Các topology của mạng

Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2 Chủ đề 2. Các topology của mạng 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 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 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 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 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 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 8/2006 Chủ đề 2  Channelization: satellite  Channelization: cellular Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2  Random access: transmit when ready, need re-transmission  Scheduling: polling Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2  Wireless LAN: ad hoc network, random access and polling  Scheduling: token passing Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2  Channel capture và delay-bandwidth product - a A B t prop = d/v A truyền tại t = 0 A B A B A phát hiện xung đột tại t = 2t prop B truyền trước t = t prop và phát hiện xung đột o t = 2t prop : Thời gian cần thiết capture channel o X = L/R: Thời gian truyền khung có độ dài L với tốc độ truyền R o Thông lượng tối đa: o Thông lượng chuẩn hóa: X t a ,R 2a1 1 R L R2t 1 1 2tL/R L R prop prop prop Eff = + = + = + = 2a1 1 R R ρ Eff max + == [...]... 1 dải tần số o Hệ thống phân tán: Các trạm sử dụng các thuật toán phân quyền để xác định trật tự truyền dẫn của các trạm Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2 o Quá trình truyền dẫn từ các trạm được thực hiện trong các chu trình (độ dài chu trình có thể thay đổi) o Mỗi chu trình bắt đầu bằng thời gian đặt chỗ và các công đoạn truyền khung o Thời... Interface) o Tất cả các mạng LAN này đều sử dụng cơ chế token priority Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2  So sánh các phương pháp truy nhập ngẫu nhiên trong MAC o ALOHA và Slotted ALOHA  Hiệu suất không phụ thuộc vào a  Trễ thay đổi khi mạng chịu tải trung bình o CSMA-CD  Trễ thay đổi và không dự đoán được  So sánh các phương pháp truy... truyền các frame Thiết lập token bit về free sau khi kết thúc Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2  Các phương pháp chèn token Free token o Ring latency: Số bit có thể truyền đồng thời trong ring Busy token Frame o Multi-token operation  Free token được truyền ngay sau data bit cuối cùng của frame Idle Fill o Single-token operation  Free token được chèn vào sau bit cuối cùng của. .. Faculty of Electronics and Telecommunications 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: P success= np(1-p)n-1 n −1 n −1 1 1  1 max Psuccess = n 1−  = 1−  → 1/e khi n = 1/p o Lấy đạo hàm 2 vế: n... 1+ ( 2e + 1) Rd/vL v: vận tốc ánh sáng trong môi trường d: khoảng cách truyền dẫn Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2  Ứng dụng của CSMA-CD trong Ethernet LAN o 1-persistent CSMA o R = 10 Mbps o tprop = 51.2 microsec  Một khe thời gian: 512 bits = 64 byte  Cung cấp trong khoảng cách 2.5 km sử dụng 4 repeater o Truncated Binary Exponential Backoff... carrier sensing o Cung cấp các mức ưu tiên khác nhau khi nghe đường truyền o Thiết lập khoảng thời gian interframe theo các lớp ưu tiên o Ứng dụng trong WLAN 802.11 Hanoi University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2 • Scheduling for MAC  Reservation systems: Hệ thống đặt chỗ o Hệ thống tập trung: Bộ điều khiển trung tâm nhận yêu cầu từ các máy trạm và quản lý... of Electronics and Telecommunications 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... 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  n = G (1 − p ) = G1 −  → Ge −G  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:... University of Technology Faculty of Electronics and Telecommunications 8/2006 Chủ đề 2  Thông lượng của token ring o Định nghĩa  τ : Ring latency - thời gian để bit đi qua 1 vòng của ring '  X: thời gian truyền khung tối đa cho phép trên 1 trạm o Multi-token operation  Giả sử tất cả M trạm trong mạng đều truyền trong X sec khi nhận được free token  Đây là hệ thống hỏi vòng với thời gian phục vụ...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 . 2 Chủ đề 2. Các topology của mạng 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. Electronics and Telecommunications 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. Electronics and Telecommunications 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: