Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök

Hasonló dokumentumok
MAC alréteg. Számítógépes Hálózatok persistent CSMA. Vivő-érzékelés (Carrier Sensing)

Számítógépes Hálózatok 2010

Számítógépes Hálózatok ősz Adatkapcsolati réteg MAC, Statikus multiplexálás, (slotted) Aloha, CSMA

Mediumhozzáférés (Medium Access Control -- MAC) alréteg az adatkapcsolati rétegben. Számítógépes Hálózatok ősz 2006

Kollízió felismerés (collision detection) CSMA/CD. Számítógépes Hálózatok CSMA/CD periódusai. Mi a teendő kollízió esetén? B Idle!

Számítógépes Hálózatok 2013

Számítógépes Hálózatok 2013

Számítógépes Hálózatok 2010

Számítógépes Hálózatok 2008

Számítógépes Hálózatok 2008

MAC alréteg. Számítógépes Hálózatok Protokollok korlátozott versennyel. Adaptív fa bejárás protokoll

MAC sub-réteg. Számítógépes Hálózatok ősz Protokollok korlátozott versennyel. Adaptív fa protokoll

Számítógépes Hálózatok. 4. gyakorlat

Számítógépes Hálózatok ősz Adatkapcsolati réteg, MAC korlátozott verseny, Ethernet, WLAN; LAN-ok összekapcsolása

Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök

Egyszerű simplex protokoll nyugtákkal

Számítógépes Hálózatok. 5. gyakorlat

Számítógépes Hálózatok

Az Ethernet példája. Számítógépes Hálózatok Az Ethernet fizikai rétege. Ethernet Vezetékek

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

MACAW. MAC protokoll vezetéknélküli LAN hálózatokhoz. Vaduvur Bharghavan Alan Demers, Scott Shenker, Lixia Zhang

Hálózati Architektúrák és Protokollok GI BSc. 3. laborgyakorlat

Bevezetés. Számítógép-hálózatok. Dr. Lencse Gábor. egyetemi docens Széchenyi István Egyetem, Távközlési Tanszék

Számítógépes Hálózatok 2012

Hálózatok. Alapismeretek. A hálózatok célja, építőelemei, alapfogalmak

Számítógépes Hálózatok


14. fejezet Többszörös hozzáférésű protokollok 2

Hibafelismerés: CRC. Számítógépes Hálózatok Polinóm aritmetika modulo 2. Számolás Z 2 -ben

I. Házi Feladat. internet. Határidő: V. 30.

Lokális hálózatok. A lokális hálózat felépítése. Logikai felépítés

Számítógépes Hálózatok 2008

Számítógépes Hálózatok

ADATKAPCSOLATI PROTOKOLLOK

Számítógépes Hálózatok. 2. gyakorlat

Hálózati architektúrák és Protokollok GI 8. Kocsis Gergely

Hálózatok II. A hálózati réteg torlódás vezérlése

Gyors telepítési útmutató AC1200 Gigabit kétsávos WLAN hatótávnövelő

Hálózati architektúrák és Protokollok GI 7. Kocsis Gergely

Hálózatok Rétegei. Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök. TCP/IP-Rétegmodell. Az Internet rétegei - TCP/IP-rétegek

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Számítógépes Hálózatok 2012

Hálózati architektúrák és Protokollok PTI 5. Kocsis Gergely

Összefoglalás és gyakorlás

Számítógépes Hálózatok. 6. gyakorlat

The Flooding Time Synchronization Protocol

Számítógépes hálózatok Gyakorló feladatok megoldása 1. feladatsor

Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök

Kommunikáció. 3. előadás

Autóipari beágyazott rendszerek. Local Interconnection Network

AST_v3\ A közeg-hozzáférési alréteg (Media Access Control MAC)

Számítógépes Hálózatok. 5. gyakorlat

Hálózati réteg. Feladata: a csomag eljusson a célig Több útválasztó Ez a legalacsonyabb rétek, mely a két végpont

Számítógép-hálózatok és internet eszközök

Számítógépes Hálózatok

Számítógépes hálózatok

Járműfedélzeti rendszerek II. 8. előadás Dr. Bécsi Tamás

Online algoritmusok. Algoritmusok és bonyolultságuk. Horváth Bálint március 30. Horváth Bálint Online algoritmusok március 30.

