MÉTODOS DE ACESSO AO MEIO DE TRANSMISSÃO

Além dos protocolos, os equipamentos envolvidos no teleprocessamento têm que estar dotados de programas que lhes permitam as transações de comunicação de dados, isto é, necessitam de competentes métodos de acesso a esses protocolos. O compartilhamento e distribuição de informações de maneira econômica e com uma alta confiabilidade têm sido o objetivo das redes locais de computadores. As redes locais de computadores consistem numa coleção de dispositivos, que devem compartilhar a capacidade de transmissão da rede. A questão fundamental é a determinação de quem tem o direito de usar o meio de transmissão quando existe uma competição.

Para solucionar esses problemas, existentes em redes por difusão, foram criados protocolos, os quais são responsáveis pelo mecanismo de acesso das estações ao meio de transmissão da rede. Os protocolos de controle de acesso ao meio de transmissão mais utilizados para redes locais são: Token Ring, CSMA/CD e Token Bus.

Principais características das Redes de Acesso Aleatório Toda estação tem poder de decisão, ou seja, a estação é livre para transmitir seus pacotes e com intervalo de tempo determinado por cada estação. As redes de acesso aleatório caracterizam-se pela ausência de mecanismo de acesso que utiliza canal controlado. Não utilizam controle central. As estações podem ser facilmente adicionadas ou removidas da rede e o mal funcionamento, em sua maioria, é localizado em estações individuais, o que não afeta a rede inteira. Nas redes de acesso aleatório, como as estações têm o poder de decisão, ocorre uma competição pela utilização do canal. Duas ou mais estações podem, então, decidir transmitir suas informações ao mesmo tempo e, dessa forma, seus sinais seriam sobrepostos no canal e, consequentemente, seriam deturpados. Esta sobreposição de sinais é chamada de colisão, e o tempo durante o qual o canal é ocupado pelos sinais deturpados ou parcialmente deturpados é chamado intervalo de colisão, intervalo de contenção ou período de contenção.

Os procedimentos de acesso aleatório foram primeiramente desenvolvidos para enlaces de rádio e para comunicações de satélites. O protocolo ALOHA foi um dos primeiros a utilizar estes procedimentos. Para este protocolo, o número de colisões provocadas são muito grandes. 

As redes locais de computadores podem, para as estações, detectar o que as outras estações estão fazendo e adaptar seu comportamento. 

Os protocolos nos quais as estações procuram escutar uma portadora (transmissão) e agir de acordo são chamados de protocolos com detecção de portadora (carrier sense protocols).

O primeiro protocolo com detecção de portadora é o Acesso Múltiplo com Detecção de Portadora (CSMA) para o qual, quando uma estação tem dados a transmitir, ela primeiramente escuta o canal para determinar se alguém mais está transmitindo. Se o canal estiver ocupado, a estação espera até que ele se desocupe e, caso contrário, a estação transmite o quadro. Se ocorrer uma colisão, a estação espera um intervalo aleatório de tempo e, novamente, começa a tentar transmitir. Um aperfeiçoamento do protocolo CSMA foi obtido com a implementação de detecção de colisões. Para este novo procedimento, tão logo uma estação detecta uma colisão, ela aborta a sua transmissão e inicia a resolução da colisão.

Este procedimento economiza tempo e banda passante. O protocolo que implementa este procedimento é chamado de Acesso Múltiplo com Detecção de Portadora e Colisão (CSMA/CD). O CSMA/CD é largamente utilizado em redes locais e será um dos protocolos analisados nesta sessão. 

As topologias de redes locais que mais utilizam protocolos de acesso aleatório são a árvore e o barramento, as quais utilizam, respectivamente, transmissão em banda larga e em banda básica.

As transmissões em banda larga, as quais são frequentemente implementadas em redes com topologia em árvore ou televisão a cabo (CATV), como é mostrado na figura abaixo, utilizam sinalização analógica.

A transmissão em banda larga é unidirecional. Apenas as estações que estão abaixo da estação transmissora, referente ao sentido do fluxo do sinal, podem receber os sinais transmitidos. 

São necessárias duas trajetórias de dados, as quais confluem para um ponto da rede conhecido como head end. Para a topologia em árvore o head end é a raiz, ou ponto central, das ramificações desta árvore. 

As transmissões em banda básica, as quais são implementadas nas redes em barramento, utilizam sinalização digital e também, como meio de transmissão, o cabo coaxial, o par trançado ou enlaces de fibra ótica.

A transmissão em banda básica é bidirecional. O sinal inserido em qualquer ponto do meio de transmissão propaga-se em ambas as direções, até ser absorvido pelas terminações do barramento, evitando-se, assim, a reflexão do sinal. A figura abaixo mostra a transmissão em banda básica, numa rede em barramento com 5 estações.

Cada estação, ou nó, é passivo, mas tem a habilidade de ler o cabeçalho do pacote quando ele passa e, se este pacote é endereçado a esta estação, ele é lido para um buffer.