Juraj Michalek (xmichal5@fi.muni.cz) Pocitacove Site -- (Staudekove materialy + Matyska) A co stoji zato: http://archiv.czech.net/a93/a332c120.php3 http://archiv.czech.net/a93/a333c120.php3 #01 Point-to-Point connection -- siete spajajuce body Best-effort -- siete so zarucitelnou kvalitou prenosu Vysielanie: -- Baseband - prenos v zakladnom pasme -- Brodaband - prenos v prelozenom pasme Prepinanie (rezimy): -- Store and Forward - prijme sa cely paket, overi sa CRC a posiela sa dalej (spomalenie pri velkej dlzke paketov) -- Cut through -- nacita sa iba hlavicka paketu a okamzite sa posiela dalej (ziadna korekcia chybnych dat) -- Fragment free -- nacita sa kolizne okno (64 bit) a pokial nedoslo ku kolizii, posiela sa dalej -- Hybrid -- ked sa tie 3 hore nejako pomiesaju Broadcasting -- vsesmerove vysielanie Round Trip Time -- doba prenosu spravy a ziskanie odpovede -- ping Analogove data -- spojity signal -- frekvencna modulacia -- amplitudova modulacia Digitalne data -- postupnost symbolov abecedy Multiplexing -- rozdelovanie a spajanie datovych tokov, ktore su prenasane pomocou jedneho kanala Topologie sieti -- hviedza -- zbernica -- okruh (token-ring) Spojovane sluzby -- nutne vytvorit virtualny kanal -- alokacia zdrojov -- plytvanie s alakovanymi zdrojmi Nespojovane sluzby -- datagramy -- signalizacia znackovanim -- ziadna rezervacia zdrojov -- iba statisticka zaruka -- odolne proti vypadku -- Overprovisioning (plytvanie zdrojmi) Quality of Service (QoS) -- zarucenie kvality -- spojovane -- nespojovane s potvrdzovanim -- nezarucena spolahlivost -- nespojovane sluzby -- malo by byt zarucene: -- prepustnost -- odozva -- rozptyl (kolisanie doby prenosu) Referencny OSI model 7. aplikacna -- spristupnovanie informacnym sys. 6. prezencna -- kodovanie a syntax sprav 5. relacna -- synchronizacia 4. transportna -- zvysuje kvalitu spojov 3. sietova -- smeruje tok dat 2. datove spoje -- bity sa menia na datove ramce 1. fyzicka -- samotny prenos signalu Transportny protokol - poziadavky -- de/multiplexing - spajanie a rozpajanie datovych tokov -- spolahlivost -- flow control - riadenie toku dat -- reakcia na zahltenie - congestion control - aby sa nam to vsetko neucpalo, tak je treba vediet, kedy treba brzdit System riadenia toku dat -- obmedzi sa velkost vysielanych dat -- koordinuje sa medzi vysielacom a prijimacom System reakcie na zahltenie -- obmedzenie toku dat v celej sieti -- mal by dostatocne dopredu byt schopny odhadnut, kedy dojde k zahlteniu Vlastnosti riadenia -- maximalne vyuzitie kapacity -- fairness - rovnaky pristup k datovym tokom -- decentralizacia -- rychla konvergencia - spamatanie sa z pretazenia - inak povedane, aby sa stav co najrychlejsie stabilizoval k nejakemu normalu Kvalita transportnych sluzieb: -- zdrzanie pri nadvazovani spojenia -- zdrzanie pri ruseni spojenia -- pravdepodobnost neuspechu -- chybovost prenosu dat -- priepustnost (min, max, priemer) -- zdrzanie -- rozptyl Hodnotenie kvality sieti: A -- uno tutti prima - tak toto by som chcel mat doma - vsetko funguje na 100% B -- no, niekedy obcas nieco vypadne C -- telekomunisti - nic nefunguje Transport Control Protocol (TCP) -- vrstva 4. -- zvysenie kvality rezie -- poskytuje zaruceny prud slabik -- nedochadza k strate a k poprehadzovaniu -- 512 bytove segmenty -- kumulatine potvrdzovanie - nepotvrdzuje sa vsetko -- riadenie pomocu okna - do okna sa napchaju pakety ktore su odoslane, prijimatel caka na naplnenie okna, pokial dojde k strate vyziada si strateny paket, inak potvrdi cele okno -- zabudovana korekcia dat -- je prisposobeny na zahltenie -> riadene zahltenie -- Zakladne principy: - slow start (pomaly start) + najskor sa vysiela iba jeden paket (realna implementacia 2) a potom pocet paketov rastie - congestion avoidance (zabrana zahlteniu) - fast retransimt (rychla retransmisia) - fast recovery (rychle spamatanie) -- Potvrdzovanie - potvrdzuju sa zaslane spravy a ich pozicia - piggybacking - nepotvrdzuje sa vsetko -- strany caka, pokial ma dostatok udajov na odoslanie a k odoslanym udajom pribali indikaciu od doruceni paketov druhej strany -- cakanie na paket je maximalne 500 ms -- v pripade, ze dorazi neocakavany segmet, dochadza k dvojitemu potvrdeniu -- pomaly start -- okno zahltenia (congestion window) -- obmedzenie na strane vysielajuceho -- prijemca ma definovane okno -- reciever advertised -- postup vysielania: -- 1. vyslane 2 segmenty -- 2. pri kazdom potvrdeni sa zvacsi o jeden sekment -- 3. skoncit pri velkosti sstreshold = 64 KB -- 4. zvacsi o jeden segment za kazdy round trip time -- reakcia na stratu -- zmensenie tresholdu na max(objem dat na ceste/2, 2* segment) -- navrat k pomalemu startu -- rychla retransmisia -- 3 duplikovane potvrdenia znamnaju stratu celeho segmentu -- ododsle znova strateny segment -- nedojde k navratu na pomaly start, pouzije sa rychle vzpamatanie -- sstresh = max(FlightSize/2,2* segment) -- cwnd = sstresh + 3 * segmend -- posle nove data -- pokial nie je potvrdenie duplikovane cwnd = sstresh Port -- "cislo" aplikacie na pocitaci Dobre zname porty -- well known ports - no to su tie, co vsetcia poznaju a su zaregistrovane, ako 80, 21, 23 a tak :) User Datagram Protocol (UDP) rfc768 -- vrstva 4. -- oznamovacia funkcia -- nie je zarucene dorucenie -- nespojovana sluzba -- jednoduchy prenos paketov -- hlavicka: port prijemcu, odosielatela, dlzka, kontrolny sucet Internet Protocol (IP) -- vrstva 3. -- RFC791 -- rozhranie na hostitelskej sieti -- payload data unit = paket -- format paketu: -> verze -> dlzka hlavicky (32 bit) -> Type of service (nepouziva sa) -> Dlzka (20--62 K) -> ID segmentu -> Priznaky -> ODsadenie (volne miesto, aby bol paket zarovnany) -> TTL - doba zivota -> Protokol -> Kontrolny sucet -> Zdrojova adresa -> cielova adresa -> Nastavenia -> Odsadenie -> Data IPv6 -- zlozenie -- verzia -- trieda -- znacka toku -- dlzka dat -- max skoku -- adresa odosielatela -- adresa prijemcu Internet Conrol Message Protocol (ICMP) -- RFC792 -- odhalovanie chyb pri prenose paketov -- obsahuje cast paketu, ktory sposobil chybu -> Destination unreachable - port, prip. siet -> Redirect - oznacuje skratenie cesty -> TTL expired - pokial bol nastaveny prilis maly TTL -> Echo request/reply - vyziadanie otazky/odpovede -- Nie je generovany v pripade: -- ICMP sposobil chybu -- bradcast/multicast spravu -- poskodenu IP hlavicku (zla adresa) -- chybu fragmentu Dorucovanie datagramov -- connectionless, best-effort, nespolahlive -- nie je zarucene dorucenie paketu -- pakety v sieti sa pohybuju nezavisle Virtualne kanaly -- connection-oriented -- signalizacia -- pakety jedne relacie prechadzaju tou istou cestou #02 Protokol -- pravidla chovania Standardizacne organizacie: IEEE -- Institute of Electrical and Electronics Engineers -- najvysia svetova prof. organizacia ANSI -- America National Standatd Institute -- nevladna neziskova org. NIST -- National Institute od Standarts and Technology -- standarty pre vladu USA ISO -- International Standard Organization -- medzinarodna posobnost IETF -- Internet Engineering Task Force -- maju na svedomi RFC Model klient server -- zalozene na request/reply -- implementacia pomocou datagramov Opakovac (repeater) -- fyzicky zvysuje dosah signalu Most (bridge) + obsluhuje prenos dat Smerovac (router) + transformacia adries Brana (gateway) + transformacia konfovych sluzieb Zaujimavost: HearthBeat -- tlkot srdca -- transciever na Ethernetu simuluje koliziu, cim dava do okolia vediet, ze zije Smerovanie -- ciel: najst cetu medzi dvoma uzlami, ktora splnuje urcite podmienky -- faktory: topologia, zataz siete -- staticke cesty - predom deklarovane - riesenie je jednoduhsie ale neflexibilne -- dynamicke - zlozite algoritmicke riesenie - adaptabilne pri vypadku - nezarucuju poradie dorucenia sprav Porovnanie zasielania a smerovania: Zasielanie: 1. kazdy smerovac funguje samostatne 2. data smerovacom iba prejdu Smerovanie 1. spolocna cinnost smerovacov 2. je nutne cestu najst a udrzat ju Smerovanie je: -- distribuovane, krok za krokom, deterministicke, jedno, dynamicke Vlastnosti smerovacieho algoritmu: -- spravnost, jesnoduchost, robustnost, stabilita, spravodlivost, efektivnost, optimalnost -- skalovatelnost - minimalizuju sa riadiace data, smerovacie tabulky -- rozpory medzi globalnou a lokalnou znalostou sposobuje oscilacie Staticke smerovanie -- cesta je dopredu znama Izolovane smerovanie -- nahodna prechdzka -- vyber informacii z paketu -- broadcast (zaplava - sprav ide vsetkym) Dynamicke smerovanie -- periodicka vymena smerovacich tabuliek -- dynamicka vymena tabuliek Hierarticke smerovanie -- siet sieti -- cesta k neznamym cielom je nastavena ako default Metrika -- definuje optimalitu -- Minimal Spanning Tree - hladanie kostry grafu -- Distance Vector - pocet prechodov do ciela -- Link State - dostupnost susedov Smerovanie Distance Vector -- kazdy smerovac pozna iba cenu a cestu k susedom -- smerovacia tabulka v kazdom smerovaci -- smerovac si udrzuje DV= -- inicializacia - susedia = znama cena, zbytok = nekonecno -- periodicky sa zasle kopia tabulky susedom - pokial zaslana tabulka obsahuje lepsiu cestu tak si ju ulozi -- konvergencia k statickej topologii -- nebezpecenstvo zacyklenia Delenie horizontu -- smerovac nedava uzlu informacie o ceste k nemu Routing Information Protocol (RIP) -- DV protokol - nekonecno = 16 -- smerovace zasielaju info kazdych 30 sekund -- pri zmene hrany sa spusti update -- casovy limit 180s - detekcia chyby spojenia Link State -- siri sa topologia a smerovace si pocitaju cestu samy -- sirenie dopologie - zaplavou -- Dijkstra - rychlejsia konvergencia & zlozitejsii algoritmus