lan technológiák - sze.huheckenas/okt/lan.pdf · trt
TRANSCRIPT
2
Fejlett pollozási megoldásokpollozási időtöbblet csökkentéseütközési veszteség csökkentéseszabványos megoldások
IEEE 802.3 EthernetIEEE 802.4 Token BusIEEE 802.5 Token RingIEEE 802.11 WLANANSI FDDI
Helyi hálózatok (LAN-ok)kommunikációs hálózat, „lokális” méretbroadcast jellegű átvitelnincs layer 3 funkcionalitás
3
Átvitel kategorizálásaKét dimenzió
osztott - dedikáltvezetővel - vezető nélkül
vezető nélküli osztottrádió adathálózatok
vezető nélküli dedikáltinfra kapcsolat két eszköz között
osztott vezetővelkábelezett LAN
dedikált vezetőveltelefon előfizetői szakasz
LAN Topológiákbuszgyűrűfacsillag
4
Csillag topológiapont-pont kapcsolatok egy központi hubra
hub meghibásodásaEthernetcsillag-gyűrű
IBM token ringFDDIbypass relays
Ethernet (802.3)70-es évek közepe Xerox PARCCSMA/CD
idle and busy linkcollision detection
DEC, Intel, Xerox 10-Mbps 1978IEEE 802.3
több fizikai mediumFast Ethernet 100-MbpsGigabit Ethernet 1000-Mbpsutóbbi két megoldás pont-pont konfigurációban,kapcsolt hálózatokban
5
Ethernet kábelezésvastag koax 10Base5vékony koax 10Base21Base5
telefon kábelezés10Broad3610BaseTütközési terület
Ethernet kábelezés (folyt.)
6
Ethernet kábelezés (folyt.)tranceiverek
minden hoszthozrepeaterek (fizikai réteg eszköz)
szegmensek
Adaptor
Transceiver
Host
Ethernet cable
…
…
…
…
Ethernet kábelezés (folyt.)Differenciál Manchester kódolás
7
Ethernet MAC protokollKeret formátum
Ethernet MAC protokoll (folyt.)Címzés
48-bit (globálisan adminisztrált)• adapter címe• jel.: pl. 8:0:2b:e4:b1:2• gyártó előtag 24 bit
promiscuous modeunicast címbroadcast címmulticast címek
8
Ethernet MAC protokoll (folyt.)Átviteli algoritmus
adási stratégiák CSMA esetén• nem perzisztens• 1-perzisztens• p-perzisztens
1-perzisztens• ütközések
32 bit jamming signal 96 bit min. (preamb.+jam.) adás előtt várakozási idő (exponential backoff) ~ p-perz.
Ethernet MAC protokoll (folyt.)közeg kihasználtság
legrosszabb eset
9
Ethernet MAC protokoll (folyt.)közeg kihasználtság (folyt.) (p-perzisztens)
kevés, lökésszerű adat átvitele: U~1sok aktív csomópont - túlterheléshasznos átvitel: Tf/2Tp=1/2a
U =1/ 2a
1/ 2a( ) + verseny_ feloldás_ átl _ideje( )
A =N1
p 1 − p( )N −1 = Np 1 − p( )N −1 A max., ha p=1/N .
N-> ∞ esetén A=1/e
j 1 − A( ) j Aj=0
∞
∑ =1 − AA U =
1/ 2a1/ 2a( ) + 1− A( ) / A
Ethernet MAC protokoll (folyt.)közeg kihasználtság (folyt.)
aN
10
Ethernet MAC protokoll (folyt.)közeg kihasználtság (folyt.)
Gbit EthernetEthernet keret formátumpont-pont kapcsolat
full-duplexosztott broadcast csatorna
CSMA/CDrövid távolságok
buffered distributors (hub)
11
Token Ring (802.5)IBM 1985dedikált, egyirányú adatvonalak
nem kell duplex kapcsolatnincs verseny helyzet
vezérjelbit szekvencia
Token Ring fizikai jellemzőkMSAU4 Mbps, 16 Mbpsdiff. Manchester kód.250 hoszt/ gyűrűIBM csavart érpár
802.5 nem spec.
