View
9
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
NetE3
Citation preview
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 1.
Szmtgp-hlzatokA kzeghozzfrsi alrteg
2005/2006. tanv, II. flvDr. Kovcs Szilveszter
E-mail: szkovacs@iit.uni-miskolc.huInformatikai Intzet 106. sz. szoba
Tel: (46) 565-111 / 21-06
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 2.
Emlkeztet A fizikai rtegben meghatrozottak
a mechanikai interfszek; a villamos interfszek; a funkcionlis interfszek; az eljrs interfszek.
Egy csatornt biztost a nyers bitfolyamtvitelre.
Az tvitel szempontjbl lehet: alapsv (jelkdols), szlessv (modulls)
A csatorna lehet: pont-pont, zenetszrsos
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 3.
Emlkeztet
zenetszrsos csatorna esetn (pl. LAN buszon) tbbszrs hozzfrs (multiaccess), vagy vletlen hozzfrs csatorna (random access channel)
3. Hlzati2. Adatkapcsolati1. Fizikai
3. Hlzati2. Adatkapcsolati1. Fizikai
Fizikai kzeg
Adott mret adategysgek (keretek) hibamentes tvitele
Bitfolyam tvitele
Logikai kapcsolatvezrls alrtegLLC: Logical Link Control
Kzeghozzfrs vezrlsi alrtegMAC: Media Access Control
Adatkapcsolati rteg
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 4.
Az adatkapcsolati rteg
Pont-pont kapcsolat esetn (csak LLC) keretkpzs/behatrols; hibavdelem; adatfolyam vezrls; kapcsolatvezrls.
Logikai kapcsolatvezrls alrtegLLC: Logical Link Control
Kzeghozzfrs vezrlsi alrtegMAC: Media Access Control
Adatkapcsolati rteg
zenetszrsos csatorna esetn (LLC+MAC)
MAC egyetlen zenetszrsos
csatorna megosztsa tbb egymssal verseng felhasznl (lloms) kztt
pont-pont szer szolglatbiztostsa az LLC alrtegnek
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 5.
MAC: kzeghozzfrsi alrteg Feladata
egyetlen zenetszrsos csatorna megosztsa (csatornamegoszts - csatornakioszts) tbb egymssal verseng felhasznl (lloms) kztt
Csatornamegosztsi mdszerek Statikus csatornamegoszts, dinamikus csatornamegoszts:
tkzses (verseng), tkzsmentes (determinisztikus).
Elemzs, sszehasonlts (pl. tbocstkpessg a terhels fggvnyben)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 6.
A MAC alrteg feladatai
Egyetlen zenetszrsos csatorna megosztsa tbb egymssal verseng felhasznl (lloms) kztt.
Pont-pont szer szolglat biztostsa az LLC alrtegnek
Csatornamegoszts (Csatornakioszts)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 7.
Csatornamegosztsi mdszerek vizsglatnak szempontjai
Klnbz jelleg s nagysg forgalom esetn az tlagos ksleltets s a csatornakihasznltsg.
A forgalom jellege lehet folytonos tvitel:
hossz idn t jl meghatrozott svszlessget ignyl (pl beszd), lketszer tvitel (burst-s):
vletlenszer, arnylag rvid, lketszer igny.
A forgalom nagysgval kapcsolatos jellemzk: csatorna foglaltsg:
az tviteli kapacits hny %-a foglalt; kihasznltsg:
az tviteli kapacitsbl a hasznos adattvitelre hasznlt tlagos rsz; tlagos ksleltets:
a keret kszenlttl a hibtlan tvitelig telt tlagos id.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 8.
A csatornamegosztsi mdszerek lehetnek Statikus
Fix felhasznlszm, a csatornbl mindenki egyformn rszesl akkor is, ha arra valamely idpontban tnylegesen nincs is szksge.