Zaplava -- kazdy smerovac ma vlastnu databazu Link State Packet -- paket obsahuje identifikator uzlu, cenu spoja k susedom, poradove cislo a dobu platnosti Open Shortest Path First -- najpouzivanejsi Links State protokol -- je pomerne vykonny Subnetting -- namiesto Siet:Uzol (v IP) vytvorene Siet:podsiet:uzol Codec -- sposob kodovania analogovych dat do digitalnej podoby #03 Parametre siete: -- prepustnost - objem prenesenych dat za casovu jednotku -- zdrzanie (latence) - doba medzi poziadavkov a odozvou -- rozptyl (jitter) - kolisanie oneskorenia Zvysovanie vykonu: -- cache - docasna pamat, nie je nutne posielat opakujuce sa data Domain Name System -- mapovanie IP adries ku menam strojov -- preklady su lokalne ukladane do cache, cim sa zvysuje vykon v pripade rovnakych dotazov Relacia -- napriklad http -- posle sa dotaz a caka sa odpoved, ktora moze obsahovat viac objektov -- je mozne aj dalej pokracovat v komunikacii so srvrom -- prenos objektov sekvence/paralelne Spolahlivost -- prijemca moze potvrdzovat kazdu prijatu spravu -- pripadne ziadat len spravy, ktore nedorazili (retransmisiu) -- toto definuju jednotlive protokoly -- definuju sa timeouty - vyprsanie cas na dorucenie Zahltenie -- vysielajuci prisposobuje svoj prenos stavu siete tak, aby sa pokial mozno vyhol zablokovaniu priepustnosti siete. -- pokial dojde k nadmernej alokacii dojde k zahlteniu Paket -- zakladna jednotka prenasanej spravy -- Ethernet 1,5 KB Polling -- mechanizmus dotazovania na priepustnost cesty Headend -- vysle sa hlavickovy packet, ktory sa snazi alokovat cestu medzi sietovymi prvkami Payload -- prevod dat do konkretneho signalu taky paket vyzera nasledovne: |sync|Hlavicka|data|ochrana proti chybam| - teda vo vseobecnosti Model siete: -- rozklad do vrstiev: -- izoluje funkcionalitu jednotlivych zloziek -- umoznuje asynchronne spracovavat data -- a je to nezavysle (jednotlive sietove zlozky) Charakteristiky medii: -- utlum -- miera zmensenia vykonu signalu na vzdialenosti -- skreslenie -- deformacie signalu -- rychlostne, vykonnostne -- sum -- vnutorne interferencie -- biely sum -- preslechy -- sirka pasma -- kolko Hz sa da pouzit na prenos -- rychlost vysielania -- pocet signalovych prvkov za minutu Bd Twisted pair -- skrutenie eliminuje vyzarovanie -- preslechy - mierne -- sum - mierny + terminalne koncovky -- utlum 11% -- vzdialenost zosilovac(analog) 5 az 6 km opakovac(digi) 2 az 10 km -- pasmo: 250 kHz 500 kHz -- rychlost 100 Mb/s UTP -- unshielded (netieneny) STP -- shielded (tieneny) Koaxialny kabel -- preslechy - lepsia odolnost nez dvoudrat -- sum - terminalne konektory -- utlm - ohmicke straty 50% -- vzdialenost medzi opakovacmi 1 az 10 km -- pasmo: LAN 450 MHz tel 600 MHz -- segment dlzky 1 km Opticke vlakno -- preslechy - ziadne -- sum - ziadny -- utlm - zavisi na homogenite -- vzdialenost medzi opakovacmi 50 - 100 km -- sirka pasma 2 GHz -- rychlost 2 Gb/s Mikrovlnka -- preslechy - elektormagneticke interferencie - vysoke -- sum - vysoky -- utlm - premenny -- AM 5 MHz -- FM 20 MHz -- mikrowave 1 GHz Tok informacii: -- peer-to-peer (PTP) - komunikacia prebieha medzi ekvivalentnymi vrstvami OSI modulu -- Interlayer - komunikacia medzi jednotlivymi urovnami