Host
Host
Host Host
From previousMSAU
To nextMSAU
MSAU
12
Token Ring MACring storage capacity
24 bit token1 bit késleltetés / stationmonitor station
token megszerzésetoken tartási idő (THT)
10 mstoken fordulási idő (TRT)
TRT<=aktív_csomópontok*THT+gyűrű késleltetéseA és C trailer bitek (frame status)
címzett aktívnyugta
prioritásokreservation bits
Token Ring MAC (folyt.)token eleresztés
koraikésleltetett
monitor válsztásclaim tokenhighest address wins
token vesztéscsomópontok_sz*THT+gyűrűkésletetés
sérült és árva keretekmonitor bit
Token
Frame Token Frame
13
Token Ring MAC (folyt.)keret formátum
token tartás 10 msAC
token bitpriority bitsreservation bits
Body ChecksumSrcaddr
Variable48
Destaddr
48 32
Enddelimiter
8
Framestatus
8
Framecontrol
8
Accesscontrol
8
Startdelimiter
8
Token Ring közegkihasználása>1, azaz Tf<Tp
a<1, azaz Tp<Tf
U =Tf
Tp + Tp / N=
1a 1+ 1/ N( )
U =Tf
Tf + Tp / N=
11+ a / N
14
Token Ring közegkihasználás
a
N
FDDIFizikai jellemzők
kettős gyűrűSAS100 Mbps (1.2 Gbps)200 kmNRZI, 4B/5B kód, ASK
Downstreamneighbor
Upstreamneighbor
Concentrator (DAS)
SAS SAS SAS SAS
15
FDDI további jellemzőkminden állomás kb. 50 ns késleltetést okozmax. 500 állomáslehet réz kábelezés (CDDI)
FDDI időzített token algoritmusToken tartási idő (max.) THTToken fordulási idő TRT
TRT<= aktív csp. x THT + gyűrű késleltetésCél token fordulási idő TTRT
megegyezett felső korlát TRT-ra
16
FDDI időzített token algoritmusTRT mérése minden állomásonha TRT>TTRT, token késik, nincs adásha TRT<TTRT, token korai, adás
FDDI időzített token algoritmusforgalom osztályok
aszinkron (csak korai tokennél)szinkron (delay sensitive, bármikor)
token karbantartás2.5 ms timerclaim bid
17
FDDI keretformátum
Control
8 8 8 24
CRCStart offrame
End offrame
Destaddr
Body
4848
Srcaddr
Status
32
Controlaszinkron-szinkron adat16-bit 48-bit címek
IEEE 802.11 WLANESS
BSSDS
RétegekFizikai Réteg
• Frequency hopping• Direct sequence• Infrared (diffuse)
Adatkapcsolati réteg• MAC
18
Rádió technológia2.400-2.4835 GHz
DSSS 1, 2, 11 MbpsFHSS 1, 2 Mbps
Rádió technológia (folyt.)Zavar hatása
20
IEEE 802.11 CSMA/CA
LAN-ok összekapcsolásamiért nem 1 nagy LAN?
sávszélességhossz korlátnagy ütközési területkorlátozott állomás szám
21
Fizikai rétegbeli összekapcsolásrepeaterekhubok
hierarchikusan is
HubokLAN szegmensekhub nem csökkenti az ütközési területetelőnyök
olcsógraceful degradationtávolság növelés
hátrányokütközésekcsak azonos típusú hálózatok (pl. ethernet)
22
Adatkapcsolati rétegbelikapcsolás
Bridges from 802.x to 802.yLocal InternetworkingRepeaters, Hubs, Bridges, Switches,Routers, GatewaysVirtual LANs
Adatkapcsolati rétegbelikapcsolás (folyt.)
gerinccel összekötött LAN-ok
kiterjesztett LAN
23
Adatkapcsolati rétegbelikapcsolás (folyt.)
bridge (pl. wless AP)
Bridge-ekelőnyök
elkülönített ütközési területekpufferelés
• különböző típusú hálózatokátlátszócsomagok továbbítása szűréssel
24
Tanuló bridge-ekkapott csomagokbóleljárás:if destination is on LAN on which frame was received
then drop the frameelse { lookup filtering table if entry found for destination
then forward the frame on interface indicated;else flood; /* forward on all but the interface on
which the frame arrived*/}
Bridge feszítőfákredundáns összeköttetések
alternatív útvonalakkörök
megoldás: feszítőfa kialakításainterfészek lekapcsolása
Disabled
lásd. később a routolásnál
25
Repeaters, Hubs, Bridges,Switches, Routers, Gateways
Bridge vs. routerrouterek
hálózati rétegroutolási táblákroutolási algoritmusok
bridge-ekadatkapcsolati rétegszűrési táblázatoktanuló feszítőfa kiépítő algoritmus
26
Repeaters, Hubs, Bridges,Switches, Routers, Gateways
Ethernet switchekadatkapcs. rétegszűrés MAC címekkelsok és eltérő sebességű interfészethernet ütközések nélkül
27
Virtuális LAN-ok
Virtuális LAN-ok (folyt.)VLAN tagság
bridge portszámMAC addressprotokoll típusIP subnet