กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

การควบคุมการเข้าถึงระดับกลาง

ใน มาตรฐาน IEEE 802 LAN/MAN นั้น การควบคุมการเข้าถึงสื่อ ( MAC ) หรือที่เรียกว่า การควบคุมการเข้าถึงสื่อ (Media Access Control )...

การควบคุมการเข้าถึงระดับกลาง

ในมาตรฐาน IEEE 802 LAN/MANนั้นการควบคุมการเข้าถึงสื่อ ( MAC ) หรือที่เรียกว่าการควบคุมการเข้าถึงสื่อ (Media Access Control ) คือเลเยอร์ที่ควบคุมฮาร์ดแวร์ที่รับผิดชอบในการโต้ตอบกับสื่อส่งสัญญาณแบบมีสาย (ไฟฟ้าหรือใยแก้วนำแสง) หรือไร้สาย เลเยอร์ ย่อย MAC และ เลเยอร์ย่อย ควบคุมการเชื่อมโยงเชิงตรรกะ (LLC) รวมกันเป็นเลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูล (Data Link Layer) LLC ทำหน้าที่ควบคุมการไหลและการมัลติ เพล็กซ์ สำหรับการเชื่อมโยงเชิงตรรกะ (เช่นEtherType , แท็ก VLAN 802.1Qเป็นต้น) ในขณะที่ MAC ทำหน้าที่ควบคุมการไหลและการมัลติเพล็กซ์สำหรับสื่อส่งสัญญาณ

ซับเลเยอร์ทั้งสองนี้รวมกันแล้วสอดคล้องกับเลเยอร์ที่ 2 ของโมเดล OSIด้วยเหตุผลด้านความเข้ากันได้ LLC จึงเป็นตัวเลือกเสริมสำหรับการใช้งานIEEE 802.3 (เฟรมจะเป็นแบบ "ดิบ") แต่เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการใช้งานมาตรฐานเลเยอร์ทางกายภาพอื่นๆ ของ IEEE 802 ภายในลำดับชั้นของโมเดล OSI และมาตรฐาน IEEE 802 ซับเลเยอร์ MAC จะให้การควบคุมแบบนามธรรมของเลเยอร์ทางกายภาพ เพื่อให้ความซับซ้อนของการควบคุมลิงก์ทางกายภาพนั้นมองไม่เห็นสำหรับ LLC และเลเยอร์ที่สูงกว่าของสแต็กเครือข่าย ดังนั้น ซับเลเยอร์ LLC ใดๆ (และเลเยอร์ที่สูงกว่า) อาจใช้กับ MAC ใดๆ ก็ได้ ในทางกลับกัน บล็อกควบคุมการเข้าถึงสื่อจะเชื่อมต่อกับPHY อย่างเป็นทางการ ผ่านอินเทอร์เฟซที่ไม่ขึ้นกับสื่อแม้ว่าในปัจจุบันบล็อก MAC มักจะรวมเข้ากับ PHY ภายในแพ็คเกจอุปกรณ์เดียวกันแต่ในอดีต MAC ใดๆ ก็สามารถใช้กับ PHY ใดๆ ก็ได้ โดยไม่ขึ้นอยู่กับสื่อการส่งสัญญาณ