Implementacne pravidla pre OSI -- princip redundancie - konkretna funkcia sa moze vyskytovat v jedinej a to logicky najvyssej moznej vrstve) Presypacie hodiny -- musi zostat zachovana spodna vrstva, na ktoru su kladene vysoke naroky #04 Internetova domena -- domeny su autonomne systemy -- oddelene smerovanie vonku a v domene -- interne protokoly: RIP, OSPF -- externe protokoly: EGP, BGP Medzidomenove smerovanie -- aplikuju sa smerovacie pravidla policy - ktore definuju co ma kadial ist -- dovody mozu byt ciste politicke -- interne smerovace mozu vyuzit internu znalost cesty -- core -- implicitne jadro siete Supernetting -- agregacia smerovacich ciest -- blok adries, ktore nasleduju za sebou sa zverejnuje ako jedna adresa v tvare IP/pocet nasledujucich -- dlzka musi byt mocninou 2 EGP -- 1. protokol pre medzidomenove smerovanie -- stromova struktura siete -- cielom je, aby pakety dorazili tam kam maju a nie efektivita -- pouzitie distance vektoru Path Vector -- posiela sa informacia o celej ceste, nie len koncove uzly -- lepsia detekcia cyklov -- umoznuje definovat pravidla -- kratsie cesty su preferovane -- smerodajna je len dostupnost, nepouziva sa metrika Policies -- volba cesty nie je zavisla na lokalnych poziadavkach -- obchodne rozhodnutia -- lokalne rozhodnutia definuju: vyber cesty, zverejnenie internych podsieti -- dosledkom moze byt asymetria cesty pre odoslanie a pre prijem -- nemusia znamenat globalne optimum BGP -- path vector smerovanie -- umoznuje definiciu pravidiel smerovania -- pracuje nad TCP -- pouziva agregaciu ciest Spolahlivy prenos informacii -- vacsina protokolov pouziva UDP -- BGP - pouziva TCP, co znamena-> zaistene dorucenie, reakciu na pretazenie liniek Zasielanie paketov -- hlada sa najdlhsi prefix, ktory vyhovuje poziadavku na csetu -- ak existuje viac prefixov, pouzije sa najdlhsi Codec: vstup -> Encoder -> digital -> Decoder -> vystup Modem: vstup -> Modulator -> analog -> Demodul -> vystup Viackanalovy prenos sa uskutocnuje multiplexingom v urcitom pomere. Multicast -- sposob zasielania rovnakych sprav koncovym staniciam -- protokol IGMP - Internet Group Management Protocol Problemy: -- smerovanie -- autonomita koncovych systemov -- adresacia -- reakcia na zahltenie -- kvalita dorucenia Zakladne principy -- kazdym spojom data prechadzaju iba raz -- k duplikacii dat by malo dochadzat az vo vnutri cielovej siete -- skupinova adresa IP multicast -- nie je mozne uctovanie -- neda sa zistit prijemca -- DoS velmi v poho :) Protokoly pre multicastove smerovanie -- stromova struktura multicastovej skupiny -- Source Based Tree -- aktivuje sa zhora a zaujemci sa pripajaju -- periodicky broadcast -- obmedzenie sirky TTL -- vhodny pre uzko lokalizovane skupiny -- nevyhoda rezia -- broadcasty -- protokol Distance Vector Multicast Routing Protocol -- protokol Multicast Open shortest path first -- Shared Tree (Core Based Tree) -- definuje sa jadro (core), sticne body -- zaujemca o clenstvo kontaktuje najblizsti bod -- aktivacia zdola -> od prijimatela -- redukcia broadcastu -- nevyhodna je zavislost na jadre -- protokol CBT (Core Based Tree) PIM (Protocol Independent Multicast -- optimalizacia pre rozne skupiny Virtualne siete -- multicast