Dinamikus Azon felhasznlk kztt oszlik meg a csatorna,
akiknek arra ppen szksgk van. Vezrls szempontjbl lehet:
centralizlt: egy kijellt (esetleg specilis) lloms rendelkezik a csatorna kiosztsrl;
elosztott: elosztott algoritmus dnt (nincs kijellt lloms). A hozzfrsi eljrs lehet
verseng (tkzses) determinisztikus (tkzsmentes)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 9.
Statikus csatornamegosztsi mdszerek FDM (Frequency Division Multiplexing)
frekvenciaosztsos nyalbols (multiplexls). Lnyege:
Fix n szm felhasznl a svszlessg n egyenl rszre osztsa minden felhasznl egy rsz svszlessget kap.
Mindenkinek kln frekvenciasvja van nincs interferencia (a felhasznlk nem zavarjk egymst)
A svok kztt vdsvok az interferencia (thalls) cskkentsre (jobb sztvlaszthatsg).
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 10.
FDM
( ) ( ) coscos2coscos =++( ) ( ) sinsin2sinsin =+
tT
t == 2
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 11.
Statikus csatornamegosztsi mdszerek
TDM (Time Division Multiplexing) idosztsos nyalbols (multiplexls).
Lnyege: Fix n szm felhasznl ciklusidt n egyenl idrsre osztjaminden felhasznlhoz statikusan 1 idrst rendel. (Az i. rsben az i. felhasznl a teljes svszlessget hasznlhatja)
1 2 3 n 1 2 3 tciklus
A ciklusok s a rsek ellltsa kzponti szinkronizcit ignyel (ltalban a rsek elejt jellik meg)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 12.
Statikus csatornamegosztsi mdszerek Jellemzik:
kttt a felhasznlszm; a keretek tlagos ksleltetse n-szerese annak,
mintha az egsz csatorna egy felhasznl lenne; FDM-nl kisebb (n-ed rsze) svszlessg, TDM-nl nagyobb vrakozsi id van
(a ciklusid n-ed rsze csak az v). a keretek ksleltetse lland; a csatornakihasznltsg
rossz kis s nem egyenletes forgalom esetn (ha foglalt csatorna res, ms akkor sem veheti t),
j folytonos, egyenletes terhelskor (pl. telefonkzpontkzi trnk kevs rgztett szm felhasznl, nagy egyenletes terhels).
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 13.
Dinamikus csatornamegosztsi mdszerek Azon felhasznlk kztt oszlik meg a csatorna,
akiknek arra ppen szksgk van. Vezrls szempontjbl lehet:
centralizlt: egy kijellt (esetleg specilis) lloms rendelkezik a csatorna kiosztsrl;
elosztott: elosztott algoritmus dnt (nincs kijellt lloms).
A hozzfrsi eljrs lehet verseng (tkzses) determinisztikus (tkzsmentes)
Elfeltevsek a ksbbi vizsglatokhoz: Egy lloms egy idben csak 1 keretet kld. A keretek korltozott mretek. Egyetlen csatorna ll rendelkezsre. Akr 1 bites tkzs is megsemmist.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 14.
Az ALOHA protokoll*
Hawai Egyetem, 1970 krl, URH rdis hlzat
Alapgondolat: Rgztett, azonos hosszsg keretek
(nemcsak korltozott mretek); Az llomsok brmikor adhatnak
(azonnal, mihelyt elkszl egy kerete); Az adst kveten nyugtra vrnak
(pozitv nyugta, illetve a vlasz hinya mint negatv nyugta); Ha az lloms szleli, hogy a kerete tkztt (nincs nyugta),
vletlenszer ideig vr, majd jraadja
Csatornafigyels nlkli tbbszrs hozzfrs. *Egyszer ALOHA protokoll
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 15.
Az ALOHA teresztkpessge
A stt keret szempontjbl az tkzsveszlyes peridus t0-tl (t0+2T)-ig terjed. A t0 (t0+T) idtartomnyban kezdett ms keret az elejvel
tkzhet; a (t0+T) (t0+2T) idtartomnyban kezdett ms keret a
vgvel tkzhet.
