Các topology của mạng

Chia sẻ: Nguyễn Peter | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:37

0
176
lượt xem
65
download

Các topology của mạng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạng hình sao (star topology) • Thiết bị trung tâm: switch, router, hub hoặc thiết bị tích hợp • Passive hub: Bộ tập trung các máy tính thành mạng đơn

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Các topology của mạng

  1. 8/2006 Chủ đề 2. Các topology của mạng Chủ đề 2 Mạng hình sao (star topology) • Thiết bị trung tâm: switch, router, hub hoặc thiết bị tích hợp • Passive hub: Bộ tập trung các máy tính thành mạng đơn hay segment • Active hub: Bộ tập trung có khả năng khuếch đại tín hiệu Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  2. 8/2006 Chủ đề 2 Mạng hình bus (bus topology) • Sử dụng một đường truyền chung cho tất cả các máy tính • Máy tính kết nối vào mạng sử dụng T-Connector • Terminator: ngăn chặn khả năng dội tín hiệu Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  3. 8/2006 Chủ đề 2 Mạng hình vòng (ring topology) • Các máy tính liên kết với nhau thành vòng tròn theo nguyên tắc điểm-điểm • Máy tính trao đổi dữ liệu theo một chiều • Dữ liệu truyền dạng gói Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  4. 8/2006 Chủ đề 2 Mạng kết hợp (star bus, star-ring topology) • Tổ hợp các topology cơ bản tùy theo địa hình nơi thiết kế mạng Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  5. 8/2006 Chủ đề 2 Medium Access Control (MAC) Protocol • Tổng quan  Broadcast networks o Toàn bô thông tin được gửi cho các user o Không cần đinh tuyến o Chia sẻ môi trường truyền dẫn o Radio: cellular telephony, wireless LAN o Cooper và Optical: Ethernet LAN, cable modem access  Medium access control: framing tại datalink layer  Local area networks o Mạng tốc độ cao của các máy tính ở cùng vị trí o Thường dựa vào broadcast networks Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  6. 8/2006 Chủ đề 2 • Multiple access communications  Vấn đề cơ bản: Làm sao chia sẻ được môi trường ? Các phương pháp chia sẻ môi trường Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  7. 8/2006 Chủ đề 2 Channelization: satellite Channelization: cellular Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  8. 8/2006 Chủ đề 2  Random access: transmit when ready, need re-transmission  Scheduling: polling Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  9. 8/2006 Chủ đề 2  Scheduling: token passing  Wireless LAN: ad hoc network, random access and polling Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  10. 8/2006 Chủ đề 2  Channel capture và delay-bandwidth product - a tprop = d/v A truyền A B tại t=0 B truyền trước A B t = tprop và phát hiện xung đột A phát A B hiện xung đột tại t = 2tprop o t = 2tprop : Thời gian cần thiết capture channel o X = L/R: Thời gian truyền khung có độ dài L với tốc độ truyền R L 1 1 t prop o Thông lượng tối đa: R Eff = = R= R ,a = L/R + 2t prop 2t R 1 + 2a X 1 + prop L R Eff 1 o Thông lượng chuẩn hóa: ρ max = = R 1 + 2a Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  11. 8/2006 Chủ đề 2 • Random access for MAC  ALOHA o Xuất phát từ ĐH Hawaii, kết nối các khu vực trường nằm trên các hòn đảo vào máy chủ đặt tại khu vực trung tâm o Sử dụng re-transmission nếu xảy ra xung đột (coi như lỗi truyền tin) o Nếu các trạm gửi lại frame với cùng cơ chế và tham số, khả năng xung đột vẫn có thể xảy ra  Backoff algorithm o Máy trạm gửi lại frame sau tBackoff (xác định ngẫu nhiên) Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  12. 8/2006 Chủ đề 2  ALOHA model o X – Frame transmission time ( X= L/R) o S – Throughput (số frame truyền thành công trong X sec.) o G – Load (số yêu cầu truyền trung bình trong X sec.) o Psuccess: xác suất truyền khung thành công o S = GPsuccess o Bắt đầu truyền khung trong X sec. sẽ có khả năng bị xung đột, ngược lại sẽ thành công nếu bắt đầu truyền sau 2X sec. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  13. 8/2006 Chủ đề 2  Giả định của Abramson o Xác suất nào để không có khung truyền xuất hiện trong X sec? o Abramson: Nhờ sử dụng Backoff time, các khung xuất hiện đều nhau trong một khoảng thời gian bất kỳ o G: số khung xuất hiện trong X sec o Chia X thành n khoảng bằng nhau ∆ = X/n o p: Xác suất xuất hiện khung trong khoảng∆ o Khi đó: G = np Psuccess = P[0 khung xuất hiện trong 2X sec] = P[0 khung xuất hiện trong 2n khoảng thời gian] 2n  G = (1− p ) 2n = 1−  → e −2G khi n → ∞  n Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  14. 8/2006 Chủ đề 2  Thông lượng của ALOHA o S = GPsuccess = G e −2G o Thông lượng tối đa: ρ max = 1 /(2e) (~ 18.4%) o Nếu G nhỏ, S ≈ G, nếu G lớn, S → 0 o Xung đột có thể giảm thông lượng về 0  Slotted ALOHA o Mô hình ALOHA có thể giảm xác suất xung đột khung o Tạo các khe thời gian ứng với X sec. o Các trạm chỉ được phép gửi khung khi bắt đầu một khe thời gian o Backoff time là số nguyên lần khe thời gian Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  15. 8/2006 Chủ đề 2  Thông lượng của slotted ALOHA o S = GPsuccess = GP[0 khung xuất hiện trong X sec.] = GP[0 khung xuất hiện trong n khoảng] n  G = G (1 − p ) = G1 −  → Ge −G n  n o Thông lượng tối đa: ρ max = 1 / e (~ 36.8%)  Ví dụ o BW = 9600 bps o 1 Frame = 120 bit o Hệ thống truyền 9600 x 1frame/120 = 80 frames/sec. o Thông lượng của ALOHA: 80 x 18.4% = 15 frames/sec. o Thông lượng của slotted ALOHA: 80 x 36.8% = 30 frames/sec. Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  16. 8/2006 Chủ đề 2  Carrier Sense Multiple Access (CSMA) o Máy trạm ‘nghe’ trạng thái đường truyền trước khi truyền  Nếu bận: Đợi trong khoảng thời gian ngẫu nhiên hoặc tbackoff đã được thiết lập  Nếu rỗi: Bắt đầu truyền  tprop: Thời gian truyền dẫn (do hiệu ứng capture channel)  Nếu tprop > X (a>1), hiệu quả như ALOHA và slotted ALOHA Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  17. 8/2006 Chủ đề 2  1-persistent CSMA throghput (most greedy) o Bắt đầu truyền mỗi khi ‘nghe’ thấy đường truyền rỗi o Thông lượng cao hơn ALOHA và slotted ALOHA nếu a nhỏ và ngược lại o Trễ nhỏ, hiệu quả thấp Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  18. 8/2006 Chủ đề 2  Non-persistent CSMA throghput (least greedy) o Nghe đường truyền sau tưng khoảng tbackoff o Thông lượng cao hơn 1-persistent CSMA khi a nhỏ o Trễ lớn, hiệu quả cao  p-persistent CSMA throghput (adjustable greedy) o Đợi đến khi đường truyền rỗi, truyền với xác suất p, hoặc chờ 1 khoảng bằng mini-slot và truyền lại với xác suất 1-p Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  19. 8/2006 Chủ đề 2  CSMA with Carrier Detect (CSMA-CD) o Kiểm soát xung đột và hủy bỏ quá trình truyền dẫn  Máy trạm khi cần truyền sẽ ‘nghe’ đường truyền  Trước khi bắt đầu truyền, máy trạm tiếp tuc nghe để phát hiện xung đột  Nếu có xung đột, máy trạm dừng quá trình truyền dẫn và thay đổi tbackoff o CSMA gây lãng phí X giây – thời gian truyền một khung o CSMA-CD giảm lãng phí xuống bằng đúng thời gian phát hiện xung đột và hủy bỏ quá trình truyền dẫn Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
  20. 8/2006 Chủ đề 2  CSMA-CD model o Xung đột có thể phát hiện và giải quyết sau 2tprop o Tạo các khe thời gian với độ dài 2tprop trong khoảng thời gian tranh chấp của các trạm cùng có yêu cầu truyền o Xác suất truyền thành công của 1 trong n trạm: Psuccess= np(1-p)n-1 n −1 n −1 1 1  1 Psuccess = n 1−  = 1−  → 1/e khi n = 1/p max o Lấy đạo hàm 2 vế: n n  n o 1/Psuccess = e = 2.718 :số khe thời gian trung bình để giải quyết tranh max chấp o Thời gian tranh chấp trung binh: 2tprope Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications
Đồng bộ tài khoản