Oversikt. Linklaget. Olav Lysne. (Koding) (Framing) Feilkontroll/feilretting (bare litt) Flytkontroll Eksempler

Transkript

1 Linklaget Olav Lysne (med bidrag fra Stein Gjessing og Frank Eliassen) Linklaget 1 Oversikt (Koding) (Framing) Feilkontroll/feilretting (bare litt) Flytkontroll Eksempler Linklaget 2

2 Feilfinning/feilretting Oppgaver: 1. Finne feil 2. Rette feil To alternativer til å rette feil: A. Ha nok informasjon til å rette opp de mottatte dataene B. Be om at dataene (rammen) blir sendt en gang til (C. Gi blanke, det er ikke så farlig å miste litt data) Generelt prinsipp i informatikken: Oppdag feilen så fort som mulig etter at den har oppstått! Linklaget 3 Feil-deteksjon Bit-feil i rammer behov for mekanismer som oppdager bit-feil Teknikker som ofte benyttes i datanett Paritet - to-dimensjonal paritet BISYNC ved ASCII overføring Sjekksum flere Internett-protokoller Cyclic Redundency Check (CRC) svært utbredt Linklaget 4

3 Paritet (tversum) Ett paritetsbit: F.eks. 7 bit data, sendes som 8 bit Like paritet dvs. et like antall enere i resultatet Odde paritet dvs. et odde antall enere i resultatet Like paritet: sendes som Odde paritet: sendes som Mulig med flere paritetsbit Generelt: Jo mer data til redundanse, jo flere feil oppdages. Linklaget 5 Internett sjekksum algoritme Se på en melding som en sekvens av 16- biters heltall Senderen adderer disse heltallene sammen ved bruk av 16-biters aritmetikk Dette 16-biters tallet er sjekksummen Mottaker utfører samme beregning og sammenligner resultatet med den mottatte sjekksum Får mottaker feil resultat er det bitfeil enten i dataene eller i sjekksummen Benyttes ende til ende i Internett Linklaget 6

4 CRC: Cyclic Redundancy Check Generalisering av paritet Punkter i et n-dimensjonalt rom Kodeord Data (med hode) Sjekk/CRC Like paritet: Kodeordet delt på 2 skal ikke gi rest CRC: Kodeordet delt på et tall, G, skal ikke gi rest Dette tallet vi deler på kaller vi Generatorpolynomet Deling foregår med modulo-2 regning, dvs ikke mente eller låning. Linklaget 7 Pålitelig overføring Pakker med feil CRC kastes Fint om vi kan rette opp feilen Hvis feilen ikke kan rettes opp, og vi trenger pakken, da må den sendes en gang til! Også her er det en avveiing: Ende-til ende eller mellom noder? (Problemkomplekset med doblet/triplet (mm.) funksjonalitet) Linklaget 8

5 Pålitelig overføring Når omsending av pakker er nødvendig: To fundamentale mekanismer kvitteringer (engelsk: acknowledgements, ack) tidsfrister (timeouts) vha. vekkeklokke (timer) Husk at også kvitteringer kan bli borte Ønsker vi at pakkene skal komme frem i riktig rekkefølge? Linklaget 9 Stop-and-Wait (stopp og vent) Sender A 2. ACK Mottaker B 1. Pakke Mottakersender acktilbakenåren rammeermottatt, og først når sender mottar ack, sendes ny ramme. På denne måten blir ikke mottaker oversvømmet av pakker, og avsender vet at alle pakker er kommet trygt fram. Men hva hvis pakker blir borte? Linklaget 10

6 Stop-and-Wait (stopp og vent) Grunnleggende algoritme: send én ramme og vent på kvittering (ACK ramme) dersom ACK ikke mottatt innen gitt tidsfrist, send rammen på nytt. tidsfrist ramme ACK tidsfrist ramme ramme tidsfrist ACK Linklaget 11 Stop-and-Wait Problem 1 med grunnleggende algoritme: Men kanskje det var ACK som ble borte Vi må kunne sende den samme rammen på nytt, selv om den allerede er kommet riktig frem ramme ACK ramme tidsfrist tidsfrist ACK Linklaget 12

7 Stop-and-Wait! Problem 2 med grunnleggende algoritme: " Kanskje vi sendte rammen omigjen for tidlig " Vi må godta at ACK kommer for sent ramme ACK ramme ACK Linklaget 13 Stop-and-Wait!Må sende rammen på nytt og på nytt helt til ACK kommer tilbake tidsfrist tidsfrist tidsfrist tidsfrist tidsfrist ramme ramme ACK ramme ACK ramme ACK Linklaget 14