เมื่อส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์อื่นบนเครือข่าย ซับเลเยอร์ MAC จะห่อหุ้มเฟรมระดับสูงกว่าลงในเฟรมที่เหมาะสมกับสื่อการส่ง (เช่น MAC จะเพิ่มพ รี แอมเบิลซิงเวิร์ดและส่วนเติมเต็มหากจำเป็น) เพิ่มลำดับตรวจสอบเฟรมเพื่อระบุข้อผิดพลาดในการส่ง และจากนั้นส่งต่อข้อมูลไปยังเลเยอร์ทางกายภาพทันทีที่วิธีการเข้าถึงช่องสัญญาณ ที่เหมาะสม อนุญาต สำหรับโทโพโลยีที่มีโดเมนการชนกัน (บัส ริง เมช โทโพโลยีแบบจุดต่อหลายจุด) วิธีการเข้าถึงช่องสัญญาณจะควบคุมว่าเมื่อใดควรส่งข้อมูลและเมื่อใดจำเป็นต้องรอเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันนอกจากนี้ MAC ยังมีหน้าที่รับผิดชอบในการชดเชยการชนกันโดยการเริ่มต้นการส่งซ้ำหาก ตรวจพบ สัญญาณรบกวนเมื่อรับข้อมูลจากเลเยอร์ทางกายภาพ บล็อก MAC จะตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อมูลโดยการตรวจสอบลำดับตรวจสอบเฟรมของผู้ส่งและตัดพรีแอมเบิลและส่วนเติมเต็มของผู้ส่งออกก่อนที่จะส่งข้อมูลขึ้นไปยังเลเยอร์ที่สูงกว่า

ฟังก์ชันที่ดำเนินการในซับเลเยอร์ MAC

ตามมาตรฐาน IEEE Std 802-2001 ส่วนที่ 6.2.3 "MAC sublayer" หน้าที่หลักที่ดำเนินการโดยเลเยอร์ MAC คือ: [ 2 ]

  • การกำหนดขอบเขตและการจดจำเฟรม
  • การระบุที่อยู่สถานีปลายทาง (ทั้งในฐานะสถานีแต่ละแห่งและในฐานะกลุ่มสถานี)
  • การส่งต่อข้อมูลที่อยู่ของสถานีต้นทาง
  • การถ่ายโอนข้อมูลแบบโปร่งใสของ LLC PDU หรือข้อมูลที่เทียบเท่ากันในซับเลเยอร์อีเธอร์เน็ต
  • การป้องกันข้อผิดพลาด โดยทั่วไปทำได้โดยการสร้างและตรวจสอบลำดับการตรวจสอบเฟรม
  • การควบคุมการเข้าถึงสื่อส่งข้อมูลทางกายภาพ

ในกรณีของอีเธอร์เน็ตฟังก์ชันที่จำเป็นสำหรับ MAC คือ: [ 3 ]

  • รับ/ส่งเฟรมปกติ
  • ฟังก์ชันการส่งซ้ำแบบครึ่งทางและการหน่วงเวลา
  • เพิ่ม/ตรวจสอบ FCS ( ลำดับตรวจสอบเฟรม )
  • การบังคับใช้ช่องว่างระหว่างเฟรม
  • ทิ้งกรอบรูปที่ผิดรูป
  • เพิ่ม/ลบคำนำหน้า (preamble), ตัวคั่นเฟรมเริ่มต้น (SFD ) และส่วนเติม (padding)
  • ความเข้ากันได้แบบครึ่งดูเพล็กซ์: เพิ่ม (ส่ง)/ลบ (รับ) ที่อยู่ MAC

กลไกการกำหนดที่อยู่

ที่อยู่เครือข่ายท้องถิ่นที่ใช้ใน เครือข่าย IEEE 802และ เครือข่าย FDDIเรียกว่าที่อยู่ MACซึ่งอิงตามรูปแบบการกำหนดที่อยู่ที่ใช้ใน การใช้งาน Ethernet ในยุคแรก ที่อยู่ MAC มีจุดประสงค์เพื่อเป็นหมายเลขประจำตัวที่ไม่ซ้ำกัน โดยทั่วไปแล้ว ที่อยู่ MAC จะถูกกำหนดให้กับฮาร์ดแวร์อินเทอร์เฟซเครือข่ายในขณะที่ผลิต ส่วนที่สำคัญที่สุดของที่อยู่จะระบุผู้ผลิต ซึ่งจะกำหนดส่วนที่เหลือของที่อยู่ ทำให้ได้ที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกัน สิ่งนี้ทำให้สามารถส่งเฟรมผ่านลิงก์เครือข่ายที่เชื่อมต่อโฮสต์โดยใช้ตัวทวนสัญญาณ ฮับ บริดจ์ และสวิตช์แต่ไม่ใช่โดยเราเตอร์ระดับเครือข่ายดังนั้นตัวอย่างเช่น เมื่อ แพ็กเก็ต IPไปถึงเครือข่ายปลายทาง (หรือเครือข่ายย่อย) ที่อยู่ IP ปลายทาง (แนวคิดระดับเลเยอร์ 3 หรือระดับเครือข่าย) จะถูกแปลงเป็นที่อยู่ MAC (แนวคิดระดับเลเยอร์ 2) ของโฮสต์ปลายทางโดยใช้โปรโตคอลการแก้ไขที่อยู่สำหรับIPv4หรือโดยโปรโตคอลการค้นหาเพื่อนบ้าน (IPv6)

