Protocolli PH e DL nelle LAN



Documenti analoghi
Protocolli PH e DL nelle LAN

Protocolli PH e DL nelle LAN

LAN. Protocolli PH e DL nelle LAN LAN. Reti in area locale (LAN) IEEE 802 vs OSI. Il modello IEEE 802. Livelli Superiori (OSI 3-7)

Protocolli PH e DL nelle LAN

Protocolli PH e DL nelle LAN

RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHE

IEEE ISO CSMA/CD

##!"$% &"$! &(! )& *, & #- Livello Data Link 1/71 4 ' ( & ( 0&/ 1 & / ( * / , 8, +*9, &&+* 5 )&/ Livello Data Link 2/71

Le reti Ethernet e IEEE 802.3

5.2 ETHERNET Versione 2.0

Le reti Ethernet e IEEE 802.3

Le reti Ethernet e IEEE 802.3

Standard per reti locali

Esercizio 1 Data la rete riportata con i costi indicati in figura, si usi l algoritmo di Dijkstra per calcolare il percorso più breve da F a tutti i

RETI DI CALCOLATORI. Prof. PIER LUCA MONTESSORO. Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine

Il progetto IEEE 802 viene generalmente indicato con il nome Ethernet, anche se il nome inizialmente era associato soltanto al progetto 802.

Le reti Ethernet e IEEE 802.3

Interconnessione reti locali

Ethernet v2.0. Pietro Nicoletti. Silvano Gai.

Standard LAN. Standard per reti locali. Copyright. Standard IEEE 802. Pag. 1. Gruppo Reti TLC

Standard per reti locali

Marco Listanti. Esercitazione 7 DIET

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

Ethernet e la famiglia di protocolli IEEE 802

LE RETI LOCALI. Prof. Enrico Terrone A. S: 2008/09

Standard LAN. Standard per LAN. Standard per reti locali. Copyright. Standard per LAN. Standard IEEE 802. Strato 2 nelle reti locali. Pag.

Standard per reti locali

Lan Ethernet. Appunti a cura del prof. Mario Catalano

RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHE

RETI DI CALCOLATORI - Standard LAN

Ethernet Truncated Binary Exponential Back-off (TBEB)

ELEMENTI di RETI LOCALI (LOCAL AREA NETWORKS)

RETI DI CALCOLATORI - Standard LAN

LAN Multiple Access Control (MAC) Standard IEEE 802

Introduzione alla gestione dei sistemi di rete. Davide Quaglia

Fast Ethernet. Caratteristiche generali

I bridge. Standard IEEE 802.1D

Reti Locali LAN. Prof. Francesco Accarino IIS Altiero Spinelli Sesto San Giovanni

Introduzione (parte II)

Indirizzi LAN (MAC) e IP

Sottolivello di accesso al mezzo II 3. Corso di RETI DI CALCOLATORI (9 CFU) a.a II anno / II semestre. Sottolivello di accesso al mezzo

Le Reti in Area Locale

Interconnessione reti locali

RETI DI CALCOLATORI - Interconnessione di reti locali

Dr. Greco Polito Silvana. Ethernet

Lezione 7: Reti Locali e Protocolli di Accesso al Mezzo (MAC) II

Le Reti Informatiche

Interconnessione di reti locali

Novità nella norma per la protezione contro i fulmini, CEI EN (CEI 81-10): 2013 Parte 1: Principi generali

Università degli Studi di Bergamo

Le Reti Informatiche

RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHE

Le Reti in Area Locale

Politecnico di Milano Facoltà di Ingegneria dell Informazione IEEE 802.X

ARCHITETTURA DI COMUNICAZIONE

1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 1

Networking e Reti IP Multiservizio

15: RETI / NETWORKING Parte I. Premessa: per questo scopi ci riferiamo alle reti fuori dal contesto di un collegamento alla rete Internet.

Sono dispositivi che consentono di interconnettere tra loro due o piu reti, permettendo:

Reti LAN. IZ3MEZ Francesco Canova

IEEE ISO CSMA/CD

Dispositivi per la trasmissione

Reti Locali (LAN) e Reti Locali Virtuali (VLAN)

15: RETI / NETWORKING Parte I. Premessa: per questo scopi ci riferiamo alle reti fuori dal contesto di un collegamento alla rete Internet.