bez podpory -- tunelovanie pomocou aplikacnej urovne -- Packet Reflector Potvrdzovanie sprav: ACK --> explosion, baby cruing SONET (Synchronous Optical Network) -- stavane na dialkove prenosy -- podklad v multiplexovani digitalnych hovorov -- jednotlive prispevky su generovane vzdy na tom istom mieste, je to riadene hodinami -- scrambling -- eliminacia dlhych zhlukov, ktore sa nachadzaju v datovom toku SDH (Synchronous Digital Hierarchy) -- stavane na prenosy medzi roznymi sietami a poskytovatelmi -- v rychlom prenosovom prostredi optickych vlaken ATM (Asynchronous Transfer Mode) -- zaklad pre BISDN -- 53 bit velkost bunky -- spojovana sluzba -- kontrola dodrziavania vynucovanych parametrov QoS -- PCR - Peak Cell Rate -- SCR - Sustainable Cell Rate -- Cell Loss Priority -- Cell Delay Variation -- Maximum Burst Size Burst -- Token bucket - tokeny tecu do kyblika a ked prilezie datova sranda, tak je odoslane prave toloko, kolko je srandiciek v kybliku Leaky bucket -- Tokeny pritekaju do kyblika spolu s datami a ked je kyblik plny tak sa data vyhadzuju Early detection -- udaje sa zacnu nahodne vyhadzova ATM bunka -- hlavicka 5 B 4 bit Generic Flow Control -- nepouzite pre lokalne fce 8 bit Virtual Path identifier 16 bit Virtual Chanel identifier 3 bit Payload Type Identifier - typ dat uzivatelske/riadiace - indikacia zahltenia siete - indikacia poslednej bunky 8 bit kontrolne sucty 48 byte data #05 Polovicny duplex -- dva draty -- jden vysiela, druhy pocuva Plny duplex -- 4 draty -- moze prebiehat komunikacia simultalne Multiplexing -- proces kombinovania dvoch alebo viacerych signalov s mensiou sirkov pasma do sirsieho pasma -- kombinovane zlozky maju sirku sucet sirok maximalne tak velky ako je sirka velkeho pasma -- predstavuje ucinnejsie vyuzitie pasma zdielaneho prenosoveho media Frekvencny multiplexing -- Frequency Division Multiplexing -- pre analogove signaly -- delenie sirky pasma na ciastky + medzipasma -- kazdy signal okupuje jednu cast pasma -- radio, televizia Casove multiplexovanie -- Time Division Multiplexing -- pre digitalne signaly -- cyklicky prekladane rozdelovanie sirky pasma pre prenos prave jedneho signalu -- vysielany usek = 1 ramec Statisticke multiplexovanie -- mult. na ziadost podla pripravenosti zdrojov Priestorovy multiplexing -- pridelovanie samostatnych kanalov komunikujucim stranam -- nejedna sa o setrenie, ale o system prepojovania Ramec -- jednotka prenosu dat -- typicky rozdeluje sietovy adapter Vymedzovanie ramcov -- hranicne symboly -- citace -- taktovanie (cas) Ramce (hranicne symboly) -- sentinel-based -- oddelovanie pomocou specialneho vzorku 011110 -- problem pri vyskyte vzorku v tele -- specialny vzor - sluzi na synchronizaciu Ramce (citace) -- counter-based -- v zahlavi sa uvedie dlzka dela -- problem porusenie citaca -- riesenie doplnenie kontrolneho mechanizmu (CRC) Ramce (taktovanie) -- clock-based -- kazdy ramec je dlhy 125 mikro sekund -- pouziva SONET a opticke siete #06 Plavajuce okno (sliding window) -- vysiela sa viac ramcov bez ich potvrdzovania -- definuje sa okno, ktore sa postupne posuva, podla toho, ktore ramce dorazili. Pokial dorazi nieco po konci ramca, vysiela sa ziadost o zopakovanie chybajucich ramcov Vysielajuce okno -- udrzuje sa zoznam ramcov, ktore boli odoslane a nepotvrdene Prijimajuce okno -- udrzuje sa zoznam ramcov, ktore je mozne prijat High Level Data Link Control (HDLC) -- bitovo orientovany protokol -- ramec je tvoreny: priznak (oddelovacom romcov) pole adresy (urcenie logicke stanice na mediu) riadiace pole (priznaky vztahujuce sa k datam) informacne pole (datova oblast, paket) kontrolna postupnost ramcov priznak (oddelovac) Serial Line Internet Protocol (SLIP) -- znakovo orientovany protokol -- prenosove jednotky: | IP paket | IP paket | IP paket .... -- ziadne chyby riadenia -- ziadne riadenie toku -- nestandardizovany protokol -- vhodny pre pevne spoje Point to Point Protocol (PPP) -- ramce s chybovym riadenim -- znakovo orientovany protokol -- ramce prevzate z HDLC #07 Pull model komunikacie -- webove prehliadace -- asymetricky datovy tok -- prehliadac vysle dotaz (potiahne server - pull) a server mu posiela, co sa len da :) Push model komunikacie -- asynchronny model -- prenos dat je inicializovany na zaklade malej znalosti (hesla, alebo niecoho podobneho) Teleprezencia -- to akoze sa nachadza niekto niekde vdaka datovemu prenosu -- telekonferencia ;) -- teleimerse -- silova spatna vazba -- mnohonasobne roznorode prudy dat Topologie -- zbernica a strom - najpruznejsie -- strom - jdenoduche usporiadavanie - neda sa pouzit pri plnom duplexe -- kruh - dobra priepustnost - slaba spolahlivost - v prekladovom pasme sa neda pouzit -- hviezda - rychla na male vzdialenosti - obmedzene rozsirovanie Access method -- metoda pristupu k spolocnemu datovemu mediu definuje urcite pravidla, podla ktorych sa moze vysielat Riadena metoda -- znamena to, ze neobsahuje ziadne prvky nahodnosti a vzdy je striktne dane, kto bude hovorit (predavanie pmocou priznaku) Neriadena metoda -- nezatucuje vysielajucemu, ze sa v konecne kratkom case dostane ku slovu Aloha -- nesynchrnonna kolizna metoda -- kazda stanica vysiela kedykolvek potrebuje -- radiove vysielanie, vsesmerove, analog -- pakety koliduju -- po kolizii sa v nahodnom casovom intervale opakuje pokus -- maximalne vytazenie 18% -- prijemca kontroluje pomocou CRC -- po prijmu neporuseneho vracia potvrdenie -- vysielajuci caka maximalnu moznu dobu na potvrdenie -- pri strate/sume sa posle po nahodnej dobe (backoff) -- opakuje do vycerpania maximalneho poctu pokusov Cerrier Sense Multiple Access (CSMA) -- CS - pred vysielanim kazdy prvok pocuva - priposlech (detekce nosne) -- MA - viac uzivatelov pristupuje naraz k mediu -- nesynchronna kolizna metoda na zbernici -- vsesmerove vysielanie -- vysielac testuje kanal a pocuva co nan vyslal Plne naliehajuce CSMA -- zisteny prenos - opakuje test -- ak je volno - vysiela -- za nahodny cas opakuje test Nenaliehajuce CSMA -- zisteny prenos - za nahodne t sa test opakuje -- volno - vysiela -- za nahodne t opakuje test p-Naliehajuci CSMA -- zisteny prenos - opakuje test -- zistene volno - s pravdepodobnostou p vysiela - s pravdepodobnostou 1-p sa opakuje -- kolizia - za nahodne t opakuje test Delenie Aloha -- synchronizovana kolizna metoda -- zavedenie casovych dielov -- koliduju len sucastne pozidavky na vysielanie -- max. kapacita 37% Collision Detection (CD) -- CD - je ticho..... Vsetcia zacnu vysielat, je nutne to zdetekovat -- ak vysielac zachyti koliziu vysle rusivy signal -- je preto nutne definovat minimalnu dlzku ramca -- vsetky vysielajuce sa v pripade kolizie zastavia -- a pokusia sa vyslat neskor -- zakazdym, ked sa uzol dostane do kolizie zdvojnasobi dlzku cakania - prudko znicuje pocet kolizii -- po 16 pokusoch to vzda Casove Multiplexovanie -- synchronna bezkolizna -- pevna periodicka alokacia casovych kvant uzlom Staticke Casove Multiplexovanie -- dynamicke ziskanie prveho casoveho kvanta -- synchronna bezkolizna metoda - bitova mapa Zbernica s priznakom opravnenia -- nesynchronna bezkolizna metoda -- riadi sa pristup k mediu -- protokol kruhoveho predavania opravneni je pomerne zlozity LLC -- podobne protokolu HDLC CSMA/CD -- vzdialenost koncovych stanic musi byt taka, aby dokazali zachytit koliziu -- teda maximalny round trip time musi byt mensi nez dlzka najkratsieho ramca -- pri Ethernete RTT<512 bitovych casov CSMA/CA -- nenaliehajuce CSMA, zaciatok cakacieho intervalu je synchronizovany na pravidelny cas -- potreba opakovania prenosu je na zaklade potvrdenia ramca od prijemcu -- pouziva sa v bezdratovych sietach -- neda sa pouzit na detekciu kolizii Mac protokol Ethernetu -- 1-naliehajuce CSMA/CD s exponenciamnym rastom cakacieho intervalu -- po 1. kolizii caka nohodne 0 alebo 1 krat 51.2 mikro sekund, potom opakuje pokus -- po n-tej kolizii zakaj nahodne 0 az (2^n -1) krat 51.2 mikro s -- maximalny cakaci interval je 1023 minimalnych ramcov -- po 16 pokusoch to vzda -- Vlastnosti: 1. priechodnost sa zmensuje s rastucim poctom stanic 2. nie je spravodlivy -- pravdepodobnost cakania dlhsie cakajucej stanice je vyssia -- stanice posielajuce dlhsie pakety su vo vyhode -- spravodlivost rastie s poctom stanic -> Riesenie problemov: prepojenie pomocou prepinaca - zmensi sa kolizia domen MAC protokoly s rezervaciou -- TDMA - time division multi access -- pevne stanovene okno pre kazdu stanicu -- DOCSIS - data Over Cable Service -- MAC protokoly ATM -- RTS/CTS handshaking -- polling MAC MAC s predavanim opravnenia -- opravnenie ma vysielat len jedna stanica -- toto opravnenie si predavaju --> token -> nutne obsluzit: 1. vytvorenie priznaku pri inicializacii 2. obnovenie priznaku v dosledku chyby 3. obnovenie priznaku pri strate a zdvojeni => algoritmy distribuovanej dohody Format Ethernetoveho ramca 7 byte hlavicka 7x 10101010 -- umoznuje synchronizaciu 1 byte Start of Frame Delimiter => vzor = 10101011 6 byte cielova adresa 6 byte zdrojova adresa 1 byte indikator typu 46-1500 bite data 4 byte kontrola Jumbo Frames -- velke ramce -- 80 000 paketov maximalnej dlzky za sekundu -- maximalna dlzka ramca je 9216 bytov Predlzenie ramcov na giga ethere.. -- pri maximalnej velkosti 512 bitov bolo nevyhodne nieco prenasat po tak rychlej sieti a preto sa dlzka zvacsila na 8x512 oktetov -- iba v poloduplexnom mode Shlukovanie ramcov -- po uspesnom odvysielani ramce stanica pokracuje vo vysielani dalsich ramcov do limitu 655536 bitovych casov -- medzi ramce sa vklada medzera, ktora sa nepovazuje za uvolnenie media -- cielom je zvysenie vykonu pri poloduplexnom prenose ramcov -- zhluk sa vola burst