CSMA/CD
-
Upload
josiah-ward -
Category
Documents
-
view
19 -
download
1
description
Transcript of CSMA/CD
![Page 1: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/1.jpg)
Redes TCP/IP
CSMA/CDCSMA/CD
Prof. Edgard Jamhour
email: [email protected]
URL: http://ppgia.pucpr.br/~jamhour
![Page 2: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/2.jpg)
2000, Edgard Jamhour
LAN – LOCAL AREA NETWORKSLAN – LOCAL AREA NETWORKS
• A tecnologia de redes locais (Ethernet) baseia-se no princípio de comunicação com broadcast físico.
A B C
A B DADOS
quadro
CRC
![Page 3: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/3.jpg)
2000, Edgard Jamhour
QUADROQUADRO
• O quadro (frame) é a menor estrutura de informação transmitida através de uma rede local.
A B DADOS CRC
FECHOCABEÇALHO
ENDEREÇO (FÍSICO) DE ORIGEM
ENDEREÇO (FÍSICO) DE DESTINO
![Page 4: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/4.jpg)
2000, Edgard Jamhour
CSMA/CDCSMA/CDCarrier Sense Multiple Access/ Carrier Sense Multiple Access/
Collision DetectionCollision Detection
A) Uma estação sempre ouve o meio antes de transmitir, e só transmite se o meio estiver desocupado.
B) Durante a transmissão, a estação compara o que está transmitindo com o que está recebendo, se for diferente, então conclui que ocorreu uma colisão.
C) Em caso de colisão, a estação para imediatamente de transmitir, espera um tempo randômico selecionado entre 0 e T (512 bit times), e tenta novamente.
D) Se houver colisão, o intervalo de tempo randômico é dobrado novamente (0 a 2xT)
F) Se houver novamente colisão, o passo D é repetido até 16 vezes.
![Page 5: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/5.jpg)
2000, Edgard Jamhour
PROBLEMA 1: O tempo médio para PROBLEMA 1: O tempo médio para ganhar o meio aumenta com o número de ganhar o meio aumenta com o número de
computadores da rede.computadores da rede.
A B C
ESCUTANDO ESCUTANDO
quadros na fila de espera
![Page 6: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/6.jpg)
2000, Edgard Jamhour
EFEITO DA DISTÂNCIA ENTRE OS EFEITO DA DISTÂNCIA ENTRE OS COMPUTADORESCOMPUTADORES
• O tempo de propagação entre as estações afeta a taxa de ocupação máxima da rede.
A
B
A TRANSMITE
B TRANSMITEB RECEBE
tempo para o sinal ir de A para B
A RECEBE
T
![Page 7: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/7.jpg)
2000, Edgard Jamhour
ExemploExemplo
• Quadro de 100 bit e Taxa de Transmissão = 10 Mbit/s: – Tempo para transmitir um quadro T = 10 10-6 s
• Velocidade de propagação no meio: 200 000 Km/s– Tempo de propagação: t = 1 10-6 s para 200 m– Tempo de propagação: t= 10 10-6 para 2 Km
L
A B
eficiência = T/(T+t)
eficiência200m = 91%91%
eficiência2Km = 50%50%
eficiência100Mbits e 2Km = 9,1%9,1%
HALF-DUPLEX
![Page 8: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/8.jpg)
2000, Edgard Jamhour
PROBLEMA 2: COLISÃOPROBLEMA 2: COLISÃO
A
A
C
A TRANSMITE
C TRANSMITE
RECEBIDO DE A
RECEBIDO DE C
COLISÃO DETECTADA POR A
B C
COLISÃO DETECTADA POR C
![Page 9: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/9.jpg)
2000, Edgard Jamhour
ExemploExemplo
• eficiência = 1/(1 + 6,44t/T)– t: tempo de propagação
• L = 200m então t=1 10-6s
– T: tempo para transmitir o quadro• T = 10 10-6 s (quadro de 100 bits a 10 Mbits/s)
L
A B
eficienciaL=200m = 60,8 %60,8 %
eficienciaL=2Km = 13,4%13,4%
eficienciaL=2Km e 100Mbits/s = 1,52 %1,52 %
HALF-DUPLEX
![Page 10: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/10.jpg)
2000, Edgard Jamhour
LIMITAÇÕES DAS LANsLIMITAÇÕES DAS LANs
• O NÚMERO DE COMPUTADORES É LIMITADO – Como apenas um computador pode transmitir de cada vez, o
desempenho da rede diminui na medida em que muitos computadores são colocados no mesmo barramento.
• A DISTÂNCIA ENTRE OS COMPUTADORES É LIMITADA– Para evitar colisões, os computadores “escutam” o barramento
antes de transmitir, e só transmitem se o barramento estiver desocupado.
– Quanto maior a distância entre os computadores, maior a chance de ocorrer colisões no barramento, levando a rede para um estado de colapso e baixo desempenho.
![Page 11: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/11.jpg)
2000, Edgard Jamhour
HUBSHUBS
• Hubs ou concentradores são dispositivos que simulam internamente a construção dos barramentos físicos.
HUBHUB
A C A C A C
A B C
![Page 12: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/12.jpg)
2000, Edgard Jamhour
SWITCHSWITCH
• Hubs ou concentradores são dispositivos que simulam internamente a construção dos barramentos físicos.
A B C
SWITCHSWITCH
1 2 3A C
PORTA COMPUTADOR
1 A
C AC A
A C A C 3 C
![Page 13: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/13.jpg)
2000, Edgard Jamhour
SWITCHSWITCH• Os switchs são dispositivos capazes de segmentar a rede local
analisando os endereços físicos. Permitem também interligar dispositivos que trabalham com velocidades de transmissão diferentes.
A B C
SWITCHSWITCH
HUBHUB
D E F
HUBHUB
G
![Page 14: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/14.jpg)
2000, Edgard Jamhour
WANWAN• A redes WAN utilizam uma tecnologia de transmissão que permite
interligar um número ilimitado de comutadores em distâncias arbitrariamente grandes.
roteadorroteadorLANLAN LANLAN
LANLANPode ser uma ligação Pode ser uma ligação
ponto a pontoponto a ponto
![Page 15: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/15.jpg)
2000, Edgard Jamhour
RoteamentoRoteamento/Comutação/Comutação
Nó
Usuário
Link
Rota 1Rota 2
Subrede
Barramento
broadcastbroadcast
Ligação ponto a pontoLigação ponto a ponto
roteadorroteador
![Page 16: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/16.jpg)
2000, Edgard Jamhour
ComutaçãoComutação
POR CIRCUITO
POR PACOTES
NÃODATAGRAMA
SIMCIRCUITO VIRTUAL
COMUTAÇÃO
ORIENTADA A CONEXÃO?
![Page 17: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/17.jpg)
2000, Edgard Jamhour
Redes de comutação por circuitoRedes de comutação por circuito
– Estabelece um caminho dedicado entre a origem e o destino, antes que a comunicação se estabeleça.
• Exemplo: TDMA, CDMA, SHD, PDH, etc.
REDE COMUTADA POR CIRCUITO
C
A B
D
A banda é reservada, independente do tráfego.
![Page 18: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/18.jpg)
2000, Edgard Jamhour
Redes de comutação por pacote
REDE COMUTADA POR PACOTE
– Não estabelece um caminho dedicado.
– As informações de endereçamento precisam ser intercaladas com o próprio fluxo de mensagens, numa operação de denominada empacotamento.
– Exemplos: TCP/IP, GPRS, etc.
![Page 19: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/19.jpg)
2000, Edgard Jamhour
Redes de pacotes orientadas a conexãoRedes de pacotes orientadas a conexão
• Também conhecidas como circuito virtual• Determinam o caminho entre emissor e receptor antes
de iniciar a comunicação.• Os pacotes chegam sempre na ordem em que foram
enviados.– Exemplo: ATM e Frame-Relay
IDENTIFICADOR DE
CIRCUITO
VIRTUAL
PACOTE NUMA REDE ORIENTADA A CONEXÃO
OUTRAS
INFORMAÇÕES DE
CONTROLE
DADOS
![Page 20: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/20.jpg)
2000, Edgard Jamhour
Redes de pacotes Redes de pacotes não não orientadas a orientadas a conexãoconexão
• Também conhecidas como datagrama.
• O caminho é determinado analisando o endereço de cada pacote.
• Os pacotes podem chegar fora de ordem.– Exemplo: TCP/IP
ENDEREÇO
DE
ORIGEM
OUTRAS
INFORMAÇÕES DE
CONTROLE
DADOS
PACOTE NUMA REDE NÃO ORIENTADA A CONEXÃO
ENDEREÇO
DE
DESTINO
![Page 21: CSMA/CD](https://reader033.fdocuments.pl/reader033/viewer/2022042822/56812b1b550346895d8f0da1/html5/thumbnails/21.jpg)
2000, Edgard Jamhour
REDESREDES
• IP: Não orientadas a conexão
• ATM: Orientadas a conexão
Utiliza o endereço dos computadores
Utiliza um identificador de conexãoswitch
roteador