Reti SWITCHED LAN FULL DUPLEX (IEEE 802.3x)

Autore: Bandiera Roberto 2017

Febbraio 1998 GIGABIT ETHERNET. Pietro Nicoletti. GIGABIT - 1 Copyright: si veda nota a pag. 2

RETI DI CALCOLATORI 9 CFU

Unità di apprendimento 4. Dispositivi per la realizzazione di reti locali

Corso di Reti di Calcolatori

Hardware per la connettività Strumenti hardware per la realizzazione di reti locali

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica. Corso di Reti di Calcolatori I

Reti - Concetti di base

RETI DI CALCOLATORI. Prof. PIER LUCA MONTESSORO. Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine

RETI DI CALCOLATORI. Domande di riepilogo Terza Esercitazione. Qual è il formato del pacchetto MAC IEEE 802.3? Il pacchetto MAC è siffatto:

Reti di Calcolatori:

LA TRASMISSIONE DEL CALORE

Sottolivello MAC - Medium Access Protocol

Ripetitore Ripetitore 802.3

Politecnico di Milano Facoltà di Ingegneria dell Informazione IEEE 802.X

Reti locali Ethernet

Dr. Greco Polito Silvana. LAN: Local Area Network

Ottica. LEYBOLD Schede di fisica P Determinazione della velocità della luce con lo specchio ruotante secondo il metodo di Foucault e Michelson

RETI DI CALCOLATORI E APPLICAZIONI TELEMATICHE

Il livello fisico, responsabile della trasmissione del segnale nei diversi mezzi fisici:

Modulo 6 Fondamenti delle reti Ethernet

Interconnessione di LAN

1999 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 1

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica. Corso di Reti di Calcolatori I

Università degli Studi di Bergamo

Introduzione alle Reti Telematiche Centro Multimediale Montiferru

RETI E PROBLEMATICHE DI RETE. Rete locale (LAN) I dispositivi di comunicazione. Reti e problematiche di rete. V. Moriggia 1.

Introduzione alle reti locali ad alta velocità: dallo switching al Gb/s

corso di Terminali per i Trasporti e la Logistica Umberto Crisalli

Lo strato di collegamento Parte 5 Indirizzamento nello strato di collegamento

5. La rete Ethernet e lo standard IEEE 802.3

FONDAMENTI DI RETI DI TELECOMUNICAZIONI

CSMA/CD e CSMA/CA. Collision detection - CD

RETI DI CALCOLATORI. Domande di riepilogo Quarta Esercitazione. Quali sono le differenze tra Bridge, Router e Gateway?

Transcript:

Reti in area locale () Protocolli PH e DL nelle Luca Veltri (mail.to: luca.veltri@.veltri@unipr.it) Coro di Reti di Telecomunicazione, a.a. 01/01 http:// ://www.tlc.unipr.it it/veltri Una è un itema di comunicazione che permette di interconnettere apparecchiature indipendenti in un'area limitata Sono peo caratterizzate da Etenione geografica limitata (edificio, gruppo di edifici) Velocità tramiiva elevata Bao tao di errore Mezzi tramiivi condivii (almeno in origine) Utilizzo di particolari protocolli di acceo al mezzo Facilità di intallazione e getione HW plug&play aenza di configurazione (indirizzi, routing, etc) Sotto la proprietà di una ingola organizzazione e getita da queta 80.1 Relazioni con OSI, bridging, management, V- 80. CSMA CD ISO 880. 80.4 Token Bu ISO 880.4 Il modello IEEE 80 80. Logical Link Control LLC ISO 880. 80.5 80. 80.11 80.1 Token DQDB FDDI WWMANMAC Ring ISO ISO WiFi WiMAX 880.5 914... ISO 880. L I V E L L I S U P E R I O R I PHY Livelli Superiori (OSI -7) Data Link Fiico IEEE 80 v OSI Logical Link Control (LLC) Medium Acce Control (MAC) Fiico Modello OSI Modello IEEE 80 Interfaccia unificata vero il livello network Non è però preente nel cao di IP Recupero errori, controllo di fluo, getione della conneione logica Controllo di acceo, indirizzamento, 'framing' controllo di errore Codifica, incronizzazione, interfaccia con il mezzo tramiivo 4

