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Wie wird der Zugriff innerhalb eines Netzwerks geregelt

Innerhalb eines Netzwerkes kann ganz schön viel los sein sobald mehrere Teilnehmer gemeinsam aktiv sind. Damit es nicht zu Kollisionen und Störungen kommt gibt es eine Reihe an Zugriffsverfahren. Dabei unterscheidet man zwischen zwei grundsätzlich verschiedenen Arten.

Konkurierende Verfahren

Bei den konkurrierenden Verfahren hat kein Teilnehmer eine feste Zeit zu der er senden kann. Jeder Teilnehmer hat aber die gleiche Chance etwas in dem Netzwerk senden zu dürfen und kann auch jederzeit den Versuch starten das zu tun. Es kommt dabei auf verschiedene Faktoren an um den auszuwählen der senden darf. Dabei kommen die Faktoren immer auf die verschiedenen Protokolle an die verwendet werden.

CSMA-CD (Carrier Sense Multiple Access - Collision Detection)

Bei dem CSMA-CD Protokoll wird jedesmal bevor ein Gerät senden möchte geprüft ob die Leitung frei ist. Sollte es belegt sein wird gewartet um es anschließend nochmal versuchen zu können. Um Kollisionen erkennen zu können wird überprüft ob die ankommenden Daten mit den Gesendeten übereinstimmen durch sogenannte Prüfsummen. Dabei sind Prüfsummen ein Mathematischer Wert, der für den Inhalt des Pakets berechnet wird. Die Berechnung findet dann einmal beim Sender und beim Empfänger statt um zu überprüfen ob sie übereinstimmen und so Kollisionen erkennen zu können. Tritt eine Kollision auf, wird ein JAM-Signal gesendet. Sobald ein Gerät das Signal bekommt hört es sofort auf zu senden. Damit nicht alle Geräte wieder gleichzeitig anfangen zu senden wird eine zufällige Wartezeit generiert. Nach der Wartezeit kann das Gerät erneut prüfen ob die Leitung wieder frei ist.

CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access - Collision Avoidance)

Bei dem CSMA-CA Protokoll existieren im Gegensatz zu dem CSMA-CD Protkoll noch zusätzliche Mechanismen um Kollisionen von Anfang an bestmöglich zu vermeiden. So wird vor jeder Sendung überprüft ob die Leitung frei ist und zusätzlich vor einer Sendung eine Warning geschickt. Diese Warning gibt den anderen Netzwerk Teilnehmern eine Auskunft, dass jemand gleich eine Nachricht senden wird.

CSMA-CA (RTS/CTS)

Das CSMA-CA (RTS/CTS) kommt nur bei WLAN Verbindungen zum Einsatz. Dabei steht das RTS für "Ready to send" und das CTS für "Clear to send". Wenn ein Gerät jetzt etwas in dem Netzwerk senden möchte sendet er ein RTS Signal. Der Access Point bzw. der Empfänger prüft nun ob die Umgebung frei ist um senden zu können und schickt wenn es nicht frei ist kein Signal zurück. Sollte es doch frei sein schickt das Gerät ein CTS (Clear to Send) zu den ursprünglichen Sender zurück. Mit dem schicken des CTS Signals wissen die anderen Stationen auch das momentan etwas gesendet wird und warten bis es wieder frei ist.

Nicht-Konkurierende Verfahren

Bei einem nicht konkurierenden Verfahren, bekommt jedes Gerät eine feste Zugriffszeit in der das Gerät senden darf. Außerhalb dieser Zeiten darf das entsprechende Gerät keine Nachrichten senden.

Token-Parsing

Bei dem Token-Parsing wird ein sogenanntes Token von Gerät zu Gerät weitergereicht. Möchte ein Gerät nun senden und hat zur gleichen Zeit das Token setzt es ein das Token auf "belegt". Außerdem werden die zu verschickenden Daten und der Empfänger an das Token gehängt. Kommt das Token bei dem Empfänger an setzt es das Token auf "erhalten". Wenn das Paket nun wieder bei dem eigentlichen Sender ankommt überprüft das Gerät den Status des Tokens. Steht es auf erhalten wird das Token wieder freigegeben, damit andere Geräte im Netzwerk senden können. Steht es nicht auf "erhalten" wird das Token ebenfalls wieder freigeben und beim nächsten mal entweder nochmal versucht oder eine Fehlermeldung beim Benutzer wird ausgeben.