8 Løsning: sekvensnummer A ACK (send meg k+1) k+1 k+1 k+1 Mottaker B k+1 k k k k k Ramme nr. k Neste bilde: Det er nok med en en-bit teller (0 og 1) k, k+1 regnes da ut modulo 2. (En buffers Sliding window protokoll) Linklaget 15 Sekvensnummer som 0 og 1 0 og 1 som sekvensnummere En bit er nok når vi har én ramme ad gangen tidsfrist ramme 0 ACK 1 ACK 1: Send ramme med odde sekvensnummer ACK 0: Send ramme med like sekvensnummer tidsfrist ramme 0 ACK 1 ramme 1 Altså: ramme 0, 1, 2, 3, 4, 5, sendes som ramme 0, 1, 0, 1, 0, 1, ACK 0 ramme 0 ACK 1 Linklaget 16

9 0-1 sekvensnummer # Går dette bra? # Ja, fordi: - like ramme (0) sendes ut - ignorerer (gamle) ACK 0 - resender like ramme (0) I det ACK 1 kommer: - odde ramme (1) sendes ut - ignorerer (gamle) ACK 1 - resender odde ramme (1) I det ACK 0 kommer: - like ramme (0) sendes ut - ignorerer (gamle) ACK 0 - resender like ramme (0) I det ACK 1 kommer: osv. tidsfrist tidsfrist tidsfrist ramme 0 ramme 0 ACK 1 ramme 0 ACK 1 ramme 0 ramme 1 ACK 1 ACK 0 ramme 0 Linklaget 17 Tilstandsmaskin for en bit protokoll Ta imot ack 0 Ta imot pakke 0 Start Send pakke 0 Send ack 1 Ta imot ack 0 Ta imot ack 1 Ta imot pakke 0 Ta imot pakke 1 Start Ta imot ack 1 Sender Send pakke 1 Ta imot pakke 1 Mottaker Send ack 0 Linklaget 18

10 Et bit protokoll A ACK (send meg k+1) B k k+1 k+2 k+3 k+4 k Ramme nr. k A Sender ACK (send meg k+2) Mottaker B k+1 1 k+2 0 k+3 1 k+4 0 k Ramme nr. k Linklaget 19 Stop-and-Wait ramme 0 Det gjør ikke noe om mottaker gjentar en ACK, men det er ikke vanlig, dvs. at det er bare vanlig å sende ACK når en pakke ankommer. Ved mye pakketap kan det være gunstig å gjenta ACK selv om det ikke kommer en ny pakke tidsfrist tidsfrist tidsfrist ACK 1 ramme 0 ACK 1 ramme 0 ACK 1 ramme 0 ramme 1 ACK 0 Linklaget 20

11 Stop-and-Wait Grunnleggende svakhet: utnytter linjekapasiteten dårlig senderen kan bare ha én utestående ramme til enhver tid Eksempel: 1.5Mbps link x 45ms RTT = 67.5Kb (8KB) dvs. 8KB data kan være underveis på linjen anta rammestørrelse 1KB stop-and-wait bruker ca. 1/8 av linjekapasiteten (om ingen feil) Mål: senderen må kunne sende opp til 8 rammer før den må vente på en ACK moralen er: fyll opp røret Avsender Mottaker Linklaget 21 Fyll opp røret Utnytte linjen bedre. Sender flere pakker rett etter hverandre: A Pakker B Pakker Putte ACK/NAK på ryggen til meldinger som går den andre veien ( piggyback ) Linklaget 22

12 Glidende vindu Idé: Tillat senderen å sende flere rammer før den mottar ACK for derved å holde røret fullt. Det må være en øvre grense på antall rammer som kan være utestående (som det ikke er mottat ACK for). sender mottaker Eksempel: maks. 5 utestående rammer Linklaget 23 Glidende vindu Flere bufre hos sender og flere bufre hos mottaker, mange pakker med forskjellige nummer og mange ack/nack med forskjellige nummer under veis hele tiden. ACK/NACK Pakker Linklaget 24