Autóipari beágyazott rendszerek. FlexRay

Újdonságok Nexus Platformon

Adatkapcsolati réteg 1

Hálózati architektúrák és Protokollok PTI 6. Kocsis Gergely

Kommunikáció. Távoli eljáráshívás. RPC kommunikáció menete DCE RPC (1) RPC - paraméterátadás. 3. előadás Protokollok. 2. rész

Rohonczy János: Hálózatok

Programozási módszertan. Mohó algoritmusok

Járműinformatika Multimédiás buszrendszerek (MOST, D2B és Bluetooth) 4. Óra

Autóipari beágyazott rendszerek. A kommunikáció alapjai

Hibafelismerés: CRC. Számítógépes Hálózatok Polinóm aritmetika modulo 2. Számolás Z 2 -ben

Fábián Zoltán Hálózatok elmélet

Számítógép hálózatok gyakorlat

Operációs rendszerek II. Folyamatok ütemezése

Elengedhetetlen a játékokban, mozi produkciós eszközökben Nélküle kvantum hatás lép fel. Az objektumok áthaladnak a többi objektumon

DLNA- beállítási útmutató

A Component-Base Architechture for Power-Efficient Media Access Control in Wireless Sensor Networks

DSL kapcsolat létrehozása Windows 2000 alatt RasPPPoE tárcsázó segítségével

Hálózat szimuláció. Enterprise. SOHO hálózatok. Más kategória. Enterprise. Építsünk egy egyszerű hálózatot. Mi kell hozzá?

Számítógépes Hálózatok

Tájékoztató. Értékelés. 100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 40%.

A számítógép-hálózat egy olyan speciális rendszer, amely a számítógépek egymás közötti kommunikációját biztosítja.

Hálózati architektúrák laborgyakorlat

Adatkapcsolati réteg (Data Link Layer) Számítógépes Hálózatok Az adatkapcsolati réteg lehetséges szolgáltatásai

Első belépés az Office 365 rendszerbe

A továbbiakban Y = {0, 1}, azaz minden szóhoz egy bináris sorozatot rendelünk

Wireless M-Bus, C mód modul MULTICAL 402 fogyasztásmérőkhöz Adatlap

Hálózati architektúrák és Protokollok Levelező képzés - 1. Kocsis Gergely

Számítógépes Hálózatok 2013

Gazdaságpolitika Tanszék Budapesti Corvinus Egyetem

Walkie talkie adó-vevő készülék PNI PMR R8. Haználati útmutató

Csoportos üzenetszórás optimalizálása klaszter rendszerekben

Tanulási cél Szorzatfüggvényekre vonatkozó integrálási technikák megismerése és különböző típusokra való alkalmazása. 5), akkor

Asszociációs szabályok

Amortizációs költségelemzés

Alhálózatok. Bevezetés. IP protokoll. IP címek. IP címre egy gyakorlati példa. Rétegek kommunikáció a hálózatban

A számítógép-hálózatok használata

6. FÉNYVEZETŐ HÁLÓZATOK

SSL elemei. Az SSL illeszkedése az internet protokoll-architektúrájába

Számítógép-hálózatok zárthelyi feladat. Mik az ISO-OSI hálózati referenciamodell hálózati rétegének főbb feladatai? (1 pont)

Hálózati ismeretek. Az együttműködés szükségessége:

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Számítógépes Hálózatok. 6. gyakorlat

Átírás:

Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök 2008 12. datkapcsolati réteg, MC alréteg CSM, versenymentes protokollok, korlátozott verseny 1 Vivő-érzékelés (Carrier Sensing) (Slotted) LOH egyszerű, de nem kielégítő Stratégia: Figyeljünk mielőtt beszélünk (udvariasság segít) Figyeljük a vivő médiumot (carrier), hogy szabad-e, mielőtt adatot küldünk Carrier Sense Multiple ccess (CSM) Nem viszünk át adatot, ha nem szabad (egy másik állomás éppen adatot visz át) lapvető kérdés: Hogyan viselkedjünk pontosan, ha a medium nem szabad? Különösen: MIKOR próbáljuk újra az átvitelt? 2

