Канальный уровень. Ethernet, WiFi, Спутник. (Лекция 10) презентация

Содержание

Канальный уровень Типы каналов точка-точка (двухточечные) широковещательные (Ethernet, WiFi, Спутник) последовательные (переключаемые) Основные задачи: передача кадров между непосредственно связанными компьютерами управление доступом к линии связи – иногда выделяют как отдельный подуровень

Слайд 1Канальный уровень

Слайд 2Канальный уровень
Типы каналов
точка-точка (двухточечные)
широковещательные (Ethernet, WiFi, Спутник)
последовательные (переключаемые)
Основные задачи:
передача кадров между

непосредственно связанными компьютерами
управление доступом к линии связи – иногда выделяют как отдельный подуровень (MAC)
управление потоком
обнаружение и исправление ошибок

Слайд 3Ошибки: контроль четности

Слайд 4Ошибки: контрольная сумма CRC

Слайд 5Ошибки: контрольная сумма CRC

Слайд 6Коды Хемминга

Слайд 7Управление доступом к среде передачи

Слайд 9Протоколы коллективного доступа
Аналогия из жизни: в аудитории преподаватель и студенты используют

один широковещательный канал
Главный вопрос: Кто сейчас будет говорить?, т.е., передавать данные по каналу
Можно придумать несколько правил общения:
“дайте возможность поговорить каждому”
“не говорите, пока вам не дадут слово”
“не говорите долго”
“если у вас есть вопрос, поднимите руку”
“не перебивайте говорящего”
“не спите, когда преподаватель говорит”

Слайд 10Типы протоколов
Протоколы разделения каналов
TDMA
FDMA
CDMA
SDMA
Протоколы произвольного доступа
ALOHA
CSMA/CD (Ethernet, WiFi)
Протоколы последовательного доступа
Протокол опроса
Протокол

передачи маркера (Token ring)

Слайд 11Протоколы разделения каналов
Временное разделение TDM (Time Division Multiplexing)





Слайд 12Протоколы разделения каналов
Частотное разделение FDM (Frequent Division Multiplexing)

Слайд 13Протоколы разделения каналов
Множественный доступ с кодовым разделением CDMA (Code Division Multiple

Access)
Каждому передатчику присваивается свой код, который он использует для кодирования данных
Сигнал получают все, а расшифровывает правильно только тот, кому предназначено
Помехоустойчив
Ёмкость CDMA сети обычно в несколько раз выше FDMA и TDMA-сетей

Слайд 15SDMA - Space Division Multiple Access
Пространственное разделение канала:
Деление региона на соты
Использование

направленных антенн, излучающих сигнал по выделенным секторам

Слайд 16Протоколы произвольного доступа. ALOHA
Первый протокол такого типа
Каждый узел предает сразу после

поступления данных от сетевого уровня
Если произошла коллизия, то передает повторно
Узлы, как невоспитанные собеседники, перебивают остальных говорящих и при этом не прекращают говорить
Следует ли передавать повторно сразу же?

Слайд 17Slotted ALOHA

Слайд 18Сравнение
ALOHA



Slotted ALOHA

Слайд 19DAMA - Demand Assigned Multiple Access
Эффективность использование канала: 18% для Aloha,

36% для Slotted Aloha
Резервирование канала может повысить эффективность до 80%
отправитель резервирует таймслот в будущем для отправки данных
отправка данных в зарезервированный таймслот гарантированно происходит без коллизий
резервирование приводит к увеличению времени отклика
Примеры алгоритмов:
Явное резервирование по Робертсу (Reservation-ALOHA)
Неявное резервирование (PRMA)
Резервирование в TDMA

Слайд 20



DAMA: явное резервирование
Два режима:
режим запросов о резервировании (ALOHA): узлы отправляют

просьбы о резервировании, коллизии возможны
режим пересылки данных в зарезервированный слот (коллизии невозможны)

запросы

данные

запросы

данные

запросы

данные

запросы






















коллизии

t

Слайд 21

DAMA: неявное резервирование
PRMA – множественный доступ с пакетным резервированием
фиксированный набор временных

слотов образует кадр; кадры повторяются
отправители запрашивают резервирование как в slotted ALOHA (вначале незарезервированного слота)
если узел зарезервировал слот, то он будет принадлежать ему для всех кадров, пока узел отправляет данные
если узел не использовал слот, то в следующем кадре он будет считаться незарезервированным