2T ideig tkzsveszlyes(a kritikus szakasz 2T hosszsg)
T: a keretid(fix)(egy keret tviteli ideje)
t0
TT
t0+T
2T
t0+2T
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 16.
Az ALOHA teresztkpessge Az elkldtt keretek hnyad rsze rkezik meg sikeresen
(li tl az tkzseket)? Ttelezzk fel
N: az llomsszm (populci); T: a keretid (keret-hossza/bitsebessg); Si annak valsznsge, hogy az i. lloms ltal kldtt keret
jut t sikeresen a keretidben; Gi annak valsznsge, hogy az i. lloms ad a keretidben.
N db egyenrang (egyforma) lloms esetn Si = S/N; ahol
S: az egy keretidben sikeresen tjutott keretek szma teresztkpessg [keret/keretid]
Gi = G/N; ahol G: egy keretidben sszesen elkldeni kvnt keretek szma ez a terhels [keret/keretid] a felajnlott forgalomS G mindig
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 17.
Az ALOHA teresztkpessge Mikor jut t az i. lloms ltal kldtt keret sikeresen a
keretidben Si = ? Ha a 2T hosszsg kritikus idszakaszban senki ms nem
prbl adni (ha brki ms prblkozna, az biztosan tkzne). Annak a valsznsge, hogy j. lloms ad egy keretidben: Gj annak, hogy nem ad (1 - Gj) annak, hogy kt keretidben nem ad
(1 - Gj)*(1 - Gj) = (1 - Gj)2 Annak a valsznsge, hogy
egyik lloms sem ad kt keretidben(egymstl fggetlenek):
Annak a valsznsge, hogyi. ad egy, a tbbi pedig nem ad kt keretidben:
t0
TT
t0+T
2T
t0+2T
(1 - Gj)*(1 - Gj)
( )=
ijjjii GGS
,
21
( )
j
jG21
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 18.
Az ALOHA teresztkpessge Annak a valsznsge, hogy az i. lloms ltal
kldtt keret sikeresen tjut a keretidben:
xk
ke
kx =
+ 1lim
t0
TT
t0+T
2T
t0+2T
(1 - Gj)*(1 - Gj)
( )=
ijjjii GGS
,
21
Megjegyzs: Valamennyi llomsra nzve,ha N :
,NSSi = N
GGi =( )12
1
=N
NGGS
GeGS = 2Az ALOHA teresztkpessge a terhels fggvnyben
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 19.
Az ALOHA teresztkpessge Az ALOHA teresztkpessge S
a terhels G fggvnyben (N ):t0
TT
t0+T
2T
t0+2T
(1 - Gj)*(1 - Gj)
A maximlis teresztkpessg Smax (N ):( ) 021 22 =+= GG eGedGdS
GeGS = 2
5.0=G0,18
2,71828...15.05.0 1max == eS
A csatornakihasznltsg legfeljebb 18% ha N
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 20.
teresztkpessg a terhels fggvnyben
0,18
0,5 1,0 1,5
Egyszer ALOHA
S
G(terhels) [keret/keretid]
(teresztkpessg) [keret/keretid]
Az egyszer ALOHA csatornakihasznltsga max 18 %!( N ) Sok, viszonylag kisforgalm lloms esetn lehetnek kedvezek.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 21.
Rselt ALOHA 1972-es mdosts: rselt (slotted) ALOHA Az idt keretidnyi rsekre osztjk
kln meg kell oldani az llomsok szinkronizcijt, pl. egy kln lloms kld egy specilis jelet minden rs elejn.
Adst csak az idrs elejn lehet kezdeni! Az tkzsveszlyes kritikus idszakasz 2T-rl
T-re cskken! Ebbl az teresztkpessg:
kritikusTT
GeGS =A csatornakihasznltsg legfeljebb 37 %.
