Probleme beim Datentransfer über einen Bus

Gemeinsames Übertragungsmedium

Bisher haben wir nur zwei Rechner miteinander verbunden. Nun sollen mehrere Rechmer miteinander verbunden werden. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie dies realisiert werden kann. Wir verwenden eine gemeinsam genutzte Leitung, an die die Netzwerkschnittstellen (d.h. die Calliope) aller Rechner angeschlossen werden. Eine solche Leitung nennt man Bus.

In solchen lokalen Netzwerken mit gemeinsamem Übertragungsmedium besteht ein weiteres Grundproblem der Datensicherung darin, den Zugriff auf das Übertragungsmedium zu regeln: Wer darf wann senden? Wie verhalten sich die Kommunikationsteilnehmer bei Zugriffskonflikten?

Experimente mit einem Datenbus

Wir spielen die oben beschriebene Situation mit einem selbst gebauten Bus durch.

In der folgenden Abbildung wird gezeigt, wie du den Calliope an deinem Rechner an das Buskabel anschließen kannst.

Über die rote Busleitung werden Daten übertragen. Deshalb werden die Pins 1 und 2 mit der roten Leitung verbunden. Über Pin 1 kann der Calliope auf den Bus schreiben, über Pin 2 kann er vom Bus lesen.

Der Bus ist ein Stromkreis. Da ein Stromkreis geschlossen sein muss, werden die Massepins aller Caliope über die schwarze Leitung miteinander verbunden.

Zum Experimentieren benutzen wir zunächst das Transceiver-Programm.

Aufgabe 1

Verbinde mehrere Rechner über die Calliope mit einem Buskabel. Starte das Transceiver-Programm auf allen Rechnern, die mit dem Buskabel verbunden sind. Führt Expiremente durch, um die folgenden Fragen zu beantworten:

(a) Wer empfängt die Daten, die von einem Rechner gesendet werden?

(b) Was geschieht, wenn mehrere Rechner gleichzeitig senden?

(c) Welche Probleme müssen gelöst werden, um einen geregelten Datentransport von einem Rechner zu einem anderen Rechner über ein gemeinsam zu nutzendes Transportmedium zu realisieren?

Aufgabe 2

An einem Tisch befinden sich mehrere Personen, die miteinander kommunizieren wollen.

Quelle: Wikimedia Commons

(a) Inwieweit entspricht diese Situation der oben gezeigten Bus-Situation? Beschreibe möglichst genau die Analogien.

(b) Wie werden die hier entstehenden Kommunikationsprobleme gelöst? Wie macht Person A klar, dass sie etwas zu Person C sagen möchte? Wie gehen Personen mit der Schwierigkeit um, wenn mehrere gleichzeitig mit dem Reden anfangen? Wie gehen Personen mit der Situation um, wenn sie etwas nicht richtig verstanden haben?