кадр

кадр

кадр

кадр

Слайд 22

DAMA: резервирование в TDMA
Каждый кадр состоит из N минислотов (по количеству

узлов) и x слотов данных (x меняется от кадра к кадру)
Каждый узел имеет свой минислот и с его помощью может сигнализировать о необходимости отправки данных.
Время для пересылки данных в кадре делится поровну между пославшими сигнал узлами

Слайд 23Протоколы произвольного доступа. CSMA/CD
Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection — множественный

доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий
Правила:
Слушайте прежде чем говорить (контроль несущей)
Если кто-то начал говорить, прекращайте разговор (обнаружение коллизий)

Слайд 24CSMA/CD: обнаружение коллизий

Слайд 25CSMA/CD: обнаружение коллизий
При возникновении коллизии компьютеры прерывают передачу и ждут некоторое

(случайное) время
Обнаружение коллизий во время передачи легко реализовать в проводных сетях: «узлы слушаю то, что передают»
В беспроводных сетях включение приемника при работающем передатчике привело бы к поломке приемника. Выход – использование CSMA/CA

Слайд 26MACA - collision avoidance
MACA (Multiple Access with Collision Avoidance) использует короткие

сигнальные пакеты для предотвращения коллизий
RTS (request to send): отправитель просит разрешения перед передачей данный
CTS (clear to send): получатель выдает разрешение
Сигнальные пакеты содержат
адрес отправителя
адрес получателя
размер данных

Слайд 27Протоколы последовательного доступа
Проблема безопасного разделения канала (TDM и FDM): один узел

не может использовать весь канал, когда тот свободен
Протоколы произвольного доступа позволяют сделать это, но разные узлы «мешают» друг другу
Протоколы последовательного доступа позволяют безопасно разделять или полностью использовать канал, если он не занят
Протокол опроса: главный узел сети по очереди разрешает узлам передавать данные. Проблемы: дополнительные затраты на отправку разрешений; поломка главного узла
Протокол передачи маркера: маркер (спец. кадр) передается от одного узла к другому. Проблема: нужны спец. алгоритмы для случая потери маркера.

Слайд 28Адресация в локальных сетях
MAC–адрес (6 байт) 00:1e:4a:82:ec:00
Протокол ARP – протокол преобразования

IP-адресов в физические адреса
На каждом компьютере храниться таблица соответствия IP-адресов MAC-адресам
Чтобы узнать MAC-адрес, узел выполняет широковещательный запрос: «Кто-нибудь знает физический адрес устройства, обладающего следующим IP-адресом?»

Слайд 29Адресация в локальных сетях

Слайд 30Пример ARP-таблицы
mmcs-d1.r61.net (195.208.237.1) at 00:1e:4a:82:ec:00
r203-04.mmcs.rsu.ru (195.208.237.67) at 00:14:85:83:10:33
r202-04.mmcs.rsu.ru (195.208.237.103) at 00:18:f3:10:fe:6b
edu.mmcs.rsu.ru

(195.208.237.128) at 00:1c:23:d4:aa:37
class.mmcs.rsu.ru (195.208.237.129) at 00:1c:23:d4:aa:37
web.mmcs.rsu.ru (195.208.237.241) at 00:1c:23:d4:aa:37
? (192.168.10.3) at 00:16:76:a2:92:e3
? (192.168.10.52) at 00:1e:4f:97:5c:8f
? (192.168.11.101) at 00:19:5b:ef:18:88
? (192.168.11.102) at 00:19:5b:ee:c2:d0
? (192.168.11.118) at 00:19:5b:7e:2e:41
? (192.168.11.119) at 00:19:5b:ef:18:8d

Похожие презентации

Общие сведения о механическом оборудовании 216
Енисей - одна из самых длинных рек России. Её протяженность от истоков составляет свыше четырех тысяч километров. Десять таких рек, как Енисей, могли бы опоясать Земной шар по экватору. Около ста рек впадает в Енисей. Самый длинный приток Енисея - Нижняя 277
Мышь-малютка 413
Happy Days: A Journey through Capital Alliance 206
Приёмы использования краскораспылителей, окрасочных агрегатов 504
КТО В ЛЕСУ ЖИВЁТ 218

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика