La rete Ethernet ALOHA ALOHA ALOHA. Ethernet: CSMA/CD. Probabilità (1-p) N-1

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1 La rete thernet 09CDUdc Reti di Calcolatori La progettazione delle reti: voluzione della rete thernet Nascea metàdeglianni 70, dal progetto di Bob Metcalfe, studente di dottorato al MIT ALOHA È il protocollo ad accesso casuale che ha ispirato Metcalfe Proposto da Norm Abramson per rete wireless nelle Hawaii Trasmissioni indipendenti Rilevazioni delle collisioni ALOHA Quando una stazione ha un pacchetto pronto lo trasmette Se si verifica una collisione, lo ritrasmette con probabilità p dopo un tempo T frame Se non lo ritrasmette (probabilità 1-p), attende il tempo T frame e ripete ALOHA Si ha una trasmissione con successo (senza collisioni) se nessun altro degli N nodi sta già trasmettendo quando il nodo i inizia la trasmissione... Probabilità (1-p) N-1 thernet: CSMA/CD Aumenta l efficienza di ALOHA grazie al Carrier Sense : si rileva la presenza di trasmissioni in atto prima di trasmettere Inoltre, il tempo di attesa cresce esponenzialmente nel caso di collisioni consecutive 1

2 CS : Carrier Sense QUALCUNO STA TRASMTTNDO? CS : Carrier Sense IL MZZO È LIBRO: POSSO INIZIAR LA TRASMISSION MA : Multiple Access (?) MA : Multiple Access (?) DOVRI TRASMTTR, MA DVO ASPTTAR CS : Carrier Sense (II) IL MZZO ÈLIBRO IL MZZO ÈLIBRO MA : Multiple Access (!) BLA BLA BLA... 2

3 CD : Collision Detection Annullamento della trasmissione C È STATA UNA COLLISION! C È STATA UNA COLLISION! SQUNZA DI JAMMIN SQUNZA DI JAMMIN Backoff ATTNDO PRIMA DI RIPROVAR ATTNDO PRIMA DI RIPROVAR LIVLLO DATA LINK LIVLLO ISICO thernet v2.0 e I thernet versione 2.0 LLC MAC Logical Link Control ISO ISO ISO DDI ISO 9314 CSMA/CD CSMA/CD thernet V 2.0 di : Digital, Intel, Xerox Standard ANSI/I ed ISO/IC Trama thernet v2.0 Trama I Lunghezza della trama compresa tra 64 e 1518 ottetti Lunghezza della trama compresa tra 64 e 1518 ottetti PRAM. SD DSAP SSAP TYP DATA CS Ottetti da 46 a Lo Start of rame Delimiter indica l'inizio della trama PRAM. SD DSAP SSAP Length DATA Pad Ottetti o 6 2 o Lo Start of rame Delimiter indica l'inizio della trama Cheksum 3

4 LAN tradizionali Mezzo condiviso ad accesso multiplo Throughput massimo aggregato 10 Mb/s Aumento della banda richiesta dagli applicativi (es. multimedialità) Aumento delle dimensioni delle reti voluzione della rete thernet Progressivo abbandono del mezzo fisico condiviso Link punto-punto su doppino o fibra ottica Hub (concentratori) che ripetono le trame bit a bit LAN ad alte prestazioni voluzione della rete thernet: evoluzione nel cablaggio voluzione della rete thernet: banda condivisa o dedicata? thernet HUB Concentratore HUB Concentratore SWITCH Token-Ring DDI voluzione della rete thernet Progressivo abbandono della condivisione della banda trasmissiva Bridge 802.1D Switch (realizzazione hardware delle funzioni di inoltro dei bridge) BLA BLA... voluzione della rete thernet Aumento della velocità trasmissiva ast thernet (I 802.3u): 100 Mb/s igabit thernet (I 802.3z, I 802.3ab, I 802.3x): 1 b/s 10b thernet (I 802.3ae): 10 b/s 4

5 voluzione della rete thernet Viene mantenuto il formato del pacchetto Vengono modificati alcuni parametri del protocollo ast thernet: si riduce il diametro massimo della rete Domanda Qual è l estensione massima di una rete ast thernet in assenza di switch o router? Risposta: 200 m igabit thernet: si aumenta la durata minima della trasmissione Velocità trasmissiva Bit Time Inter Packet ap Slot Time thernet 10 Mb/s 100 ns 9,6 µs 51,2 µs ast thernet 100 Mb/s 10 ns 0,96 µs 5,12 µs igabit thernet 1 b/s 1 ns 96 ns 4,096 µs igabit thernet: rame bursting Una stazione può iniziare la trasmissione di più pacchetti senza rilasciare il mezzo trasmissivo fino al burst-limit che è di bit (8192 ottetti) la stazione che trasmette in burst-mode deve: estendere il primo pacchetto se di lunghezza inferiore allo slot time (i successivi non richiedono l estensione) riempire lo spazio dell IP con dei bit di estensione (ill) le altre stazioni devono attendere il rilascio del mezzo trasmissivo e trasmettere in modalità differita voluzione della rete thernet 10 igabit thernet: obiettivo MAN e WAN 10b thernet: si abbandona la possibilità di condividere la banda trasmissiva mediante CSMA/CD (rete di soli switch con collegamenti puntopunto full duplex) Mantiene il formato della trama Non prevede l utilizzo di repeater (quindi non utilizza il protocollo MAC CSMA/CD né la carrier extension) 5

6 10 igabit thernet: obiettivo MAN e WAN Impiegata per il collegamento full-duplex tra switch Prevede esclusivamente l utilizzo di fibra ottica multimodale o monomodale Consente il riutilizzo di infrastrutture fisiche (fibre ottiche) attualmente esistenti 6