10-2_Среда_передачи_данных-Ethernet (1130336)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Доступ к среде передачиданныхMAC подуровеньMedia Access ControlEthernet(том 1 стр.139 – 181)Введение в компьютерные сети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.20161Статическое предоставлениеканалаСтатическое разделение канала наподканалы (мультиплексированиечастотное или временное) является неэффективным решением припредположении о постоянстве числапользователей в среднем и нерегулярности трафиков у пользователейканалом.Введение в компьютерные сети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.20162Статическое предоставлениеканала• Оценим Т - среднее время задержки кадра в системе, соскоростью обработки и передачи С бит/с, средняяскорость поступления кадров равна λ кадр/с и средняядлина кадра имеет экспоненциальное распределение сосредним 1/µ бит/кадр.T=TFDM11|C − λµ1* =| µ | µC − λ |.N1=== NTµ (C / N ) − (λ / N ) µC − λ• Вывод: одна очередь с быстрым обслуживанием лучшечем N разных, но медленных.Введение в компьютерные сети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.20163Протоколы множественногодоступа: ALOHAMolokaiKauaiOahuMauiHawaiiВведение в компьютерныесети.

проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.20164Модель системы с динамическимразделением общего каналаСтанции. Модель системы состоит из бесконечногочисла независимых станций.Вероятность появления кадра в интервале длины Δtравна λΔt, где λ – константа и 0<λ <1.Кадр сгенерирован => станция блокируется пока его непередастЕдинственность канала. Канал один и он доступен всемстанциям.Коллизии.

Если интервалы передачи кадров двух иболеестанцийпересекаются,тосигналынакладываются и разрушаются. Кроме коллизий другихошибок передачи нет. О коллизии станция узнает послепередачиВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.20165Варианты модели Непрерывное время. Передача кадра может начаться влюбой момент. Нет единых часов в системе, которыеразбивают время на слоты. Дискретное время. Время разбивается на дискретныеинтервалы - слоты. Кадр начинает передаватьсятолько в начале слота. Обнаружение несущей. Станция всегда определяетзанят ли канал прежде, чем использовать его. Если онзанят, то ни одна станция не начинает передачу. Отсутствие несущей.

Станция ничего не знает осостоянии канал пока не начнет использовать его.Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.20166,Чистая ALOHA• Пусть: τ - время необходимое на передачу кадра определеннойфиксированной длины (время кадра).• Предполагаем, что Пользователейнеограниченноечисло.Сразуначинаетпередачу. Они все вместе порождают кадры по закону Пуассона со средним λ кадров за время кадра τ, где 0<λ <1. Вероятность что за время кадра произойдёт k попытокпередачи, либо нового, либо ранее не прошедшего кадра,распределена по закону Пуассона со средним G• Тогда: пропускная способность канала будет S=GP0 ,где P0 - вероятность отсутствия коллизий при передаче.• Для обнаружения коллизии надо t0+2τ ед. времениВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.07.04.20167Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.20168Чистая ALOHA• Вероятность k попыток передачи кадров завремя кадра при распределении Пуассона равнаG k e −GP[k ] =k!• За двойное время кадра среднее число кадровбудет 2G, отсюдаP0=e-2G,а так как S=GP0, тоS=Ge-2GВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201610Чистая ALOHAМаксимальная пропускная способностьсистемы ALOHAS=1/2eдостигается приG=0,5,что составляет примерно 18%.Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201611Слотированная ALOHA• Передачу теперь можно начинать не в любоймомент, а только по специальному сигналу,тогдаS=Ge-G.• Максимумпропускнойспособностислотированной ALOHA наступает при G=1,S=1/e,т.е.

около 0,37, что в двое больше чем у чистойALOHA.Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201612Слотированная ALOHAВлияние G на пропускную способностьканала• Pk=e-G(1-e-G)k-1 вероятность успешной передачи за kпопыток, т.е. (к-1) не успехов и 1 успех• Среднее ожидаемое число повторных передач, чтобыуспешно передать один кадр будет∞∞E = ∑ kPk = ∑ ke (1 − e )k =1−G−G k −1=eGk =1С ростом G резко возрастает число повторныхпопыток.Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201613S – пропускная способность за времякадраСлотированнаяЧистаяG – число попыток за время кадраЗависимость пропускной способности отинтенсивности трафикаВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201614CSMA настойчивые и ненастойчивые• В локальных сетях есть возможность определить, что делаютдругие станции и только после этого решать что делать.Протоколы, которые реализуют именно эту идею называютсяпротоколами с обнаружением несущей CSMA (CarrierSense Multiple Access).• Настойчивые протоколы - упорно проверяют канал назанятость• Не настойчивые - проверяют канал через случайные отрезкивремени.• Настойчивые протоколы уровня p.Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201615CSMA с обнаружением коллизий• CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Detection - станции должныуметь определять коллизии как можнораньше, а не по окончании отправки кадра.P / R ≥ 2L / c ,где Р – длина пакета, R – пропускная способность, L – длинасегмента• Период состязанийALOHA со слотом 2τ.Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.-слотированная06.04.201616Эволюция EthernetГодВозникновение и развитие Ethernet1970Первая беспроводная пакетная сеть1973Xerox изобретает Ethernet1977Ethernet описывается в патенте США 40632201982DIX выпускает Ethernet со скоростью 10Мб/с1992Первый модульный Ethernet-концентратор (хаб)2002IEEE принимает стандарт 802.3ае со скоростью10Гбит/сВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201617Стандарты EthernetВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201618CSMA/CDВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201619IEEE 802.3 : алгоритм задержки• При возникновении коллизии время разбивается наслоты диной, соответствующей наибольшему временираспространения сигнала в оба конца : при длине линии2.5 км и четырех репиторах 2τ=51.2мксек.• Алгоритм двоичной экспоненциальной задержки─ При первой коллизии станции, участвовавшие в нейслучайно выбирают 0 или 1 слот для ожидания.─ Если коллизия возникнет опять, то выбор происходитсреди чисел 0 - 2i-1, где i - порядковый номерочередной коллизии.─ После 10 коллизий число слотов достигает 1023 идалее не увеличивается.─ После 16 коллизий Ethernet контроллер фиксируетошибку и сообщает о ней машине, т.е.

более высокомууровню стека протоколов.Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201621Ethernet кадрВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201622Типы адресовВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201623Компоненты MAC-адресаВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201624Наращивание длины сегмента Пропускная полоса разделяется Расширяет сегмент Усиливает сигнал Правило 5-4-3 Как реализовать большую сеть?Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201626IEEE 802.3 : производительность• Плотная и постоянная нагрузка: есть k станций всегдаготовых к передаче.• При коллизиях в каждом слоте повторная передача спостоянной вероятностью.• Если каждая станция участвует в состязаниях в слоте свероятностью p , то вероятность А, что некотораястанция захватит канал в этом слоте, равнаA = kp(1 − p)k−1при p=1/k , А→1/е при k→∞.• Вероятность, что период состязаний будет иметь jслотов равнаA(1-A)j-1.• Отсюда среднее число слотов в состязаниях равно∞1j −1(1)−=jAA∑Aj =0Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201628IEEE 802.3 : производительность• средний интервал состязаний w=2τ /А• w ≤ 2τе ≈ 5.4τ при p=1/k• эффективность канала равнаmm + 2τ / Aгде m - среднее время передачи кадраC ростом τ эффективность использованияканала падаетВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201629Эффективность каналаЧисло станций пытающихся передаватьЭффективность IEEE 802.3 на 10 Мб/с при 512 бит интервалах времениВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201630Домены коллизий Для решения проблем надо разбить доменколлизий на несколькоВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201631Мосты Работают на канальном уровне Пересылают, фильтруют или вещают кадры Мало портовВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ. Сравнительно медленные06.04.201632Коммутаторы Высокая плотность портов Большие буферы обмена Различные скорости портов Высокоскоростнаякоммутация по внутреннейшинеВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201633Возможности коммутаторовВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201634МикросегментацияВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201635Коммутаторы VLANВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201636КоммутаторыВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201637Коммутаторы VLANВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201638IEEE 802.1Q6 байт6 байтDestSrc2 байтаПеременной длиныL/TDataОбычный кадр2 байтаDestSrcTPIDL/TTCIDataКадр Tagged frame2 байтаPriorityCFIVID3 бита 1 бит 12 битВведение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201639IEEE 802.2 : LLC - управлениелогическим каналом• Надежность коммуникаций через 802.х обеспечивает LLC(Logical Link Control) протокол.

Он прячет различия между802, определяя единый интерфейс и формат длясетевого уровня. LLC протокол образует верхний уровеньканального протокола с МАС протоколом под ним.•LLC предоставляет три вида сервиса: не надежныйдейтаграммыбезуведомления,дейтаграммысуведомлением и надежный сервис ориентированный насоединение.Введение в компьютерныесети.проф.Р.Л.СмелянскийЛ.06.04.201643.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций