Bài giảng mạng máy tính chương 3 nguyễn cao đạt

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM LỚP DATA LINK CHƯƠNG III Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Mục tiêu : – z Cung cấp giao tiếp tin cậy hiệu hai máy Các công việc : – – Xây dựng frame (framing) Điều khiển liên kết luận lý (Logical Link Control) z z – Điều khiển dòng Điều khiển lỗi Điều khiển truy cập ( Medium Access Control) z Xem xét vấn đề địa (Link Level Addressing) Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z : •Giao tiếp lớp datalink Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Xây dựng frame : – – z Hoàn toàn tìm lỗi sử dụng bit thô nhận từ lớp physical Cần phân chia chuổi bit thành frame để tìm lổi chuổi bit nhận Các phương pháp : – – – – Dùng số đếm ký tự Ký tự bắt đầu & kết thúc kết hợp chèn ký tự Cờ đánh dấu đầu & cuối frame kết hợp chèn bit Mẫu bit không hợp lệ Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Dùng ký tự đếm : Character count One character (a) 5 8 Frame characters Frame characters Frame characters Frame characters Error (b) 7 8 Frame Frame (Wrong) Now a character count Trang Baûn quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Dùng ký tự bắt đầu kết thúc : – – – (a) (b) Ký tự bắt đầu: Ký tự kết thúc: Stuffing : DLE STX DLE ETX Chèn DLE vào trước DLE cuûa data DLE STX A DLE B DLE ETX DLE STX A DLE DLE B DLE ETX Stuffed DLE (c) DLE STX A DLE B DLE Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin ETX Trang Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Dùng bit đánh dấu : – – Chuỗi bit đánh dấu đầu & cuối frame: 01111110 Stuffing : Chèn thêm bit có bit liên tục 1011111111111111110010 1011111011111011111010010 Stuffed bits 101111111111111111 0010 z Dùng mẫu bit không hợp lệ : – – – – Bit cặp high low Bit cặp low high Các cặp high high low low không dùng cho data Các cặp dùng để đánh dấu việc bắt đầu hay kết thúc frame Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Điều khiển lỗi điều khiển lưu lượng : – – Điều khiển lỗi z Dùng tín hiệu ACK, NAK z Dùng timer z Dùng sequence number Điều khiển lưu lượng: z Bên gởi nhanh, nhận chậm z Mất liệu gởi z Cần có qui tắc truyền nhận hai bên Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Các giao thức lớp datalink : – Giả thiết: z z z z – Các lớp physical, datalink, network độc lập Phần cứng tự động tính toán bổ sung checksum Dùng chế polling xử lý kiện Network sẵn sàng & frame truyền theo thứ tự Các giải thuật : z z z z Unrestricted Simplex Protocol (SGK) Simplex Stop-and-Wait Protocol (SGK) Simplex Protocol for a Noisy Channel (SGK) Sliding Window Protocol(SGK) Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Điều khiển truy cập : – – – Xem xét mô hình kết nối multiaccess Môi trường truyền chia xẻ WAN : z z z Cấp phát kênh truyền tónh Sử dụng TDM hay FDM Công thức : •Thời gian trễ T T= àC TFDM / TDM = ãDung lượng kênh C bps N = = NT C àC N N ãToỏc ủoọ truyen : frames/sec ãChieu daứi frame : 1/à bits Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 10 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Điều khiển truy cập : – LAN : z Cấp phát kênh truyền động z Chỉ có trạm phát tín hiệu thời điểm z Các trạm thay đổi trạng thái z Các giao thức phải đảm bảo tính công cho tất trạm z Sử dụng giao thức đa truy cập sau : – ALOHA – Carrier Sense Multiple Access Protocols – Collision-Free Protocols – Limited-Contention Protocols – Wavelength Division Multiple Access Protocols – Wireless LAN Protocol – Digital Cellular Radio Baûn quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 11 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Các mô hình kết nối LAN cần xem xét : Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 12 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Giao thức ALOHA : – – Pure ALOHA : z Cho user truyền có data truyền z Đụng độ hủy frame z Frame hủy chờ thời gian random gởi lại z Hiệu suất Slotted ALOHA: z Thời gian chia thành slot z Truyền bắt đầu slot z Hiệu suất có cải thiện Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 13 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Giao thức CSMA : – Carrier Sense (CS) : z z – Multiple Access (MA) : z z – Đợi kênh truyền rảnh Bắt đầu truyền liệu ( frame ) Nhiều trạm làm việc dùng chung kênh truyền Mỗi trạm dùng giải thuật đa truy cập Vấn đề truyền đồng thời xảy : z z Ảnh hưởng lẫn Gọi “collission” Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 14 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Giao thức CSMA : – – – – 1-persistent CSMA (SGK) Nonpersistent CSMA (SGK) p-persistent CSMA (SGK) CSMA with Collision Detection (CSMA/CD) : z z z Laéng nghe truyền Phát có tín hiệu trạm khác can thiệp vào Ngưng truyền đụng độ sau cố gắng trở lại sau thời gian ngẫu nhiên Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 15 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Chuẩn IEEE 802 cho LANs vaø MANs – – – – – – IEEE : Institure of Electrical and Electronic Engineers Chuaån IEEE 802.3 & Ethernet Chuaån IEEE 802.4 : Token Bus (SGK) Chuaån IEEE 802.5 : Token Ring Chuaån IEEE 802.11 : Wireless LAN Chuẩn IEEE 802.6 DQDB (Distributed Queue Dual Bus) Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 16 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet : – – Phổ biến hầu hết LAN Xem xét vấn đề truyền nhận : z z z z Chỉ trạm phát thời điểm Tín hiệu lan truyền toàn chiều dài cáp Tất trạm nhận tất liệu truyền mạng Dùng giao thức CSMA/CD việc giải truy cập Trang 17 Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet : (Tiếp theo) – Mã hoá Manchester Bit stream 0 0 1 1 Binary encoding Manchester encoding Differential Manchester encoding Transition here indicates a Lack of transition here indicates a Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 18 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet : (Tiếp theo) – Giải thuật đa truy cập : Nếu kênh truyền rảnh truyền Nếu không tiếp tục lắng nghe kênh truyền rảnh truyền Lắng nghe kênh truyền truyền liệu (frame) Nếu phát có đụng độ truyền phát tín hiệu “jam” dừng lại Quay lại bước cố gắng gởi số lần tối đa ( maxtry counter ) Bản quyền ®2001- Khoa Công Nghệ Thông Tin Trang 19 Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lớp Data Link z Chuẩn IEEE 802.3 & Ethernet : (Tiếp theo) – Giải thuật Binary Exponential Backoff : z z z z z Chia thời gian thành nhiều slot Slot Time : thời gian để gởi 512 bits Khi đụng độ lần thứ nhất, ngẫu nhiên chọn {0,1} slot để đợi Khi đụng độ lần hai, ngẫu nhiên chọn{0,1,2,3} slot để đợi Cố gắng đến lần thứ 16, ngẫu nhiên chọn {0,…,1024} slot để đợi