Ethernet: Storia Standard IEEE 80. (Ethernet) Il protocollo Ethernet è uno degli tandard per reti in area locale più diffuo e implementato a livello mondiale Nacque agli inizi degli anni 70 preo il laboratorio di ricerca Xero californiano Nel 198 lo tandard divenne Ethernet II (Digital, Intel, Xero) Nel 198 lo tandard fu poto otto il controllo dell IEEE (nel gruppo 80) Ethernet: Caratteritiche principali Ethernet: Funzioni implementate La topologia logica di una rete Ethernet (cioè il percoro logico che le informazioni eguono) è a BUS La velocità di tramiione nella verione originale era di 10 Mbit/ in banda bae con codifica di tipo Mancheter; attualmente ono utilizzate le verioni a 100 Mb/ e a 1 Gb/ Utilizza un protocollo di acceo al mezzo denominato CSMA/CD Dimenione minima di un pacchetto 4 byte (tale valore corriponde al tempo neceario per aicurare che tutte le tazioni iano in grado i rivelare una avvenuta colliione) Obiettivi degli trati PH e MAC Etherent e relative funzioni: invio di UI a datagramma tra tazioni terminali, con o enza nodi intermedi funzione di invio/ricezione, routing utilizzo di un mezzo broadcat condivio funzione MAC indirizzamento dei nodi (tazioni) orgente e detinazione, identificando anche il protocollo utente (di trato uperiore) funzione di indirizzamento, tramite indirizzi dei SSAP e DSAP rivelazione di errore e carto delle UI errate (non recupero) funzione di controllo di errore 7 8

80.: Standard di livello fiico IEEE 80. - Strato PH 10 IEEE 80. di livello fiico: Coaiale Coaiale Thick (10Bae5) IEEE 80. (Ethernet) 10Bae5 e 10Bae dominante ino al '90, uato olo in Ethernet a 10Mb/ Topologia bae di trato fiico: BUS tutte le tazioni collegate direttamente ad un unico bu (coaiale) il bu e le tazioni collegate formano un ingolo egmento di rete non ono neceari nodi intermedi Opzionalmente, più egmenti di rete poono eere interconnei tramite nodi intermedi di livello PH (repeater) i ottiene coì una topologia ad ALBERO con intradamento broadcat Codifica utilizzata: Mancheter Tipi di cavi coaiali uati: Cavo groo (Thick-RG1) Cavo ottile (Thin-RG58) 11 Cavo coaiale groo (Thick-RG1) unico cavo coaiale 50 Ω, enza giunture tazioni collegate tramite dipoitivi detti tranceiver tranceiver connei direttamente al coaiale con pree a vampiro min ditanza tra i tranceiver:.5 m max lunghezza del ingolo egmento: 500m max numero di tranceiver u ingolo egmento: 100 STAZIONE controller tranceiver cavo tranceiver o cavo drop o cavo AUI coaiale STAZIONE controller tranceiver Eventualmente, utilizzo di ripetitori per interconnettere più egmenti terminatore 50 Ω 1