(N , G = 1 )
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 22.
teresztkpessg a terhels fggvnyben
0,18
0,37
0,5 1,0 1,5
Rselt ALOHA
S
G
Sok, viszonylag kisforgalm lloms esetn lehetnek kedvezek.
Egyszer ALOHA
(terhels) [keret/keretid]
(teresztkpessg) [keret/keretid]
Az egyszer ALOHA csatornakihasznltsga max 18 %!( N )
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 23.
Tovbbi javtsi lehetsg: csatornafigyel protokollok (Carrier Sense) Csatornafigyels ads eltt: foglalt - nem foglalt Nem ad az lloms, ha foglalt a csatorna! CSMA - Carrier Sense Multiple Access: csatornafigyel
tbbszrs hozzfrs Lnyege: az adsra ksz lloms
(1): Megfigyeli a csatornt (belehallgat); ha nincs ads: adni kezd s (2) ha van ads: megvrja a vgt, akkor kezd adni s (2)
(2): Vgig leadja a keretet. Ha tkzs volt: vletlenszer ideig vr, majd majd jraadja a keretet (1).
Gond: jraadskor nagy az tkzs valsznsgre (szinkronizl az ads vge, ms is vrhat r)
Ez az 1 perzisztens CSMA! [persistence kitarts]
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 24.
Nemperzisztens (nonpersistent) CSMA
Adsra ksz lloms (1): Megfigyeli a csatornt (belehallgat);
Ha nincs ads (a csatorna ttlen), adni kezd s (2). Ha van ads (a csatorna foglalt),
nem figyeli folyamatosan a csatornt, hanem vletlen ideig vr, majd (1).
(2): Vgig leadja a keretet. Ha tkzs volt: vletlenszer ideig vr, majd (1).
Kevsb moh: Nincs szinkronpont az ads vgn.
Azonban emiatt lomha is.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 25.
p-perzisztens CSMA Rselt csatornt alkalmaz
(az idt rsekben (idtartamokban) szmolja). Az adsra ksz lloms
(1): Megfigyeli a csatornt (belehallgat); (2): ha ttlen a csatorna:
p valsznsggel adni kezd s (3); (1-p) valsznsggel nem ad, hanem
megvrja a kvetkez idrst s (1); Ha a csatorna foglalt, megvrja, mg felszabadul (2); (3): Vgig leadja a keretet. Ha tkzs volt:
vletlenszer ideig vr, majd (1). Megjegyzs: p=1 esetn 1-perzisztens
Paramterezhet perzisztencia
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 26.
A csatornafigyel protokollok jellemzi Teljestkpessgket nagymrtkben
befolysolja a terjedsi ksleltets! (id amg a jel a csatornn halad)
Ez minl nagyobb, annl rosszabb a helyzet! Nem rzkelik idben egyms adst
Ksleltets: kis forgalom esetn kicsi, nagy forgalom esetn n.
A maximlis teresztkpessgk korltos, ltalban jval az idelis (Smax=1) alatti rtk.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 27.
ALOHA CSMA teresztkpessg
ALOHA 18 % a maxSlotted ALOHA 37 % a max1p CSMA 50 60 %
0,5 p CSMA 60-70 % kzttiNon P CSMA 90% majdnem0,01 p CSMA 95 % majdnem
1 perzisztens moh p perzisztens paramterezhet nemperzisztens lomha
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 28.
Tovbbi javts: tkzsrzkels Ads kzben tkzsrzkels (nem mindig lehetsges). tkzst rzkelve az tkztt llomsok abbahagyjk
a keret adst. (Nem adjk le a teljes keretet idt nyernek.)
Ez a CSMA/CD: CSMA with Collision Detection(csatornafigyel tbbszrs hozzfrs, tkzsrzkelssel)
Az 1-perzisztens CSMA/CD 1-perzisztens CSMA + tkzs esetn abbahagyja az adst.
(Vletlenszer ideig vr, s gy folytatja, mint az 1-perzisztens CSMA).
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 29.
CSMA/CD
A keretek elkldst versengses peridusok elzheti meg.
A versengsi idrsek mrett a csatorna maximlis terjedsi ksleltetse hatrozza meg!(A legtvolabbi llomsoknak is fel kell ismernik az tkzst)
keret keretkeret keret
Versengsesidszak
Versengsesidszak
Ttlenidszak
id
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 30.
CSMA/CD
A csak akkor lehet biztos abban, hogy megszerezte a csatornt, ha min. 2 ideig tud adni tkzs nlkl(csak t0+2 -ben veszi szre, ha B t0+ -ben adni kezdene).
A minimlis keretid 2 (ebbl szmthat a min. keretmret). A versengses peridus gy modellezhet, mintha egy 2
rshosszsg rselt ALOHA lenne (hisz nincs CD)! Pl. Ethernet, max 2.5 km tmr, 51,2 sec a max. krbejrsi id (2).
A legtvolabbi llomsoknak is fel kell ismernik az tkzst
A B
: a csatorna max. ksleltetse
t0 (t0 + )(t0 + 2)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 31.
Az tkzsrzkels
Analg eszkzket ignyel (vesz, mikzben ad)
Megfelel bitkdols szksges (pl. Manchester pl. feszltsg ablak ellenrzs)
Nem minden fizikai kzeg alkalmas r (vagy tl bonyolult, ill. kltsges megoldani)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 32.
Ha nincs lehetsg tkzs-rzkelsre tkzs elkerls
Pl. rdis hlk IEEE 802.11Mikzben beszl, sket
de pl. kbelen is Apple Macintosh LocalTalk: egyszer HW: vtel kpessgek mindenkppen kellenek,
de nem kell kipteni az tkzsrzkelst a nyomtat portra kapcsolt interfszen keresztl, 230 Kbps
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 33.
tkzs elkerls: CSMA/CA (Collision Avoidance )
Megolds: Mieltt adni kezd belehallgat a csatornba (CSMA) Ha res egy Interframe Spacing (IFS) idn t, akkor adni
kezd. Ha foglalt, akkor megvrja mg felszabadul s ezt kveten
vletlenszer ideig vr (backoff), majd jra prblkozik. tkzs esetn (ACK hiny) gy veszi, mintha foglalt lenne
a csatorna.
felfggeszt
verseng
vrakozik
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 34.
Rdis hlk tovbbi problmk Alapvet gond, hogy rdis hlzat esetn nem minden
lloms hallja egymst: Rejtzkd csompont problma (Hidden Node Problem) B hallja A, C-t; A nem hallja C-t
(kbelen ez praktikusan nem fordulhat el)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 35.
Rejtzkd csompont problmaMegolds (802.11): Virtulis vivfigyels Az adni kvn lloms egy rvid (Request To Send - RTS)
kerettel jelzi ads szndkt amelyben megadja a kldend keret idtartamt (Duration mez)
Ezt a vev egy rvid (Clear To Send - CTS) kerettel nyugtzza amely ismtli az RTS-ben jellt idtartamt
Minden lloms rendelkezik egy Network Allocation Vector-al (NAV) (hlzat foglaltsg vektor).
A NAV mindig azt az idtartamot jelli, ami a csatorna felszabadulsig mg htravan az llomsok ezen idtartam alatt a csatornt foglaltnak veszik mg akkor is, ha adst fizikailag nem szlelik.Virtulis vivfigyels
Azok az llomsok, melyek akr RTS-t, akr CTS-t vesznek, az abban lv Duration alapjn frisstik a NAV-ot.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 36.
Virtulis vivfigyels802.11: Virtulis + valsgos vivfigyels Ha az ad lloms nem hallatszik (RTS),
nincs valsgos vivfigyels a vev CTS-e alapjn akkor is be lehet lltani a
NAV-ot (Network Allocation Vector). virtulis vivfigyels
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 37.
Virtulis vivfigyels
Az RTS/CTS mechanizmus tilthat. Meghatrozhat, hogy mi az a minimlis
keretmret, ami alatt nincs szksg az RTS/CTS mechanizmusra (rvid keretek esetn felesleges overhead)
Nincs szksg r, ha: Kicsi a svszlessg igny, illetve nincs nagy versengs a
csatornrt (csekly forgalom, vagy kevs lloms alacsony tkzs valsznsg) s
olyan helyen, ahol minden lloms hall mindenkit.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 38.
Virtulis vivfigyels
A 6. lloms nem hallja a 2. lloms RTS-t csak az 1. lloms CTS-t. (Pl: IEEE 802.11)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 39.
Az tkzses protokollok
Kis forgalom esetn minimlis a ksleltets Nagy forgalom esetn beduguls,
jval az idelis alatti korltos csatornakapacits(Pl. az IEEE 802.3 Ethernet szabvny CSMA/CD)
A beduguls elkerlsre: tkzsmentes protokollok
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 40.
tkzsmentes protokollok
Felttelezsek: N lloms van s mindegyik rendelkezik egy egyedi cmmel
pl. 0 - (N-1)(mindegyik ismeri a sajt cmt behuzalozottan).
Trgyaljuk az alap bittrkpes mdszert, zenetszrs felismers vltoz prioritssal
mdszert s a a vezrjeles (Token) eljrsokat:
vezrjeles snt, vezrjeles gyrt.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 41.
Basic Bit Map Method Alap bittrkpes mdszer Bejelentsi idszak:
pontosan N db (llomsszm) rsbl ll, minden llomshoz 1 bites rst rendelnk. az adsra ksz llomsok a bejelentsi idszakban
1-be lltjk sajt bitjket (van kldend keretk). A bejelentkezsi idszak utn sorrendben leadjk
kereteiket a bejelentkezett llomsok A megelz bejelentsi idszak alapjn mindenki tudja,
hogy ki mikor kvetkezik s hogy mikor lesz a kvetkez bejelentsi idszak.
Pl. N=5; cmek=0-4
0
1 2 3 4
0 1 0 1 0
0
1 2 3 4
keret keret keret keret
1 3
Bejelentsiidszak
AdsAdsBejelentsiidszak
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 42.
Basic Bit Map Method Jellemzi
Kis forgalom esetn arnylag nagy ksleltets (mindig van bejelentkezsi idszak N rssel, br ezek rvidek).
Ha d adatbitet forgalmazunk, akkor a kihasznltsg: d/(d+N). (Jobb, ha d N-hez kpest nagy.)
Az alacsonyabb cm llomsok htrnyban vannak! Mr a bejelentkezsi idszak elejn kell jelentkeznik.
A kis sorszmaknak res csatorna esetn is tlag pl. az els: (N/2)+N bejelentkezsi rst kell vrniuk, mg adhatnak.
A nagy sorszmaknak tlag csak pl. az utols: N/2 rst kell vrniuk. Nagy forgalom (mindenki adna) esetn az overhead kicsi:
az N bites bejelentsi peridus Ndb dK keret kztt oszlik meg:a kihasznltsg: dK/(dK+1) 1, ha dK>>1 (TDM szer)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 43.
Basic Bit Map Method
keret keret keret keret
Kis sorszmnak most kszlt el kerete
N/2 N
Kis sorszm most adhat
Nagy sorszm most adhat
Nagy sorszmnak most kszlt el kerete
tlgos-sorballsi-ksleltets = N/2
tlagos-sorballsi-ksleltets = N/2 + N
d/(d + N) = (N*dK)/(N*dK + N) = dK / (dK + 1) 1, ha dK >> 1
A kis sorszmak htrnya belthat:
A nagy forgalom esetn, ha mindenki ad: d = dk*N
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 44.
Broadcast Recognition with AlternatingPriorities (BRAP)
zenetszrs felismers vltoz prioritssal Mdostott bit-map gy, hogy
a magasabb sorszmak elnyt kompenzljuk, de a kis terhels nagy overhead-je megmarad.