ตัวอย่างของเครือข่ายทางกายภาพ ได้แก่ เครือข่าย อีเธอร์เน็ตและ เครือข่าย ไวไฟซึ่งทั้งสองเป็นเครือข่าย IEEE 802 และใช้ที่อยู่ MAC แบบ 48 บิตของ IEEE 802

ในการสื่อสารแบบ ฟูลดูเพล็กซ์แบบจุดต่อจุดไม่จำเป็นต้องมีเลเยอร์ MAC แต่โปรโตคอลแบบจุดต่อจุดบางโปรโตคอลจะรวมฟิลด์ที่อยู่ไว้เพื่อความเข้ากันได้

กลไกควบคุมการเข้าถึงช่องทาง

กลไกการควบคุมการเข้าถึงช่องสัญญาณที่จัดให้โดยเลเยอร์ MAC เรียกอีกอย่างว่าวิธีการเข้าถึงแบบหลายช่องสัญญาณ ( Multiple Access Method หรือ MOMO) ซึ่งทำให้สถานีหลายสถานีที่เชื่อมต่อกับสื่อทางกายภาพ เดียวกันสามารถ ใช้งานร่วมกันได้ ตัวอย่างของสื่อทางกายภาพที่ใช้ร่วมกัน ได้แก่เครือข่ายบัสเครือข่ายวงแหวนเครือข่ายฮับเครือข่ายไร้สายและลิงก์แบบจุดต่อจุดแบบครึ่งดู เพล็กซ์ วิธีการเข้าถึงแบบหลายช่องสัญญาณอาจตรวจจับหรือหลีกเลี่ยง การชนกัน ของแพ็กเก็ตข้อมูล หาก ใช้ วิธีการเข้าถึงช่อง สัญญาณ แบบการแย่งชิง โหมดแพ็กเก็ต หรืออาจสงวนทรัพยากรเพื่อสร้างช่องสัญญาณเชิงตรรกะหาก ใช้วิธีการเข้าถึงช่องสัญญาณ แบบสวิตช์วงจรหรือแบบแบ่งช่องสัญญาณ กลไกการควบคุมการเข้าถึงช่องสัญญาณนี้อาศัยรูปแบบ มัลติเพล็ก ซ์ของเลเยอร์ทางกายภาพ

วิธีการเข้าถึงหลายช่องทางที่แพร่หลายที่สุดคือCSMA/CD แบบ ใช้การแย่งชิงทรัพยากร ซึ่งใช้ในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต กลไกนี้ใช้เฉพาะภายในโดเมนการชนกันของเครือข่ายเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เครือข่ายบัสอีเธอร์เน็ต หรือเครือข่ายโทโพโลยีแบบดาวที่ใช้ฮับ เครือข่ายอีเธอร์เน็ตอาจถูกแบ่งออกเป็นหลายโดเมนการชนกัน ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยบริดจ์และสวิตช์

ในเครือข่ายแบบสวิตช์ ฟูลดูเพล็กซ์เช่น เครือข่ายอีเธอร์เน็ตแบบสวิตช์ในปัจจุบัน ไม่จำเป็นต้องมีวิธีการเข้าถึงหลายช่องทาง แต่โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์จะมีวิธีการนี้ให้ใช้งานเพื่อความเข้ากันได้