Coaiale Thick (10Bae5) (cont( Coaiale Thin (10Bae) Eempi di configurazione 10Bae5 Drop S R R R R Fiber Fiber 10Bae5 10Bae5 10Bae5... S S... S S... S Cavo coaiale ottile (Thin-RG58) più pezzoni di coaiale interconnei tramite connettori BNC crimptati al cavo max lunghezza del cavo (maggiore attenuazione): 185 m max numero di tazioni: 0 min ditanza tra le tazioni: 0.5 m chede di rete in genere connee direttamente al cavo, tramite connettori BNC a T cavo coaiale thin Fiber R Fiber Fiber connettori BNC a T borchie u parete R R R R Stazione Stazione Stazione Drop S 10Bae5 10Bae5 10Bae5 10Bae5... S S... S S... S S... S 1 Altre caratteritiche coto inferiore del cavo maggiore facilità e minor coto di poa cara affidabilità (il cavo è acceibile all'utente) 14 IEEE 80. di livello fiico: Coppia immetrica (Twited( Pair) IEEE 80. (Ethernet) 10/100/1000 Bae T Cavi con 4 coppie immetriche e intrecciate tramiione bilanciata i due conduttori traportano lo teo egnale, ma in controfae l avvolgimento mira a far ubire ad entrambi i conduttori le tee interferenze elettromagnetiche utilizzo di connettori di tipo RJ45 Coppia immetrica (cont( Caratteritiche: lunghezza maima conigliata 100 m 90 m di cablaggio trutturato 10 m di cavetti di patch pretazioni inferiori al cavo coaiale (u lunghe ditanze) bao coto e facilità di poa e conneione (connettori RJ45) adatto a cablaggi trutturati enorme diffuione a partire dal '90 Realizza olo collegamenti punto-punto richiede l'adozione di apparati di rete per collegare più tazioni a livello PH: ripetitori multiporta (hub) a livello DL: witch topologia di trato PH a STELLA 15 Tipi di collegamenti tra tazione e tazione tra tazione e apparato tra apparati 1

Coppia immetrica (cont( Connettori per Bae-T Tipologie di cavi UTP (Unhielded): non chermato STP (Shielded): chermato coppia per coppia FTP (Foiled): uno olo chermo per tutto il cavetto S/FTP, S/UTP, SSTP Jack Plug Connettore RJ 45 1 4 5 7 8 Poizione Contatti Categorie dei cavi 1 - telefonia analogica - telefonia numerica (ISDN) e dati a baa velocità - dati ino a 1 MHz di banda 4 - dati ino a 0 MHz di banda 5 - dati ino a 100 MHz di banda - dati ino a 50 MHz di banda 7 - dati ino a 00 MHz di banda 1 1 HUB 10BaeT 1 1 Rx Tx Cavo UTP Tx Rx 1 1 Cavo UTP incrociato 1 17 1 HUB 10BaeT 1 1 Rx Tx Rx Tx 1 HUB 10BaeT 1 1 18 Cablaggio in coppia immetrica (o in fibra) Fibra ottica Eempio di topologia tellare gerarchica Ditribuzione primaria Ditribuzione orizzontale Cavi con doppia fibra ottica una fibra per ogni vero di tramiione elevate velocità di tramiione adatti a lunghe ditanze di interconneione adatti ad ambienti con problemi di compatibilità elettromagnetica Caratteritiche: inenibilità al rumore elettromagnetico mancanza di emiioni baa attenuazione banda paante molto elevata coto della fibra relativamente bao alto coto per interfacce e giunzioni 19 Tipologie di fibre Fibre multimodali Fibre monomodali 0

Repeater/Hub Repeater/Hub Upper layer Upper layer Serve per ripetere e rigenerare una equenza di bit ricevuti da una porta ulle altre porte Aume il nome di: repeater quando è cotituito da porte multiport repeater quando è cotituito da più di porte hub equivale a multiport repeater per cablaggi a coppie immetriche con connettori RJ45 MAC PH Repeater/Hub PH 1 MAC PH Hub Medium 1 Medium A B C D E F 1 Repeater/Hub Hub: : funzioni Cablaggio mito Un pacchetto ricevuto u una porta va ripetuto u tutte le altre porte (Retiming) Eempio di cablaggio mito a 10Mb/ Se u un porta viene rilevata una colliione deve interrompere la ripetizione del pacchetto u tutte le porte e tramettere una equenza di Jamming l hub deve poter anche rilevare una colliione che avviene al uo interno invece che u un egmento fibra fibra fibra RR 10Bae In cao di colliioni conecutive deve partizionare la porta intereata rilevamento di guati/malfunzionamenti 10BaeT 4

Ethernet a 100 Mb/ (IEEE 80.u) IEEE80.u: 100Bae-TX e 100Bae-FX 80.u detto anche 100BASE-T o Fat-Ethernet Steo protocollo CSMA/CD dello tandard originale a 10Mb/ Velocità dieci volte uperiore ripetto al 10 Mb/ 100 Mb/ bit time 10 n lot time 51 bit (5.1 µ) 100BASE-TX utilizza con pochiime modifiche lo tandard TP-PMD (Twited-Pair Phyical Medium Depedent) per FDDI: Codifica 4B/5B Scrambling Codifica MLT- (Multilevel threhold-) Ditanze dieci volte inferiori Stea lunghezza del pacchetto Round trip delay ridotto di 10 volte dimenioni max. della rete ridotte di 10 volte tazioni connee a max. 100 mt dall HUB Compatibilità a livello di cheda con 10BaeT Tre otto-tandard per tre tipi di mezzi fiici: 100BASE-TX (doppino, u coppie) 100BASE-4 (doppino, u 4 coppie) 100BASE-FX (fibra ottica) 5 100BASE-FX utilizza con pochiime modifiche lo tandard PMD per FDDI u fibra ottica multimodale (ISO 914-) Codifica 4B/5B Scrambling Codifica NRZI Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet (cont( Come lo tandard IEEE 80.u, rappreenta una evoluzione di Ethernet formato e dimenione del pacchetto uguali a Ethernet 10/100Mb/ (IEEE 80.) bitrate di 1 Gb/ Come anche Fat-Ethernet, upporta le eguenti modalità operative: Half-Duplex CSMA/CD nella pratica NON è implementato nella verione Gigabit Full-Duplex (con controllo di fluo) enza colliioni non ci ono limiti al diametro della rete dovuti al protocollo di acceo è la modalità di Gigabit Ethernet effettivamente implementata 7 Gigabit Ethernet offre i vantaggi tipici di Ethernet: emplicità del metodo di acceo CSMA/CD alta calabilità tra le divere velocità di tramiione Facile evoluzione (e coti contenuti) a partire da Ethernet già eitenti: otituzione degli apparati di rete (hub, witch, chede, etc.) Nella modalità half-duplex per mantenere lo teo lot time previto per Fat Ethernet (e quindi teo diametro max) è previto: etenione dei pacchetti corti ino a raggiungere lunghezza di 409 bit tramiione conecutiva di più pacchetti enza rilaciare il mezzo tramiivo fino al burt-limit che è di 55 bit (819 ottetti) 8

IEEE 80.: Livello DL IEEE 80. - Strato MAC/DL Funzioni realizzate da IEEE 80. livello DL: controllo di acceo multiplo al mezzo (MAC) rivelazione di errore indirizzamento e itradamento delle UI Nodi a livello DL: tazioni terminali nodi intermedi: SWITCH e BRIDGE 0 Indirizzi Ethernet A livello PH le le UI vengono inviate a tutte le tazioni; a livello DL le UI vengono ricevute ulla bae dell indirizzo di detinazione preente nelle UI (DL-PDU) indirizzi Ethernet (IEEE 80.) o Indirizzi MAC L indirizzo MAC è una tringa di 48 bit ( Byte) 0 8 0 0 b c 0 7 9 a IEEE 80.: Formato della trama Lunghezza della trama comprea tra 4 e 1518 ottetti PREAM. SFD DSAP SSAP LEN. LLC PDU PAD FCS Aegnato dall IEEE Aegnato dal cotruttore Ottetti 7 1 da 0 a 1500 da 0 4 a 4 L indirizzo MAC può eere: Individuale (E. 08-00-0-4-11-0) Di gruppo (E. 01-00-5e-1-4-5) Broadcat (ff-ff-ff-ff-ff-ff) 1