1-persistent CSM Ha a vivő médium nem szabad, várjunk, amíg szabad lesz kkor azonnal kezdjük meg az átvitelt Ha kollíziót tapasztalunk, akkor várjunk véletlenül választot ideig és ismételjük meg elölről Türelmetlen várakozás (persistent waiting) Nyilvánvaló probléma: ha több állomás vár, akkor garantált a kollízió! zért jobb, mint az LOH vagy a slotted LOH 3 Non-persistent CSM Ha a csatorna szabad, kezdjük meg az átvitelt Ha a csatorna nem szabad, várjunk véletlenül választott ideig utána ellenőrizzük újra, hogy a csatorna szabad-e, és így tovább csatornát nem ellenőrizzük folyamatosan kevésbé mohó hatékonyság függ attól, hogy milyen eloszlás szerint választjuk a várakozási időt a következő ellenőrzésig Általánosan, jobb átvitelt eredményez, mint a persistent CSM magas terhelés esetén lacsony terhelés esetén a várakozás nem szükséges és pazarló 4

p-persistent CSM persistent és a non-persistent CSM kombinációja idő-slot modellt használ 1. Ha a csatorna szabad, p valószínűséggel küldjük a csomagot ha kollíziót tapasztalunk, várjunk véletlen ideig kezdjük újra az 1. pontban egyébként (1-p valószínűséggel) várjunk a következő slot-ra folytassuk az 1. pontban 2. Ha a csatorna foglalt figyeljük folyamatosan, amíg nem lesz szabad, azután folytassuk az 1. pontban 5 CSM hatékonysága 6

CSM és propagációs késés (propagation delay) Minden CSM sémának van egy elvi korlátja: propagációs késés d Tegyük fel, két állomás lesz küldésre kész, az egyik t, a másik t+ időpontban t időpontban a csatorna teljesen szabad z állomások között a propagációs késés d > második állomás nem tudja érzékelni az első állomás már megkezdett átvitelét Egy szabad csatornát érzékel, elindítja a küldést, és kollíziót okoz d t T gen Idle! Idle! t+ T gen 7 Kollízió felismerés (collision detection) CSM/CD Ha két csomag ütközik, sok idő veszik el azok átvitelének befejezésére t Idle! Ha lehetséges lenne felismerni egy kollíziót amikor az fellép, az átvitelt lehetne abortálni és egy új próbát tenni z elvesztegetett idő csökken, nem kell megvárni, hogy a (szétrombolt) csomagok befejeződjenek fizikai rétegtől függően, a kollízió felismerhető! Collision Szükséges: küldőnek képesnek kell lenni hallgatni a médiumot miközben küld és összehasonlítani amit küld és amit hall bort! Ha különbözik: Kollízió CSM/CD Carrier Sense Multiple ccess/collision Detection Feltétel, hogy felismerjük mindkét oldalon: T gen 2d T gen : csomag generálási ideje Idle! t+ Collision bort! 8

Mi a teendő kollízió esetén? z állomások át akarják vinni a csomagjaikat a kollízió ellenére Újra meg kell próbálniuk zonnal? Ez egy másik kollíziót okozna Valahogy koordinálva? Nehéz, nem áll rendelkezésre kommunikációs médium Várjunk egy véletlen ideig! Randomizálás de-szinkronizálja a médium hozzáférést, és ezzel segít elkerülni a kollíziót Valamennyi kihasználatlan időt eredményez Váltakozva verseny- és átviteli-periódusok 9 CSM/CD periódusai Üres periódus (IDLE) Egyik állomás sem küld frame-et Verseny periódus (Contention Period) Kollíziók történhetnek, az átvitel abortálódik Átviteli periódus (Transmission Period) Nincs Kollízió, a protokoll effektív része Csak verseny-, átviteli- és üres periódus van 10