13 Glidende vindu Sendt men ikke fått ack, må kanskje sendes på nytt (vil bli resendt om ack aldri mottas) Disse tre er motatt og kvittert (ack sendt) (men kan ikke sendes videre før x motatt) Ikke motatt x Pakker ack/nak x Linklaget 25 Glidende vindu: sender Tilordner sekvensnummer til hver ramme (SeqNum) Vedlikeholder tre tilstandsvariable send window size (SWS) last acknowledgment received (LAR) last frame sent (LFS) Vedlikeholder invariant: LFS - LAR SWS Rammer som er bekreftet Rammer som venter på å bli bekreftet Rammer som ikke er sendt N N+1 N+2 N+3 N+4 N+5 N+6 N+7 N+8 N+9 N+10N+11 N+12N+13N+14 SWS=8 LAR SWS LFS flyt stoppet Når ACK mottas, økes LAR, og derved kan ny ramme sendes slik at LFS økes. Buffer for opptil SWS rammer, dvs SWS rammer i røret samtidig Linklaget 26

14 Glidende vindu: mottaker Vedlikeholder tre tilstandsvariable (fig 2.23 side 107 har feil navn) receive window size (RWS) largest acceptable frame (LAF) last frame recived (LFR) (with all smaller frames also recived) Vedlikeholder invariant: LAF - LFR RWS Rammer som er mottatt Rammer som kan mottas (muligens ute av orden) N N+1 N+2 N+3 N+4 N+5 N+6 N+7 N+8 N+9 N+10N+11 N+12N+13N+14 LFR RWS LAF Linklaget 27 Glidende vindu: mottaker Kumulativ kvittering ( go back n protokoll), dvs. vi ack-er ikke nye pakker hvis det er hull i sekvensen av mottatte pakker if LFR < MottatRamme.SeqNum < LAF then ta-imot-pakken-og-legg-den-på-plass; beregn-nye-grenser (MottatRamme.SeqNum); else kast pakken; send ACK (LFR + 1) // se neste lysark Rammer som er mottat Rammer som kan mottas (muligens ute av rekkefølge) N N+1 N+2 N+3 N+4 N+5 N+6 N+7 N+8 N+9 N+10N+11 N+12N+13N+14 LFR RWS LAF Linklaget 28

15 Glidende vindu: mottaker Invariant: LFR + 1 er første pakke som ikke er mottatt bergen-nye grenser(seqno) if seqno = LFR + 1 { beregn ny LFR og LAF: for (i= LFR + 1; ramme i er mottatt; i++) { } ; LFR = i-1; LAF = LFR + RWS; } første som ikke er mottatt N N+1 N+2 N+3 N+4 N+5 N+6 N+7 N+8 N+9 N+10N+11 N+12N+13N+14 LFR SeqNum LAF Linklaget 29 Glidende vindu: mottaker Varianter til go back n protokoll Negativ kvittering (NAK) mottaker sender NAK på rammer som savnes Selektiv kvittering (SAK) mottaker sender ACK på nøyaktig de rammer som mottas disse behøver da ikke re-sendes Både SAK og NAK øker kompleksiteten til implementasjonen, men kan potensielt bedre utnyttelsen av linjen Linklaget 30

16 Glidende vindu: endelige sekvensnummer I praksis representeres sekvensnummer med et endelig antall biter. n biters sekvensnummer => intervall sekv. nr. = (0..2 n -1) I HDLC: n = 3, dvs. sekvensnummerintervall (0..7) sekvensnummer må gjenbrukes Problem skille mellom ulike inkarnasjoner av samme numre Minimum krav: sekvensnummerintervallet må være større enn maks. antall utestående rammer Linklaget 31 Glidende vindu: endelige sekvensnummer SWS MaxSeqNum+1 er ikke tilstrekkelig anta 3 biters SeqNum felt (0..7) SWS=RWS=8 senderen transmitterer rammene 0..6 mottas uten feil, men ACK går tapt senderens tidsfrist utløper, rammene 0..6 sendes på nytt mottaker forventer 7,0..5, men mottar andre inkarnasjon av 0..5 SWS,RWS (MaxSeqNum+1)/2 er riktig regel Hindrer overlapp mellom nedre kant av sendervinduet og øvre kant av mottakervinduet. Linklaget 32

17 Glidende vindu: endelige sekvensnummer Eksempel: SWS, RWS = 4 LAR LFS LAR LFS send rammer 0..3 ACK 4 send rammer 0..3 NFE LFA 7 0 LFA NFE Hva bør mottaker nå gjøre? Linklaget 33 ETHERNET Linklaget 34

18 CSMA/CD (Ethernet) Historie Utviklet på Xerox PARC (Palo Alto Research Center) ca Standardisert av Xerox, DEC og Intel i 1978 Videre standardisert av IEEE (802.3) Utviklet fra Aloha pakke-radio protokoll (Univ. Hawaii) Aloha protokollen sender en pakke (ut i eteren ) og håper at det ikke blir noen kollisjon (delt eter ) Hvis ACK tilbake: OK Ikke ACK tilbake/nak: antagelig kollisjon - send på nytt Ble brukt til å sende data mellom øyene på Hawaii Linklaget 35 CSMA/CD (Ethernet) CSMA/CD Carrier Sense (noder kan skille mellom ledig og opptatt linje) Multiple Access (flere noder aksesserer samme medium) Collition Detection (en node kan lytte mens den sender) Båndbredde: 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps (Virkemåten til 100Mbps og 1Gbps kommer senere) Problem: Distribuert algoritme som gir rettferdig adgang til et felles medium (Ethernet-kabelen) Linklaget 36

19 CSMA/CD (Ethernet) Relasjon til OSI modellen Logisk link lag Medium aksess lag Fysisk lag Vi fokuserer på dette sublaget (MAC) Medium aksess betyr: hvordan få tilgang til mediet, dvs. hvordan få lov til å sende Linklaget 37 CSMA/CD (Ethernet) Virkemåte (oversikt) Som en bus: bare én node kan sende om gangen I motsetning til intern databus: I en databus sørger egen logikk for eksklusiv adgang til bussen Ethernet: ingen kontakt (annen enn Ethernettkabelen selv) mellom senderne 1. Lytt på nettet (kabelen) 2. Hvis ledig: send ut rammen 3. Fortsett å lytte på nettet (mens sendig pågår) Hvis det som høres er det samme som sendes: OK Hvis det som høres ikke er lik det som sendes: Kollisjon (noen andre prøvde å sende rett etter meg) Prøv på nytt senere. Linklaget 38

20 CSMA/CD (Ethernet) Klassisk Ethernet Maksimum 500 meter per segment (50ohm coaxial kabel) Segmenter kobles sammen med repeatere Ikke mer enn to repeatere mellom hver node ( max 1500 meter) Max 1024 noder Kringkastingsnett ( alle hører alt ) Kalles også 10Base5 ( tykketer ) hovedsegment repeater Begrensning på lengde for å være sikker på at sender hørerkollisjonenførhaner ferdig med å sende (T/R tid) Linklaget 39 CSMA/CD (Ethernet) Alternative teknologier 10Mbps Ethernet Navn 10Base5 10Base2 10Base-T 10base-F Kabel Tykk coax Tynn coax Twisted pair Fiberoptikk Max segment 500 meter 200 meter 100 meter 2000 meter Noder/segment Base2: regnes som billigste løsning 10Base-T: mest populære idag stjernetopologi (alle kabler via hub/bro, enklere vedlikehold) 10Base-F: benyttes typisk mellom bygninger Linklaget 40

21 CSMA/CD (Ethernet) IEEE 802.3u (Fast Ethernet) som med 100Mbps båndbredde Alternative teknologier Navn 100Base-T4 100Base-TX 100base-F Kabel Twisted pair Twisted pair Fiberoptikk Max segment 100 meter 100 meter 2000 meter 100Base-T4: stjernetopologi (som i 10Base-T) kan utnytte eksisterende kabling (telefon-kabler) krever 4 twisted pair (kategori 3) kabler 100Base-TX: stjernetopologi (som i 10Base-T) krever 2 twisted pair (kategori 5) kabler 100Base-F: stjernetopologi Linklaget 41 CSMA/CD (Ethernet) Rammeformat Ethernet byte Dest Source Post Preamble addr addr Type Body CRC amble IEEE Dest Source Preamble Length Body CRC addr addr Adresser. Kalles MAC-adresser Entydig 48-biters adresse tilordnes hver adapter ( brent inn I adapteren) Eksempel: 8:0:2b:e4:b1:2 Kringkastingsadresse: ff:ff:ff:ff:ff:ff (kun 1-ere) Multicast: første bit er 1 Linklaget 42

