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Netzzugriffsverfahren legen fest, wie und wann Geräte Daten senden dürfen, um Kollisionen zu reduzieren und eine geordnete Kommunikation zu gewährleisten.
Einen allgemeinen Überblick über Netzzugriffsverfahren erhältst du in der entsprechenden Erklärung.
Zentrale Netzzugriffsverfahren
Bei zentralen Zugriffsverfahren liegt die Koordination der Kommunikation in einem Netzwerk in den Händen einer zentralen Steuereinheit, wie beispielsweise einem Server.
Zentrale Zugriffsverfahren kommen häufig in industriellen Steuerungs- und Automatisierungssystemen zum Einsatz, wo eine präzise Kontrolle der Kommunikation zwischen den Geräten erforderlich ist.
Beispiel zentrales Zugriffsverfahren: Sequential Polling
Sequential Polling, auch als Polling-Verfahren bezeichnet, ist ein zentrales Netzzugriffsverfahren, bei dem ein Master-Gerät (Controller) die Kommunikation zwischen den Geräten (Stations) im Netzwerk steuert. Im Gegensatz zu dezentralen Verfahren wie CSMA oder Token Ring, bei denen Geräte eigenständig entscheiden, wann sie senden, kontrolliert beim Sequential Polling das Master-Gerät den Datenverkehr und entscheidet, welches Gerät Daten senden darf.
Der Ablauf des Sequential Polling Verfahrens ist wie folgt:
Polling: Der Master sendet nacheinander Anfragen (Polls) an jede Station im Netzwerk. Diese Anfragen sind Aufforderungen für die Stationen, ihre Daten zu senden, falls sie welche haben.
Datenübertragung: Wenn eine Station Daten senden möchte und eine Poll-Anfrage vom Master empfängt, sendet sie ihre Daten an den Master. Wenn eine Station keine Daten zu senden hat, antwortet sie einfach nicht oder sendet eine leere Antwort.
Weiterleitung der Daten: Nachdem der Master die Daten von einer Station empfangen hat, leitet er sie an das Zielgerät weiter oder verarbeitet sie entsprechend.
Fortsetzung des Polling-Prozesses: Nachdem der Master die Daten einer Station erhalten hat, sendet er eine Poll-Anfrage an die nächste Station im Netzwerk. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis alle Stationen im Netzwerk abgefragt wurden, und beginnt dann von vorn.
Hinweis: Der Begriff Master entstammt der Master-Slave-Terminologie. Er wird in dieser Erklärung verwendet, da er in der Praxis noch gängig ist. Eine gute Alternative ist zentrale Steuereinheit.
Vor- und Nachteile von zentralen Zugriffsverfahren
Vorteile | Nachteile |
Kollisionskontrolle: Kollisionen können weitgehend vermieden werden, da zu jedem Zeitpunkt nur die Station senden darf, die die Erlaubnis von der Zentrale hat. | Skalierbarkeit: In großen Netzwerken kann die zentrale Steuereinheit zum Flaschenhals werden und die Leistungsfähigkeit des gesamten Netzwerks beeinträchtigen. |
Gerechte Bandbreitenverteilung: Jede Station hat dieselbe Chance, Daten zu senden. | Latenz: In zentralen Zugriffsverfahren kann die Latenz im Vergleich zu dezentralen Verfahren höher sein, da die Kommunikation immer über die zentrale Steuereinheit abgewickelt werden muss. |
Einfache Netzwerkverwaltung: Da die Kommunikation zentral gesteuert wird, kann die Verwaltung und Überwachung des Netzwerks vereinfacht werden. | Single Point of Failure: Da die gesamte Kommunikation über eine zentrale Steuereinheit läuft, stellt diese ein potenzielles Risiko dar. Wenn die zentrale Steuereinheit ausfällt, kann das gesamte Netzwerk betroffen sein. |
Zusammenfassung Zentrale Netzzugriffsverfahren
Bei zentralen Zugrifffsverfahren wird die Kommunikation von einem Master-Gerät (zentrale Steuereinheit) gesteuert, welches entscheidet, welches Gerät Daten senden darf.
Ein Beispiel ist das Seuquential Polling, welches folgendermaßen abläuft:
- Polling: Der Master sendet nacheinander Anfragen (Polls) an jede Station im Netzwerk.
- Datenübertragung: Wenn eine Station Daten senden möchte und eine Poll-Anfrage vom Master empfängt, sendet sie ihre Daten an den Master.
- Weiterleitung: Nachdem der Master die Daten von einer Station empfangen hat, leitet er sie an das Zielgerät weiter oder verarbeitet sie entsprechend.
- Fortsetzung: Der Polling-Prozess wird fortgesetzt, bis alle Stationen im Netzwerk abgefragt wurden, und beginnt dann von vorn.
Zentrale Zugriffsverfahren bieten aufgrund der zentralen Steuerung Vorteile wie Kollisionsvermeidung und gerechte Bandbreitenverteilung. Gleichzeitig bergen sie jedoch Nachteile wie eine erhöhte Latenz und die Problematik eines Single Point of Failures, was die Leistungsfähigkeit und Stabilität des Netzwerks beeinträchtigen kann.
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