IEEE 80.: Formato della trama (cont( IEEE 80. / Ethernet Formato di una MAC PDU (tandard IEEE 80.) preambolo (7 ottetti), formato da alternanze di 1 e 0 Start Frame Delimiter (SFD) (1 ottetto), con valore 1010101, indica l inizio trama indirizzo di detinazione ( o ottetti) indirizzo di orgente ( o ottetti) lunghezza del campo dati ( ottetti) dati (nello tandard 80. ono la PDU di trato LLC) PAD (da 0 a 4 ottetti), inerito quando la parte dati è inferiore a 4 ottetti in modo da garantire che la trama abbia una lunghezza minima di 4 ottetti Frame Check Sequence (FCS) (4 ottetti), di tipo CRC IEEE 80. Preambolo ETHERNET Preambolo SFD Detination Addre SFD Detination Addre Source Addre Source Addre Il campo 'Protocol Type' permette di multiplare più protocolli direttamente ullo teo MAC e.g. PT=0x0800 (=048) corriponde al protocollo IP Length Dati PAD FCS Prot. Type Dati PAD FCS 4 Protocollo MAC IEEE 80. Colliioni E funzione importante del IEEE 80. a livello DL per queto lo trato viene indicato come trato MAC Carrier Sening Multiple Acce with Colliion Detection (CSMA/CD) meccanimo non determinitico (acceo cauale) con tempo di attea non limitato uperiormente concepito per topologie a bu ma utilizzato anche con topologie di trato fiico a tella e albero un ingolo egmento di rete che interconnette tazioni con olo nodi di livello PH viene vito a livello logico dal MAC come unico mezzo condivio (dominio di colliione) Tra due tazioni (e.g. A e C) avviene una colliione e ee accedono al canale in itanti che ditano tra loro un tempo inferiore a quello di propagazione tra le due tazioni t 0 t 1 t t...... A B C... t 4... 5 t

Intervallo di vulnerabilità Intervallo di vulnerabilità (cont( L intervallo di vulnerabilità è l'intervallo di tempo in cui una unità informativa emea può ubire colliione è uguale a τ p, dove τ p è il tempo di propagazione da etremo a etremo t 0 t 1 +τ A B C t 1 t 0 +τ Per definizione, lo trato MAC Ethernet (IEEE 80.) NON deve terminare l emiione completa di una trama prima che ia certo lo tato di NON colliione; in queto modo: a fine tramiione la orgente a e la trama deve eere coniderata inviata o deve eere ri-tramea in cao di colliione chi tramette può aggiungere alla trama in invio informazione che egnali l evento (trama errata) in queto modo i evita che alcune tazioni poano non accorgeri della colliione; tutte le tazione capicono che la trama deve eere cartata Per fare queto Ethernet fia una lunghezza min di trama (MAC-PDU) L min =4 byte (51 bit) Intervallo di vulnerabilità: t Fiati L min e il ritmo binario di linea R, riulta limitato uperiormente il tempo di vulnerabilità, cioè (maimo) intervallo di vulnerabilità = T max = τ p < T trama min = L min /R τ p < L min /R T = t 1 +τ p -t 0 < τ p 7 d max = v m τ p < v m L min /R con d max =ditanza max, v m =velocità di propagazione nel mezzo 8 CSMA/CD CSMA/CD (cont( Procedura di acceo al mezzo (CSMA): Una tazione prima di tentare la tramiione verifica lo tato del mezzo (Carrier Sening) Se il mezzo è occupato i ritarda l emiione ad un itante ucceivo (i attende che diventi libero) Quando il mezzo è libero i attende un tempo di deferring (ditanziamento delle trame) e i effettua la tramiione (due PDU conecutive devono eere eparate da un intervallo di durata non inferiore a un valore pecificato - tempo di intertrama) e il canale era tato rilevato occupato, oltre ad attendere un tempo di intertrama, l'itante ucceivo di emiione può eere ulteriormente ritardato in accordo ad una PROCEDURA DI PERSISTENZA e.g. con probabilità p i tramette ubito, e con probabilità 1-p i ritarda A caua del ritardo di propagazione non nullo il protocollo CSMA non evita completamente le colliioni trama in propagazione A A è in tramiione B B è in acolto 9 Durante l emiione i acolta il canale per verificare eventuali colliioni (Colliion Detection) Se è rivelata una colliione i interrompe l emiione della trama e i rinforza la colliione con una equenza di jamming (procedura di colliion enforcement) per egnalare l evento alle altre tazioni i eegue poi l algoritmo di ubentro per decidere quando deve eere riemea la PDU andata in colliione l'acceo viene tentato nuovamente dopo un intervallo di tempo T celto a cao tra 0 e un valore Tmax (algoritmo di ubentro) per ridurre la probabilità di colliione il valore di Tmax dovrebbe dipendere dal numero di tazioni che tanno provando contemporaneamente ad inviare PDU non potendo apere quante ono le tazioni contemporaneamente in tramiione, Tmax viene aumentato eponenzialmente all'aumentare del numero di colliioni conecutive verificatei (back-off eponenziale) 40

Back-off eponenziale Protocollo CSMA/CD (cont( Algoritmo che controlla le ritramiioni in cao di colliioni Eempio di acceo CSMA/CD: Parametri: τ = tempo min. di trama = tempo neceario a tramettere 51 bit e.g. Ethernet 100Mb/, τ = 5,1 µ n = numero di tramiioni già tentate (e fallite per colliione) Algoritmo tra due tramiioni i deve attendere T = r. τ al maimo 1 tentativi di tramiione r è celto caualmente nell intervallo 0 r < k k = min{n,10} ovvero, T viene celto caualmente tra 0 e Tmax, con Tmax= min{n. τ, 10 τ} 41 4 Procedura di emiione Procedura di ricezione Procedura di emiione delle MAC PDU: 1) accettare i dati dello trato uperiore (e.g. LLC) e l indirizzo di detinazione ) formare la PDU indirizzamento controllo della lunghezza minima (in cao ia inferiore i effettua il riempimento) calcolo del CRC (campo controllo di errore) 4) preentare un fluo di dati eriale allo trato fiico per la codifica e per la ucceiva emiione, in accordo al protocollo MAC CSMA/CD Procedura di ricezione delle MAC PDU: 1) ricevere un fluo eriale di dati dallo trato fiico ) elaborare la PDU controllo dell integrità della PDU (tramite il campo di rivelazione di errore) controllo dell indirizzo di detinazione della PDU ) preentare allo trato uperiore le PDU indirizzate al terminale locale 4 44

Bridging/Switching Bridge e Switch Upper layer DL/MAC PH 1 Bridge/Switch DL/MAC PH 1 PH Upper layer DL/MAC PH I Bridge nacono per ezionare le in differenti domini di broadcat a livello PH per ragioni di traffico traffico locale confinato u ciacun egmento per ragioni di ditanze fiiche Gli witch i comportano come i Bridge e nacono come apparati centro-tella in otituzione degli Hub traffico tra coppie di tazioni confinato u coppie di rami Switch banda aggregata molto uperiore a quella della ingola porta molte tramiioni in contemporanea tra egmenti A B C D E F 45 4 Dominio di colliione Dominio di colliione (cont( In una rete CSMA/CD al crecere del numero di tazioni e/o del traffico aumenta la probabilità di colliioni e quindi diminuice l efficienza della rete E poibile uddividere la rete in più ottoreti in modo che la contea del mezzo avvenga oltanto tra le tazioni appartenenti ad una ingola ottorete, la quale rappreenta un ingolo dominio di broadcat a livello fiico o dominio di colliione repeater/hub Le tazioni eparate da repeater fanno parte dello teo dominio di colliione (i repeater e gli hub ono nodi di relay che lavorano a livello PH) witch/bridge /router Appartengono a domini di colliione diveri le tazioni eparate da apparecchiature di rete che lavorano a livelli uperiori al fiico (bridge, witch) 47 48

Hub v.. Switch Eempio di con Hub e Switch Switch enza witch Unico dominio broadcat a livello PH (Colliion Domain) con witch Colliion Domain Colliion Domain Colliion Domain Switch Colliion Domain Colliion Domain Colliion Domain Segmento 1 100 Mbit/ condivii Hub 1 Hub S S4 Segmento 100 Mbit/ dedicati Segmento 100 Mbit/ condivii Hub 1 S5 S S7 Dominio broadcat a livello DL Dominio broadcat a livello DL S1 S 49 50 Bridging/Switching (cont( Bridging/Switching (cont( I bridge/witch rilanciano le trame ulla bae del loro indirizzo di detinazione e è nota l interfaccia attravero la quale è raggiungibile la detinazione, la trama è rilanciata u queta interfaccia altrimenti, la trama è rilanciata u tutte le interfacce tranne quella di provenienza MAC addre Porta MAC addre Porta A 1 A 1 B 1 B 1 C C D D E E F F A B 1 C SW Ethernet 1 Ethernet tabella di intradamento D I bridge/witch apprendono la truttura di rete oervando il campo Source Addre delle trame ricevute le tabelle di intradamento vengo aggiornate in accordo a tali informazioni (backward learning) A C B D A A B C A INFO INFO 1 SW.. Ạ. Ḅ. INFO...... Ḍ. D E Ethernet E F 51 5

Bridging/Switching (cont( Le tabelle di intradamento normalmente ono calcolate tramite apprendimento dinamico backward learning aggiornamento delle tabelle in bae agli indirizzi di orgente preenti nelle trame ricevute Spanning tree L algoritmo di panning tree ha lo copo di traformare una topologia magliata in albero opera periodicamente decide quali porte porre in tato di forwarding e quali in tato di blocking Il backward learning funziona olo u reti con topologia ad albero A B 1 INFO SW SW In cao di rete magliata queta deve eere traformata in albero a queto copo viene utilizzato un algoritmo/protocollo di panning-tree (IEEE 80.1D) gli intradamenti coì ottenuti ( pegnendo alcuni rami) non ono più quelli ottimali che arebbero poibili nella rete magliata originale 5 SW SW 7 SW 5 SW SW 4 54 Bridging/Switching (cont( Ethernet Full-Duplex (1/) Vantaggi iolano il traffico aumentando la capacità tramiiva totale e la icurezza Si configurano automaticamente Permettono riconfigurazioni automatiche della rete in cao di guati Le ono toricamente Half-duplex: una ola tazione tramette in un certo itante di tempo (mezzo tramiivo condivio) Le conneioni tra due witch o tra witch e tazione Ethernet ono dedicate: il mezzo tramiivo diventa punto-punto Svantaggi Non adatti alla getione di reti complee Non filtrano i pacchetti broadcat Non permettono il bilanciamento del traffico u link in parallelo o in generale u più percori Il mezzo tramiivo punto-punto può eere Full-duplex: entrambe le tazioni poono tramettere contemporaneamente le tramiioni avvengono u canali fiici diveri due coppie eparate del cavetto in rame due fibre ottiche aenza di colliioni, viene diattivato il CSMA-CD raddoppia la banda diponibile 55 Poichè nella modalità full-duplex non viene utilizzato il protocollo CSMA-CD, la lunghezza di un link full-duplex dipende olo dalle caratteritiche del mezzo tramiivo (non c è dominio i colliione) 5

Ethernet Full-Duplex (/) virtuali (V) In modalità Half-duplex i tranceiver inviano un egnale di colliione quando i ha la preenza di attività contemporanea u TX e RX In modalità Full-duplex i tranceiver non rilevano la colliione Le etee, quando crecono troppo di dimenione, ono fonte di problemi: elevato traffico di multicat/broadcat routing tra le ottoreti IP icurezza Ricapitolando, per utilizzare Ethernet in modalità full-duplex: il mezzo tramiivo deve upportare tramiioni full-duplex (twited pair o fibra ottica) conneione diretta tra due dipoitivi attivi (link punto-punto) conneione tra due witch conneione tazione-witch o router-witch conneione tra due tazioni le chede di rete deve eere in grado di operare in full-duplex nei tranceiver deve eere diabilitata la rilevazione di colliioni 57 Si introduce il concetto di virtuali: unica infratruttura fiica con apparati di rete definizione di più ottoreti logiche eparate tramite opportune configurazione degli witch (domini Ethernet differenti) Vantaggi limitazione del traffico di broadcat e di multicat in modo da non impegnare banda tramiiva e capacità elaborativa di un numero elevato di tazioni ed apparati aumentare il livello di icurezza limitando l acceo a porzioni della rete fiica allo teo tempo, getione dinamica di un unica rete fiica 58 V V: layout logico equivalente Backbone Switch A V 1 V V 1 Switch B 1 4 5 7 8 1 4 5 7 8 V V 1 V 1 V 1 V 59 0