22 CSMA/CD (Ethernet) Mottaker algoritme En Ethernet adapter mottar alle rammer og aksepterer: rammer adressert til dens unicast (en til en) adresse rammer adressert til kringkastingsadressen rammer adressert til enhver multicast adresse den er blitt programmert til å akseptere alle rammer når den kjører i åpen ( promiscuous ) modus Linklaget 43 CSMA/CD (Ethernet) Sender algoritme: Hvis linjen er ledig send umiddelbart maks meldingsstørrelse (data) er 1500 byte Må vente 51µs mellom etterfølgende rammer gir andre stasjoner en sjanse å sende deres rammer Hvis linjen er opptatt vent til den blir ledig og send umiddelbart kalles 1-persistent sender med sannsynlighet 1 når linjen er ledig spesialtilfelle av p-persistent (0 < p < 1) Linklaget 44

23 CSMA/CD (Ethernet) Sender algoritme (forts.): Hvis kollisjon oppstår: send ytterlige 512 biter ( jam ), stopp så å sende rammen minimum ramme er 64 byte (header + 46 byte data) Vent en tid og forsøk igjen 1. gang: uniformt fordelt mellom 0 og 51.2µs 2. gang: uniformt fordelt mellom 0 og 102.4µs 3. gang: uniformt fordelt mellom 0 og 204.8µs n-te gang: uniformt fordelt mellom 0 og 2 (n-1) *51.2µs kalles exponential backoff gir opp etter flere forsøk (vanligvis 16) Linklaget 45 CSMA/CD (Ethernet) Hvorfor minst 64 byte ramme og 51.2 µs? T/R-tid kan være opptil 51.2 µs Nok tid til å sende 512 bit over 10Mbps Ethernet Sikrer at alle adaptere oppdager kollisjonen (inkl. senderen!) Ventetid mellom etterfølgende rammer fra samme adapter på minimum 51.2 µs (jfr. over) sikrer at kabelen er tom overalt før neste forsøk A pakken starter ved tid 0 B A pakken nesten ved B etter τ ε B A B A støy når A ved tid 2τ B kollisjon ved tid τ men A må fortsatt sende ved tid 2τ for å oppdage kollisjonen Linklaget 46

24 CSMA/CD (Ethernet) Ethernet i praksis noder (ikke 1024) Lengden som regel en tiendedel av maks. (RTT (T/R-tid) nærmere 5µ enn 51µ) Bør ikke ha ha større last enn 30% ellers går for mye tid bort i kollisjoner Best med store pakker Stjernenett brukes mer og mer svitsjede Ethernet med en stasjon per segment fortsatt et Ethernett? Mer senere (kap 3) 100 Mbit og 1Gbit Ethernet Linklaget 47 Token ring/fddi Linklaget 48

25 Ringtopologier Mange stasjoner koblet sammen i en ring vha simplex linjer En toveis punkt-til-punkt forbindelse er et spesialtilfelle av en ring. Token Ring, FDDI, DPT (fra CISCO) og SCI baserer seg på slike ringer. Linklaget 49 Ringtopologier Grunnleggende idé: Rammer flyter i én retning i ringen: fra oppstrøms til nedstrøms Spesielt bit-mønster (token) roterer rundt i ringen for å marker hvem som får lov til å sende, eller noder sender på viss vilkår når ingen pakker går forbi (SCI, DPT) Token ring: en stasjon må fange tokenet før den kan sende Token ring: en stasjon frigir tokenet etter at den har sendt rammen umiddelbart forsinket Stasjonen eller mottakeren fjerner rammen fra ringen Stasjonene kan sende i round-robin rekkefølge (token ring) eller på andre måter ( når ringen er ledig ++) (SCI, DPT) Linklaget 50

26 Token Ring Noen kjente token ring nett: PRONET: 10Mb/s og 80 Mb/s ringer IBM: 4Mb/s token ring 16Mbps IEEE 802.5/token ring 100Mbps Fiber Distributed Data Interface (FDDI) (SCI: 1Gbyte/s) 50ns forsinkelse (100Mbps FDDI) 100Mbps FDDI: Maks lengde 100 km Maks 500 stasjoner (100Mbps FDDI) Linklaget 51 Fysiske egenskaper til FDDI Konfigurasjon med to ringer Hver node koblet til ringen med fire fiber (pakket i to kabler) Tolererer at én stasjon faller ut uten at ringen brytes Relativt kostbar løsning (men slik redundanse brukes mer og mer i ringer fordi ringer eller er svært sårbare, bl.a. i DPT) Linklaget 52

