Широковещательные домены и технология CSMA/CA
На сетевом уровне Layer-2 расположены мосты, коммутаторы и точки доступа, запрограммированные для пересылки широковещательных сообщений таким образом, чтобы они доходили до всех хостов сети. Участок, через который проходит широковещательное сообщение, известен под названием «Широковещательный Домен». Иными словами, это он определяет размер участка локальной сети.
Размеры широковещательного домена определяются взаимосвязанной топологией (конфигурацией) оборудования layer-2, соответственно, при большем количестве коммутаторов, точек доступа и мостов, размеры Broadcast Domain будут больше. Для сравнения, маршрутизаторы не пересылают широковещательных сообщений, поэтому их задача — определять границы широковещательного домена, то есть локальной сети LAN. Когда широковещательный домен становится слишком большим и перегруженным, сообщения Broadcast приводят к широковещательным штормам, при которых обычный трафик хоста приводит к ухудшению пропускной способности локальной сети, увеличению задержек при передаче сигнала.
В таких случаях применяется эффективное правило: до того, как построить отдельный сегмент или целый диапазон, размер существующей локального узла ограничивается до уровня, не превышающего несколько сотен сетевых устройств.
С новыми интерфейсами LAN строительство локальной сети так же просто, как добавление другого маршрутизатора. Тем не менее, более рентабельный, практичный способ для добавления дополнительных сегментов сети и частотных диапазонов — внедрять виртуальные LAN на существующих сетевых устройствах. Чем больше локальных сетей продолжает направляться в сферу мобильных вычислений, беспроводной дизайн и проектирование сетей становится все более важной сферой.
По аналогу точек доступа, коммутаторов, расширяющих широковещательный домен, но сталкивающихся с уникальной проблемой, расположенные вблизи друг от друга беспроводные станции, конфигурацией и дизайном соперничают между собой за общий доступ к каналу, по которому они передаются.
Когда две беспроводные станции пытаются передавать сигналы поверх друг друга, на ближайшем радиоприемнике наблюдается конфликт, требующий повторной передачи данных. Для того, чтобы уменьшить вероятность столкновения, беспроводной протокол 802.11 обращается к помощи CSMA/CA (множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов). Последний требует от беспроводных станций «сначала слушать, потом действовать». То есть, если беспроводной канал занят, нужно подождать потом еще раз послушать, прежде чем передавать.
Несмотря на то, что конфликты устраняются, технология CSMA/CA — это несовершенный способ доступа, если исходить из схем, где используются скрытые узлы (Hidden Nodes). Здесь приемник слышит два передатчика, но последние не могут слышать друг друга или из-за близкого расположения, или по причинам физических преград.
И хотя такие механизмы как Request-to-Send, Clear-to-Send, уменьшают влияние скрытых узлов, CSMA/CA продолжает оставаться несовершенным способом доступа, ограничивающим верхний предел плотности и вместительность станций в зоне действия беспроводной сети.