Mkdse: Ha egy lloms adsi szndkot jelent be, akkor a
bejelentkezsi idszak felfggesztdik, s azonnal adhat az lloms.
Amikor az ads befejezdik,a bejelentkezs a kvetkez llomssal folytatdik.
A bejelentkezsi idszak vgn mindig 1 van(adsi szndk bejelents)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 45.
BRAP
0 0 0 0 1
4
0 1 2 3
0 1
0
1
0 1
2 3
keret keret keret
1 3
Bejelentkezsiidszak
AdsAdsBejelentkezsiidszak
3
0 0
4
0
Bejelentkezsiidszak
Ads
id
Jellemzi: mint a bit-map, de az llomsok sorszmtl fggetlen, kiegyenltett a kzeghozzfrs. (Egy llomsnak N/2 rst kell tlagban vrnia.)
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 46.
Vezrjeles (Token) eljrsok
Jellemzik: Az llomsok (logikai) gyrt alkotnak, specilis vezrlkeret (token) jr krbe, hordozva az
adsjogot. Ads
Az az lloms adhat, aki a tokent (vezrjelet) birtokolja Nem kttt a keretmret, de a token-tartsi id (token holding time) igen!
(ha van r id - akr tbb keretet is elkldhet) Az ads vgeztvel tovbbadja a tokent a gyrben a logikai
szomszdjnak. A gyrben csak 1 token van egyszerre csak 1 lloms adhat!
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 47.
Token Bus (vezrjeles sn)
Az llomsok zenetszrsos snhez kapcsoldnak.
Logikai gyrt formlnak: tudjk, ki kit kvet.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 48.
Token Ring (vezrjeles gyr) Fizikai gyr Ha egy lloms tokent kap,
felvgja a gyrt s ad (esetleg tbb keretet), leveszi a sajt kerett miutn az krbert, tovbbadja a tokent ha
nincs tbb adnivalja, vagy ha lejrt a token-tartsi id.
Ha egy llomsnl nincs token, ismtel (a kapott kereteket tovbbadja); figyeli a neki cmzett forgalmat.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 49.
A vezrjeles eljrsok jellemzi
Kis forgalom esetn jelents a ksleltets (meg kell vrni a tokent).
llomsszmtl fgg az overhead. Nagy forgalom esetn hasonl a TDM-hez.
A kapacits az llomsszm arnyban oszlik, az llomsok kztt mindenkinek egyformn.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 50.
Kzeghozzfrsi eljrsok sszevetseForgalom tkzsses tkzsmentes
Kis kis ksleltets nagyobb ksleltets
Nagyidelis alatti
korltos kihasznltsg
hasonlt a TDM-hez (S 1)
A maxksleltetsre nincs fels korlt van fels korlt
Forgalom Statikus FDM Statikus TDM
Kis, lksszer kis svszlessg nagy vrakozsi id
Nagy, egyenletes j j
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 51.
Vizsga(ZH)krds lehet Mi a klnbsg az 1-perzisztens CSMA s az 1-perzisztens
CSMA/CD eljrsok kztt? Az els: ha nincs ads. Leadja a keretet, s utna vizsglja az esetleges
tkzst (pl. nyugta). A msodik: a keret adsa kzben rzkeli az tkzst, s akkor azonnal
abbahagyja ekkor az adst. (A terjedsi ksleltets miatt versengses peridus alakulhat ki. )
Soroljon fel tkzsmentes MAC protokollokat! BBMM (alap bit-trkps mdszer); BRAP (zenetszrs felismers vltoz prioritssal); Vezrjeles sn; Vezrjeles gyr.
Milyen verseng (tkzses) MAC protokollokat ismer? Egyszer ALOHA; Rselt ALOHA; CSMA (Csatornafigyel tbbszrs hozzfrs)
1-perisztens; p-perzisztens; non-perzisztens. CSMA/CD (csatornafigyel + tkzsrzkel) CSMA/CA (csatornafigyel + tkzs elkerl (valsgos+virtulis CS))
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 52.
