaksızın yola giren araçlara eşdeğer olacaktır.
Ancak, tüm yollar ve girişler aynı değildir. Trafik, birleşerek, durma işaretinde dönüşünü bekleyerek veya sinyal ışıklarına uyarak yola girebilir. Bir sürücü, her giriş türü için farklı kurallar uygular.
Aynı şekilde, çerçevelerin medyaya yerleştirilmesini düzenlemenin farklı yolları vardır. Veri bağlantı katmanındaki protokoller, farklı ortamlara erişim kurallarını tanımlar. Bazı MAC yöntemleri, çerçevelerin ortama güvenli bir şekilde yerleştirilmesini sağlamak için yüksek denetimli işlemler kullanır. Bu yöntemler, ağa ek yük getiren mekanizmalar gerektiren karmaşık protokollerle tanımlanır.
Kullanılan MAC yöntemi şunlara bağlıdır:
■ Medya paylaşımı: Düğümlerin medyayı paylaşıp paylaşmadığı ve nasıl paylaştığı
■ Topoloji: Düğümler arasındaki bağlantının veri bağlantı katmanına nasıl göründüğü
Bazı ağ topolojileri ortak bir ortamı birden fazla düğümle paylaşır. Herhangi bir zamanda, ağ ortamını kullanarak veri gönderip almaya çalışan birkaç cihaz olabilir. Bu cihazların medyayı nasıl paylaşacağını belirleyen kurallar vardır.
Trafik benzetmesinde, caddeyle kesişen birçok binadan geçiş yolları olan bir caddeyi düşünün. Bu, arabaların bu sokağa girmesi için birçok kavşak sağlar. Çarpışmaları önlemek için bu yola erişimin düzenlenmesi gerekir. Bu yol altyapısı, mantıksal çoklu erişim özelliklerine benzer. Çok erişimli topolojiler, çerçeveleri taşımak için ortamın kullanımını paylaşmak için birden fazla düğüm sağlar.
Bu tip mantıksal topoloji için herhangi bir sayıda MAC tekniği uygun olabilir. Paylaşılan ortamlar için iki temel MAC yöntemi aşağıdaki gibidir:
■ Kontrollü: Her düğümün ortamı kullanmak için kendi zamanı vardır.
■ Duruma dayalı: Tüm düğümler ortamın kullanımı için rekabet eder.
Paylaşılan Medya için Kontrollü Erişim
Kontrollü erişim yöntemini kullanırken, ağ aygıtları ortama erişmek için sırayla sırayla geçer. Bu yöntem aynı zamanda zamanlanmış erişim veya deterministik olarak da bilinir. Bir aygıtın medyaya erişme zamanı geldiğinde ancak aygıtın ortama erişmesi gerekmediğinde, ortamı kullanma fırsatı sıradaki sonraki aygıta geçer. Bir cihaz medyaya bir çerçeve yerleştirirken, çerçeve hedefe ulaşana ve hedef tarafından işlenene kadar başka hiçbir cihaz bunu yapamaz. Kontrollü erişim iyi sıralanmış ve öngörülebilir verim sağlarsa da, bu yöntemler verimsiz olabilir, çünkü bir cihaz ortamı kullanmadan önce dönüşünü beklemek zorundadır
Paylaşılan Medya için Duruma Dayalı Erişim
İçeriğe dayalı yöntemler, herhangi bir cihazın gönderilecek veri olduğunda ortama erişmeye çalışmasına izin verir. Bu MAC yöntemlerine bazen belirsiz olmayan denir. Ortam üzerinde tam bir kaos olmasını önlemek için, bu yöntemler önce ortamın bir sinyal taşıyıp taşımadığını tespit etmek için taşıyıcı algılamalı çoklu erişim (CSMA) işlemi kullanır. Medyada başka bir düğümden bir taşıyıcı sinyal algılanırsa, başka bir cihazın iletim yaptığı anlamına gelir. Aktarmaya çalışan cihaz medyanın meşgul olduğunu gördüğünde, kısa bir süre sonra bekleyecek ve tekrar deneyecektir. Hiçbir taşıyıcı sinyali algılanmazsa, cihaz verilerini iletir. Ethernet ve kablosuz ağlar çekişme tabanlı MAC kullanır.
CSMA işleminin başarısız olması ve aynı anda iki cihazın iletim yapması mümkündür. Buna çarpışma(collision) denir. Bir çarpışma olursa her iki cihaz tarafından gönderilen veriler bozulur ve yeniden gönderilmesi gerekir.
CSMA genellikle medya çekişmesini çözmek için bir yöntemle birlikte uygulanır.
■ CSMA / çarpışma algılama (çarpışma algılama) (CSMA / CD)
■ CSMA / çarpışmadan kaçınma (çarpışmadan kaçınma) (CSMA / CA)
CSMA / Collision Detect
CSMA / CD’de, aygıt medyayı bir veri sinyalinin varlığı açısından izler. Medyanın boş olduğunu gösteren bir veri sinyali yoksa, cihaz verileri iletir. Daha sonra başka bir cihazın aynı anda iletim yaptığını gösteren sinyaller algılanırsa, tüm cihazlar göndermeyi durdurur ve daha sonra tekrar deneyin. Geleneksel Ethernet formları bu yöntemi kullanır
CSMA / Collision Avoid
CSMA / Çarpışmadan kaçınmada (CSMA / CA), cihaz medyayı veri sinyalinin olup olmadığını inceler. Medya ücretsizse, cihaz medyayı kullanma amacına yönelik bir bildirim gönderir. Cihaz daha sonra verileri gönderir. Bu yöntem 802.11 kablosuz ağ teknolojileri tarafından kullanılır.
Paylaşılmayan media için MAC
Paylaşılmayan ortamlar için MAC protokolleri, ortamları çerçeveye yerleştirmeden önce çok az kontrol gerektirir veya hiç kontrol gerektirmez. Bu protokoller MAC için daha basit kurallara ve prosedürlere sahiptir. Noktadan noktaya topolojiler için durum böyledir.
Noktadan noktaya topolojilerde, medya sadece iki düğümü birbirine bağlar. Yol benzetmesine bakıldığında, her iki uç dışında trafik erişimi olmayan iki bina arasındaki yol noktadan noktaya bir örnek olarak düşünülebilir. Yolun yalnızca bir şeridi varsa, gereken tek trafik düzenlemesi, trafiğin herhangi bir anda yolun sadece bir ucundan akmasını sağlamaktır. Yolun iki şeridi varsa ve otomobillerin karayoluna girebileceği başka bir nokta yoksa, trafik her iki yönde de aynı anda akabilir ve ek trafik düzenlemesi gerekmez.
Noktadan noktaya bir topolojide, düğümlerin medyayı diğer ana bilgisayarlarla paylaşması veya bu düğüm için bir çerçevenin hedeflenip hedeflenmediğini belirlemesi gerekmez. Bu nedenle, veri bağlantısı katmanı protokollerinin paylaşılmamış medya erişimini kontrol etmek için pek bir ilgisi yoktur.
Noktadan noktaya bağlantılarda, veri bağlantı katmanı iletişimin yarı çift yönlü mü yoksa tam çift yönlü mü olduğunu dikkate almalıdır. Trafik benzetmesini kullanarak, yarım dubleks tek şeritli bir yol ve tam dubleks iki şeritli bir yol olacaktır.
Yarı çift yönlü iletişim, cihazların hem medyada hem iletebileceği hem de alabileceği, ancak aynı anda yapamayacağı anlamına gelir. Ethernet, birden fazla istasyonun aynı anda iletim yapmaya çalıştığı durumlarda ortaya çıkan uyuşmazlıkları çözmek için tahkim kuralları oluşturmuştur.
Tam çift yönlü iletişimde, her iki cihaz da aynı anda medyayı iletebilir ve alabilir. Veri bağlantı katmanı, ortamın her iki düğüm için de her zaman iletilebileceğini varsayar. Bu nedenle, veri bağlantı katmanında medya tahkimine gerek yoktur.
Belirli bir MAC tekniğinin ayrıntıları sadece belirli bir protokol incelenerek incelenebilir. Bu kitapta CSMA / CD kullanan geleneksel Ethernet üzerinde çalışacaksınız. Diğer teknikler sonraki derslerde ve refakat defterlerinde ele alınacaktır.