กลไกควบคุมการเข้าถึงช่องสัญญาณสำหรับการส่งสัญญาณพร้อมกัน

การใช้เสาอากาศทิศทางและ การสื่อสาร คลื่นมิลลิเมตรในเครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคลไร้สายจะเพิ่มโอกาสในการจัดตารางเวลาการส่งสัญญาณที่ไม่รบกวนกันพร้อมกันในพื้นที่เฉพาะ ซึ่งส่งผลให้ปริมาณงานของเครือข่ายเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล อย่างไรก็ตาม การจัดตารางเวลาการส่งสัญญาณพร้อมกันที่เหมาะสมที่สุดเป็นปัญหา NP- hard [ 4 ]

เครือข่ายโทรศัพท์มือถือ

เครือข่ายเซลลูลาร์เช่น เครือข่าย GSM , UMTSหรือLTEก็ใช้เลเยอร์ MAC เช่นกัน โปรโตคอล MAC ในเครือข่ายเซลลูลาร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มการใช้สเปกตรัมที่ได้รับอนุญาตที่มีราคาแพงให้สูงสุด[ 5 ]อินเทอร์เฟซอากาศของเครือข่ายเซลลูลาร์อยู่ที่เลเยอร์ 1 และ 2 ของโมเดล OSI ที่เลเยอร์ 2 จะถูกแบ่งออกเป็นเลเยอร์โปรโตคอลหลายชั้น ใน UMTS และ LTE โปรโตคอลเหล่านั้นคือPacket Data Convergence Protocol (PDCP), โปรโตคอล Radio Link Control (RLC) และโปรโตคอล MAC สถานีฐานมีอำนาจควบคุมอินเทอร์เฟซอากาศอย่างสมบูรณ์และกำหนดตารางการเข้าถึงดาวน์ลิงก์รวมถึงการเข้าถึงอัพลิงก์ของอุปกรณ์ทั้งหมด โปรโตคอล MAC ได้รับการกำหนดโดย3GPP ใน TS 25.321 [ 6 ]สำหรับ UMTS, TS 36.321 [ 7 ]สำหรับ LTE และ TS 38.321 [ 8 ]สำหรับ5G

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Medium_access_control&oldid=1342195583 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การควบคุมการเข้าถึงระดับกลาง

ใน มาตรฐาน IEEE 802 LAN/MAN นั้น การควบคุมการเข้าถึงสื่อ ( MAC ) หรือที่เรียกว่า การควบคุมการเข้าถึงสื่อ (Media Access Control )...

ฟังก์ชันที่ดำเนินการในซับเลเยอร์ MAC

ตามมาตรฐาน IEEE Std 802-2001 ส่วนที่ 6.2.3 "MAC sublayer" หน้าที่หลักที่ดำเนินการโดยเลเยอร์ MAC คือ: [ 2 ]

กลไกการกำหนดที่อยู่

ที่อยู่เครือข่ายท้องถิ่นที่ใช้ใน เครือข่าย IEEE 802 และ เครือข่าย FDDI เรียกว่า ที่อยู่ MAC ซึ่งอิงตามรูปแบบการกำหนดที่อยู่ที่ใช้ใน การใช้งาน Ethernet ในยุคแรก ที่อยู่ MAC มีจุดประสงค์เพื่อเป็นหมายเลขประจำตัวที่ไม่ซ้ำกัน โดยทั่วไปแล้ว ที่อยู่ MAC...

กลไกควบคุมการเข้าถึงช่องทาง

กลไกการควบคุมการเข้าถึงช่องสัญญาณที่จัดให้โดยเลเยอร์ MAC เรียกอีกอย่างว่า วิธีการเข้าถึงแบบหลายช่องสัญญาณ ( Multiple Access Method หรือ MOMO) ซึ่งทำให้สถานีหลายสถานีที่เชื่อมต่อกับ สื่อทางกายภาพ เดียวกันสามารถ ใช้งานร่วมกันได้...