Gyakorlat
1. feladat ALOHA Egy N llomsbl ll csoport egyetlen 56 Kbps tviteli
sebessg tiszta ALOHA csatornn osztozik Az llomsok 1000 bites kereteiket 100 msec-onknt kldik (az jraadsokat is belertve).
Milyen N rtknl lesz maximlis a csatorna tbocstkpessge?
Adatok: f = 103 bit; v = 56 Kbps; a = 100*10-3 sec.
Ebbl a keretid: T = f/v = 103 / (56*103) = 1/56 [sec];
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 53.
Gyakorlat 1. feladat megolds:
Egy A keretidre es keretszm az i-edik llomsra (ez egyben az i. lloms csatornaterhelse):
Mivel N egyforma lloms van, a teljes csatornaterhels: Az tbocstkpessg pedig (tiszta ALOHA):
Krds, ez milyen N mellett maximlis? N szerint derivljuk:
Ebbl:
Vagyis N = 2,54. N csak egsz lehet, gy N = 2; vagy N = 3. Ha meg akarjuk tudni, akkor szmtsuk ki az S-eket a lehetsges N-ekre! N=1, S=0,178; N=2, S=0,241; N=3, S=0,244 (Ez a maximum!); N=4, S=0,219.
etido][keret/ker 5610
10100561
3 === aTGi
5610NN == iGG
etido][keret/ker 5646
5610N
56101
5610N
N1
)1N(2)1N(2)1N(2
=
=
= GGS
025646ln
5646
5610N
5646
5610
N
)1N(2)1N(2
=
+
=
ddS
'')'(;ln)'(
gfgfgfaaa xx
+==
394,0N10 =
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 54.
Gyakorlat
2. feladat Rselt ALOHA Tzezer repljegy foglal lloms egyetlen rselt
ALOHA csatorna hasznlatrt verseng. Egy lloms 18 krst (keretet) ad ki rnknt. Egy rs 125 sec.
(Ez a keretid: [sec/rs] = [sec/keretid]). Mekkora megkzeltleg a csatornaterhels? Adatok:
N = 104; Rselt ALOHA 18 krs/ra = 18 / (60*60) = 1/200 [krs/sec], vagy [keret/sec] Egy rs (keretid) 125 * 10-6 sec.
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 55.
Gyakorlat 2. feladat megolds:
A szksges tbocstkpessg: Valjban a G-t keressk! Ismerjk a rselt ALOHA tbocstkpessgt: behelyettestve S rtkt:
Ebbl: G 62,5 10-4
Az S=62,5 10-4 teresztkpessghez kt G terhels is tartozhat:
][keret/res 105,62 4== iSNS1
1
=N
NGGS
10
1105,62401
44
= GG
1, ha G
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 56.
Gyakorlat
3. feladat Rselt ALOHA Egy vgtelen populcij rselt ALOHA rendszer
mrsei azt mutatjk, hogy a rsek 10 %-a ttlen. a) Mekkora a G csatornaterhels?b) Mekkora az S teresztkpessg?c) A csatorna kihasznlatlan, vagy tlterhelt?
Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 57.
Gyakorlat 3. feladat megolds:
Amit tudunk: ha N, akkor S = G * e-G Vegyk szre, hogy valjban
az tbocstkpessg = csatornaterhels * az tjuts valsznsge (p0)formlisan: S = G * p0
Ugyanakkor ezen tjutsi valsznsg (p0) annak valsznsge is, hogy a csatorna ttlen (res, hiszen csak ebben az esetben nem tkzik)
S = G * e-G, S = G * p0 p0 = e-G . Vagyis, ha a rsek 10 %-ban ttlen, akkor 0,1 = e-G; s ebbl a., G = - ln 0,1 = 2,3 b., S = G * p0 = 2,3*0,1 = 0,23 c., G > 1, gy a csatorna tlterhelt
( Smax=0,368 , G = 1 esetn, ha N )
Recommended