1
|
|
2
|
- Ethernet
- Δίκτυα
Δακτυλίου, (Token Ring)=
- Άλλα Δίκτυα
- Σύνδεση
Τοπικών
Δικτύων.
- Αναμεταδότε&=
#962;,
Γέφυρες,
Μεταγωγείς, δρομ=
959;λογητές
και Πύλες (repeaters, hubs, bridges,
switches, routers, gateways).
|
3
|
- IEEE 802: Local Area
Networks
- 802.3: Ethernet
- 802.5: Token Ring
- 802.11: Wireless LANs=
- 802.15: Bluetooth
- 802.16: Wireless MANs=
|
4
|
|
5
|
|
6
|
- Μέγιστο
πλαίσιο: 1500 bytes από
δεδομένα
- Ελάχιστο
Πλαίσιο: για τ=
959;
«κλασσικό» 10Mbps
Ethernet είναι 64 Bytes!
- Πώς
αποφάσισαν
για αυτά τα
μεγέθη;
- Ο
λόγος για το
μέγιστο
είναι ιστορι=
κός
από την εποχή
που η μνήμη
ήταν ακριβή!
- Για το
ελάχιστο ο
λόγος είναι τ=
;εχνικός!
- Το Ethernet εάν δεν
ανιχνεύσει
σύγκρουση,
υποθέτει πως
το πλαίσιο
παραλήφθηκε =
χωρίς
πρόβλημα!
Επομένως, ε^=
0;ν
μια μετάδοση
τελειώσει
και η
σύγκρουση
ανιχνευθεί
αργότερα,
τότε το Ethernet δεν
θα ξέρει ότι
πρέπει να
ξαναστείλει
το πλαίσιο!
|
7
|
- Ποίος ο
μέγιστος
χρόνος
ανίχνευσης
σύγκρουσης;
|
8
|
- Μόλις
ανιχνευθεί
σύγκρουση
τότε ο χρόνος
μοιράζεται
σε διακριτά
διαστήματα
διάρκειας 2τ
όπου τ είναι η
καθυστέρηση
διάδοσης.
- Το πλαίσιο
επαναμεταδί=
948;εται
αμέσως με
πιθανότητα 0.5 =
42;
με ένα
διαστήματα
καθυστέρηση
με
πιθανότητα 0.5.
- Εάν υπάρξει
ξανά
σύγκρουση
τότε το
πλαίσιο
επαναμεταδί=
948;εται
με καθυστέρη&=
#963;η
0, 1, 2, ή 3
διαστήματα,
όλα με
πιθανότητα 0.25.=
li>
- Εάν ένα
πλαίσιο
συγκρουστεί n
φορές, τότε,
πριν
επαναμεταδο=
952;εί
περιμένει
ένα τυχαίο
διάστημα
μεταξύ 0 και min{102=
3, 2n-1}.
- Μετά από 16
συγκρούσεις
τότε ο
αλγόριθμος
σταματά και
στέλνει
μήνυμα στο
ψηλότερο
επίπεδο
(επίπεδο δικτ=
ύου).
|
9
|
- k-σταθμοί όπου
ο καθένας
μπορεί να
μεταδώσει σε
ένα διάστημα
ανταγωνισμο=
973;
(contention) με
πιθανότητα p.
- Η πιθανότητα
με την οποία
κάποιος
σταθμός
επιτυγχάνει
να
«κερδίσει»
το κανάλι
|
10
|
- Εάν kà∞, τότε Ps=
sub>=3D1/e
και ο μέσος
αριθμός
διαστημάτων
ανταγωνισμο=
973;
ανά πλαίσιο
είναι 1/Ps=3De.
- Οπόταν το
μέσο
διάστημα
ανταγωνισμο=
973;
είναι 2τe=3D2Le/c όπο=
965; L
είναι το
μήκος του
καλωδίου.
- Η μέση
διάρκεια
ενός
πλαισίου
είναι Τ=3DF/B, όπου=
; F είναι
το μέσο
μέγεθος ενός
πλαισίου σε bits
και B είναι το
εύρος ζώνης (bandw=
idth)
του καναλιού.=
|
11
|
- Ο αριθμός των
χρηστών που
ανταγωνίζον=
964;αι
για πρόσβαση
στο ίδιο
κανάλι
μοιράζεται
|
12
|
- Δίλημμα: Επαν=
ασχεδιασμός
του Ethernet ή αναβά =
52;μιση
του Ethernet;
- Ελάχιστο
μέγεθος
πλαισίου και
μέγιστη
απόσταση την
οποία
καλύπτει το Ethern=
et.
- Αυξάνοντας
την ταχύτητα
του Ethernet συνεπά =
47;εται
ότι ο χρόνος
μετάδοσης
πλαισίων μει=
ώνεται.
- Μειώνοντας
τον χρόνο
μετάδοσης
ενός
πλαισίου, πρέ=
;πει
ή να αυξήσουμ=
;ε
το ελάχιστο
μέγεθος
πλαισίων ή να
μειώσουμε το
μήκος του
καλωδίου.
- Για το Gigabit Ethernet εάν
το ελάχιστο
μέγεθος
πλαισίου
παραμείνει 64 byt=
es συνε =
60;άγεται
ότι το
μέγιστο
μήκος καλωδί=
ου
δεν μπορεί να
ξεπερνά το 25m!
- Υποχρεωτικά
το μέγεθος
του
ελάχιστου
πλαισίου πρέ=
πει
να αυξηθεί.
|
13
|
- Αναβάθμιση
του Ethernet
- Το βασικό
πρωτόκολλο
παραμένει το
ίδιο,
αλλάζουν μόν=
ο
οι
τεχνολογίες
που το
υποστηρίζου&=
#957;
(backward compatibility).
- Μικρότερα
διαστήματα
για κάθε bit.
- Αλλαγή στην
κωδικοποίησ&=
#951;
αφού ο
κώδικας Manchester χρ&=
#949;ιάζεται
διπλάσιο
εύρος ζώνης
- Χρήση
πολλαπλών
καλωδίων twisted pairs
- Χρήση
μεταγωγέων (switc=
hes)
για
ελαχιστοποί&=
#951;ση
ή αποφυγή των
συγκρούσεων.=
- Τεχνολογία
καλωδίων
- Χρήση
μεγαλύτερων
πλαισίων (padding) ή
συνεχόμενων<=
span
style=3D'mso-spacerun:yes'>
πλαισίων
|
14
|
- Εφαρμόζει
την αρχή του KISS<=
/li>
- Απλό,
συνεπάγεται
φθηνό
- Είναι εύκολο
στη
διαχείριση. Δεν
υπάρχει
αναγκαίο
λογισμικό
που να
χρειάζεται…<=
/li>
- Είναι
εύρωστο (robust) κα_=
3;
δεν
παρουσιάζει
ιδιαίτερα
προβλήματα.
- Λειτουργεί
ικανοποιητι=
954;ά
με το TCP/IP.
|
15
|
- Όλοι οι
κόμβοι είναι
τοποθετημέν=
959;ι
σε ένα δακτύλ=
ιο.
- Εκπέμπει μόν&=
#959;
ο κόμβος ο
οποίος έχει
τη σκυτάλη (token).
- Ένα πλαίσιο
περνά από όλο=
υς
τους κόμβους
του
δακτυλίου.
- Ο κόμβος ο
οποίος
μετάδωσε ένα
πλαίσιο
είναι υπεύθυ&=
#957;ος
να το
αφαιρέσει
από τον
δακτύλιο αφού
συμπληρώσει
κύκλο.
- Επίσης ο
κόμβος είναι
υπεύθυνος να
ελευθερώσει
τη σκυτάλη
είτε μόλις
ολοκληρώσει
την μετάδοση
του πλαισίου
είτε μόλις
αφαιρέσει το
πλαίσιο από
τον δακτύλιο.=
- Κάθε πλαίσιο
που
επιστρέφει
στο
αποστολέα
περιέχει
επίσης και bits
επαλήθευσης (=
A και
C).
|
16
|
- Τι μπορεί να
πάει λάθος;
- Καθυστέρηση:=
- Υπάρχει
μέγιστος
επιτρεπτός
χρόνος κατά
τον οποίο
κάθε κόμβος
μπορεί να
κρατεί τη
σκυτάλη (Token Holding Time (TH=
T)).
- Υπάρχεί
μέγιστος
επιτρεπτός
χρόνος για ν^=
5;
συμπληρώσει
μια
περιστροφή η
σκυτάλη (Target Token Rotation =
Time)
- Απώλεια της
σκυτάλης.
- Κάθε κόμβος
μετρά το
χρόνο από τη
προηγούμενη
σκυτάλη. Αν
αυτός
υπερβαίνει
τα 2.5ms, τότε ζητ =
40;
τη σκυτάλη.
- Αν δεν
υπάρχει
κόμβος με
ψηλότερη
προτεραιότη=
τα,
τότε ο κόμβο`=
2;
αυτός
ξαναδημιουρ=
γεί
τη σκυτάλη.
- «Επείγοντα»
πλαίσια
- Η σκυτάλη
υποστηρίζει
επίσης
Προτεραιότη=
τες
|
17
|
- Ασύρματα
τοπικά
δίκτυα IEEE 802.11
- Ασύρματα
δίκτυα
ευρείας
ζώνης (Broadband Wireless)
ΙΕΕΕ 802.16
- Bluetooth
- Βλέπε A. Tanenbaum,
σελίδες 292-317
|
18
|
- Φυσικό
Επίπεδο:
- Υπέρυθρες ακ=
τίνες
(infrared), 1 ή 2 Mbps
- Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)
- Υποστηρίζει
ταχύτητες 1 ή 2 =
Mbps
- 79 κανάλια του 1=
MHz
- Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)
- Υποστηρίζει
ταχύτητες 1 ή 2 =
Mbps
- IEEE 802.11a Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
- Υποστηρίζει
ταχύτητα 54 Mbps
- Το εύρος
ζώνης
χωρίζεται σε=
; 52
κανάλια (48 για
δεδομένα και=
; 4
για
συγχρονισμό=
)
|
19
|
- Φυσικό
Επίπεδο:
- IEEE 802.11a Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
- Υποστηρίζει
ταχύτητα 54 Mbps
- Το εύρος
ζώνης
χωρίζεται σε=
; 52
κανάλια (48 για
δεδομένα και=
; 4
για
συγχρονισμό=
)
- IEEE 802.11b High Rate Direct Sequence Spread Spectrum Orthogonal
Frequency Division Multiplexing (HR-DSSS)
- Υποστηρίζει
ταχύτητα 11 Mbps
- IEEE 802.11g Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
- Υποστηρίζει
ταχύτητες
μέχρι 54 Mbps
- Οι κάρτες που
κυκλοφορούν
στην αγορά
υποστηρίζου=
957;
όλα τα
πρότυπα a/b/g!
|
20
|
- Στα ασύρματα
δίκτύα
υπάρχουν 3
βασικά
προβλήματα
- Δεν είναι
«εύκολη» η
ανίχνευση
σύγκρουσης
- Πρόβλημα
κρυμμένου
σταθμού
- Πρόβλημα
εκτεθειμένο&=
#965;
σταθμού
- Δύο τρόποι με
τους οποίους
αντιμετωπίζ=
959;νται
αυτά τα
προβλήματα
- Distributed Coordination Function (DCF)
- CSMA/CA - Collision avoidance
- Point Coordination Function (PCF)
- Ο σταθμός
βάσης (base-station)
ελέγχει τη
λειτουργία
των κόμβων
|
21
|
|
22
|
- Αναμεταδότε=
962;
(repeaters): Α =
60;λά
αναμεταδίδο=
965;ν
ένα πλαίσιο
μεγαλώνοντα=
962;
την ισχύ του
σήματος.
- Είναι καθαρά
συσκευή του
φυσικού
επιπέδου.
- Hubs
- Συσκευή
φυσικού
επιπέδου
- Όλοι οι
κόμβοι
λαμβάνουν
όλα τα
μηνύματα
- Υπάρχει η
περίπτωση
σύγκρουσης
πλαισίων!
|
23
|
- Συσκευή του
στρώματος
«ζεύξης
δεδομένων»
- Συνδέει
μεταξύ τους
δύο ή
περισσότερα
τοπικά δίκτυ&=
#945;
- Είναι
επιθυμητό να
έχουν τη
δυνατότητα
να συνδέουν α=
νομοιογενή
τοπικά
δίκτυα (π.χ. IPv4, IPv6,
AppleTalk, ATM, OSI, …)
- Οι Γέφυρες
δρομολογούν
πλαίσια
σύμφωνα με
τις διευθύνσ&=
#949;ις
των πλαισίων.=
(Σε
αντίθεση με
τους
δρομολογητέ=
962;
(routers) οι οποίοι
δρομολογούν
πακέτα
σύμφωνα με τη
διεύθυνση IP).
- Είναι επίσης
επιθυμητό
όπως οι
γέφυρες
λειτουργούν
χωρίς
ιδιαίτερη
προσπάθεια
διαμόρφωσης (=
configuration
– plug and play).
- Προς μεγάλη
έκπληξη αυτό
είναι εφικτό=
!
|
24
|
|
25
|
- Καλύτερη οργ&=
#940;νωση
σε λογικά
τμήματα.
- Απόσταση μετ&=
#945;ξύ
κόμβων του
ιδίου
δικτύου. Μη
αποδοτική
σύνδεση
μεταξύ
απομακρυσμέ=
957;ων
κόμβων.
- Η απόσταση
μεταξύ
κόμβων
υπερβαίνει
τα 2.5Km.
- Υποδιαίρεση
της
κυκλοφορίας
(λιγότερες
συγκρούσεις)<=
/li>
- Αξιοπιστία
του
συστήματος
από «κακούς»
κόμβους οι
οποίοι εκπέμ&=
#960;ουν
συνεχώς
- Ασφάλεια. Ένα
πλαίσιο
μπορεί να
διαβαστεί
από οποιοδήπ&=
#959;τε
κόμβο (promiscuous mode)…
|
26
|
|
27
|
- Υποθέτουμε
πως το
πλαίσιο F
είναι προς
κάποιο
παραλήπτη
του οποίου οι
διεύθυνση
δεν είναι
καταχωρημέν=
951;
στον πίνακα
δρομολόγηση=
962;
των Γεφυρών B1 =
54;αι
B2.
- Το πρόβλημα
είναι πολύ
πιο σοβαρό σε
τοπικά δίκτυ&=
#945;
με πολλές
γέφυρες και
πολλούς
βρόγχους!
|
28
|
- Κτίζουμε ένα
γράφο στον
οποίο οι
γέφυρες
αντιστοιχού=
957;
σε τόξα και τα
τοπικά
δίκτυα σε
κόμβους.
- Επικαλύπτων
Δέντρο (spanning tree) εί =
57;αι
το δέντρο στο
οποίο όλοι οι
κόμβοι είναι
συνδεδεμένο=
953;,
αλλά στο
οποίο δεν
υπάρχουν
βρόγχοι (loops)
|
29
|
|
30
|
- Οι κόμβοι
χωρίζονται
σε
καταχωρημέν=
959;υς
και μη.
- Αρχικά
κανένας
κόμβος δεν
είναι
«καταχωρημέ&=
#957;ος».
- Σε κάθε βήμα
προσθέτουμε
στο σύνολο
των καταχωρη&=
#956;ένων
κόμβων τον
κόμβο με το
μικρότερο
κόστος από το
σύνολο των μη
καταχωρημέν=
969;ν
κόμβων
- Ο αλγόριθμος
τρέχει
περιοδικά σε
περίπτωση που
υπάρχουν
χαλασμένες
γέφυρες.
|
31
|
|