Hogy válasszuk meg a véletlen várakozási időt? legegyszerűbb választás: Válasszunk ki egyet k slot közül Egyszerűség kedvéért tételezzünk fel egy slot-okra osztott idő modellt Egyenletes eloszlás szerint {0,, k-1} felett [0,, k-1] : verseny ablak (contention window) Kérdés: hogy válasszunk meg k t? Kicsi k: Kicsi delay, de nagy az esély ismételt kollízióra Nagy k: Kicsi az ismételt kollízió esélye (mivel az állomások kisérletei egy nagy intervallumra oszlanak el), de szükségtelenül nagy a delay, ha csak kevés állomás akarja használni a csatornát daptáljuk k választásához az állomások aktuális számát / csatorna terhelést 11 Hogyan változtassuk k-t a terheléstől függően? Egy lehetőség: derítsük ki valahogy explicit az állomások számát, számítsunk ki ehhez egy optimális k-t, tudassuk ezt minden állomással Nehéz, magas overhead, Lehetséges egy implicit megoldás? Milyen következményekkel jár egy kicsi k, ha a terhelés nagy? Sok kollízió! Tehát: Használjuk a kollíziókat indikátorként, hogy a verseny ablak túl kicsi növeljük meg a verseny ablak méretét! Csökkeni a kollíziók valószínűségét, automatikusan adaptálja a terhelés növekedését Kérdés: Hogy növeljük k-t a kollízió után, hogy csökkentsük újra? 12

Hogy változtassuk k-t inary exponential backoff Növeljük k-t a kollízió után: sok lehetőség van Általánosan használt: duplázzuk meg k-t De csak egy korlátig, mondjuk, 1024 slot kezdjük k=2-vel Ezt a stratégiát binary exponential backoff-nak hívják Csökkentsük k-t, ha elegendően sok frame kollízió mentesen átvitelre került Lehetőségek: vonjunk ki belőle egy konstanst, felezzük meg, Viszonylag komplikált, erőforrást pazarolhat, miközben nem elég agilis legegyszerűbb: induljunk megint k=1-gyel Általánosan használt 13 Hogy változtassuk k-t inary exponential backoff lgoritmus binary exponential backoff k := 2 míg az utolsó küldésnél kollízió történt Válasszuk i-t egyenlő valószínűséggel véletlenül {0,...,k-1} közül Várjunk i slot-ot Küldjük a frame-et (kollízió felismerése esetén: abort) Ha k < limit: k := 2 k Ez az algoritmus a várakozási időt dinamikusan a csatornát használó állomások számához igazítja gondoskodik a csatorna egyenletes kihasználásáról fair (hosszú távon) 14

MC alréteg Statikus Multiplexálás Dinamikus csatorna foglalás Kollízió alapú protokollok Verseny-mentes protokollok (contention-free) Protokollok korlátozott versennyel (limited contention) z Ethernet példája WiFi példája 15 Versenymentes protokollok Egyszerű példa: Statikus (idő-) multiplexálás (TDM) Minden állomáshoz egy fix idő-slotot rendelünk egy ismétlődő idő idő-séma szerint állomás 1 állomás 2 állomás 3 állomás 1 állomás 2. Hátrányait elemeztük Van-e dinamikus kollízió mentes protokoll? 16

it-map protokoll TDM probémája Ha az állomás nem küld semmit, az idő-slotja kihasználatlan Foglalási rendszer: it-map protocol Rövid statikus foglalás-slotok, melyek jelzik az átvitel kívánságot Minden állomásnak hallani kell 17 itmap-protokollok Tulajdonságok alacsony terhelés esetén Ha nincs csomagküldés, akkor az (üres) verseny-slot ismétlődik Egy állomás, ha küldeni akar, meg kell várnia a verseny-slotokat Viszonylag nagy késés (delay) Tulajdonságok nagy terhelés esetén csatornát az adatcsomagok dominálják z adatcsomagok nagyobbak mint a verseny-slotok z overhead elhanyagolható Jó és stabil átvitel (througput) itmap egy Carrier-Sense protokoll! 18

MC alréteg Statikus Multiplexálás Dinamikus csatorna foglalás Kollízió alapú protokollok Verseny-mentes protokollok (contention-free) Protokollok korlátozott versennyel (limited contention) z Ethernet példája WiFi példája 19 Protokollok korlátozott versennyel Cél: kis késés (delay) alacsony terhelés esetén mint a kollízió alapú protokolloknál nagy átvitel (throughput) nagy terhelés esetén mint a verseny mentes protokolloknál korlátozott verseny (verseny a verseny slotoknál) Ötlet: verseny slotokhoz vegyük figyelembe a résztvevő állomások számát Több állomásnak kell használni egy slotot 20

daptív fa bejárás protokoll daptív fa bejárás protokoll (adaptive tree walk) Kiindulópont: Minden állomást egy egyértelmű, bináris ID reprezentál z ID-k egy fa leveleinek felelnek meg Szinkronizált protokoll fa egy u csomópontjánál 3 esetet különböztethetünk meg: nem küld állomás u részfájában pontosan egy állomás küld kollízió: legalább két állomás küld Kollízió C D E F G H Állomások DE D E 21 daptív fa bejárás protokoll lap algoritmus lap_lgoritmus Minden állomás azonnal küld (slotted loha) Ha kollízió lép fel, Egy állomás sem fogad el új csomagot a hálózati rétegtől Hajtsuk végre az adaptive_tree_walk() eljárást Kollízió DE daptive-tree-walk 22

daptív fa bejárás protokoll Csomópont teszt Csomópont-teszt algoritmus (node_test) a fa egy u csomópontjához node_test(u) Tekintsünk egy slotot u-hoz slotban azon állomások küldenek, amelyek u részfájában vannak (amelyek ID-ja u-val kezdődik) Kollízió D E node_test(0) node_test(1) DE D E 23 daptív fa bejárás protokoll lap algoritmus Csomópont-teszt algoritmus a fa egy u csomópontjához node_test(u) Tekintsünk egy slotot a fa u csomópontjához slotban azon állomások küldenek, amelyek u részfájában vannak (amelyek ID-je u-val kezdődik) adaptive_tree_walk(x) node_test(x0) Ha kollízió lép fel, adaptive_tree_walk(x0) node_test(x1) Ha kollízió lép fel, adaptive_tree_walk(x1) C D E F G H állomások 24

daptív fa bejárás protokoll Példa (1) D E G Kollízió adaptive_tree_walk() D 25 daptív fa bejárás protokoll Példa (2) D E G adaptive_tree_walk node_test(0) D D 26

daptív fa bejárás protokoll Példa (3) D E G daptive_tree_walk node_test(0) node_test(00) D D 27 daptív fa bejárás protokoll Példa (4) D E G daptive_tree_walk node_test(0) node_test(000) node_test(00) D D 28

daptív fa bejárás protokoll Példa (5) D E G daptive_tree_walk node_test(0) node_test(000) node_test(00) node_test(001) D D 29 daptív fa bejárás protokoll Példa (6) D E G daptive_tree_walk node_test(0) node_test(000) node_test(01) node_test(00) node_test(001) D D D 30

daptív fa bejárás protokoll Példa (7) D E G daptive_tree_walk node_test(0) node_test(000) node_test(01) node_test(00) node_test(001) node_test(1) D D D E,G 31 daptív fa bejárás protokoll Példa (8) D E G daptive_tree_walk node_test(0) node_test(000) node_test(01) node_test(10) node_test(00) node_test(001) node_test(1) D D D E,G E 32

daptív fa bejárás protokoll Példa (9) D E G daptive_tree_walk node_test(0) node_test(000) node_test(01) node_test(10) node_test(00) node_test(001) node_test(1) node_test(11) D D D E,G E G 33 Verseny mentes protokollok a vezeték nélküli kommunikációban Wavelength division multiple access. 34