27 Fysiske egenskaper til FDDI Single and Dual Attachment Configuration: Downstream neighbour knytter flere SAS stasjoner til en dual ring Upstream neighbour Concentrator (DAS) SAS stasjon feiler optisk bypass i funksjon én kabel (to fiber) SAS SAS SAS SAS single attachment station (SAS) Linklaget 53 Medium aksess FDDI Timed token algorithm Token Holding Time (THT) øvregrensepåhvorlengeen stasjonkanholdepåtokenet THT er tid som en stasjon kan benytte til å sende data Token Rotation Time (TRT): tiden det tar tokenet å traversere ringen (sett fra én node) TRT <= #AktiveNoder x THT + RingLatenstid RingLatenstid: rotasjonstid for tokenet når ingen sender data Target Token Rotation Time (TTRT) forhandlet øvre grense for TRT (egen forhandlingsprotokoll) sikrer maksimum aksesstid til ringen for en node typisk TTRT verdi: 50ms Linklaget 54

28 Medium aksess FDDI Algoritme hver node måler TRT mellom etterfølgende ankomster av tokenet dersom målt TRT > TTRT, så er tokenet seint ute, så noden sender ikke data dersom målt TRT TTRT, så er tokenet tidlig ute, så OK å sende data stasjonen kan holde tokenet i en tid lik differensen mellom målt TRT og TTRT (men kan sende minst én ramme) hva med applikasjoner som er sensitive for forsinkelse (audio/video)? definererto klassertrafikk synkron : kan alltid sende data (selv om tokenet er seint ute) (isynchronous data) asynkron : kan kun sende data når tokenet er tidlig ute Linklaget 55 Medium aksess FDDI Vedlikehold av token Tap av token intet token når ringen initialiseres bit feil i tokenet (tokenet forsvinner ) noden som har tokenet, feiler ( node crash ) Generere token (og forhandle TTRT) utføres når ny stasjon kobles til ringen eller mistanke om feil hver node sender en spesiel claim frame (nodens bud på TTRT) når node mottar claim frame, oppdaterer den budet og sender videre hvis din claim frame kommer helt rundt ringen ditt bud var det laveste alle kjenner TTRT du injiserer nytt token Linklaget 56

29 Medium aksess FDDI Overvåking av token enhver stasjon bør se en gyldig sending (ramme eller token) periodisk maksimum intervall = ring latens + maks ramme 2.5ms sett timer til 2.5ms tilbakestill ved observasjon av gyldig sending send claim frame dersom tidsfristen går ut Linklaget 57 Medium aksess FDDI Rammeformat maks 4500 byte lang Start of Dest Source End of Control CRC frame addr addr Body frame Status Kontroll felt 1. Bit: asynkrone (0) vs synkrone (1) data 2. Bit: 16 bit vs 48 bit adresser siste 6 bit: demux key (spesifiserer i essens rammetype) Status felt fra mottaker tilbake til sender feil i ramme gjenkjent adresse akseptert ramme (flyt kontroll) Linklaget 58

30 CISCO: DPT (Dynamic Packet Transfer) Laget av CISCO, forsøk på standardisering To ringer som FDDI Spatial re-use som SCI Medium aksess omtrent som SCI Foreløp er det bare SONET/SDH-rammer som vandrer rundt ringen Senere blir det (kanskje) IP-pakker (eller Ethernet pakker) Linklaget 59 Trådløs Ethernet Linklaget 60

31 Trådløs Mobiltelefoni GPRS UMTS Satelitter Geostasjonære Lavbane Trådløs Ethernet - IEEE Bare fantasien (og noen få fysiske lover) setter grenser: Ad-hoc nettverk Linklaget 61 Trådløs Ethernet IEEE Tre overføringsmetoder Spredt spektrum (to typer) Difus infrarød Avstand: 5 cm til 5 km Spredt spektrum kan sendes i alle retniger eller konsentreres i en bestemt retning Maksimum tillatt sendestyrke, derfor går bølgene lengst når de er rettet (vi har målt opp til 5 km.) Linklaget 62

32 Spredt spektrum Bruker et stort frekvensområde Signalet er skjult i dette området Tåler mye støy Frekvens hopping: Sender (og mottaker) hopper rundt i området og sender noen biter hvert sted Direkte sekvens: Smører signalet utover og kan derfor sende med en høyere baud rate (fig side 137) (bitrate-baudrate) 10 cm lange bølger (2.4 Ghz) (som mikrobølgeovn) Fritt tilgjengelig for alle Linklaget 63 Difus infrarød ( i IEEE ) Millimeter (og kortere) bølger Som lys trenger de ikke gjennom vegger Difus: Reflekteres av vegger mm. Behøverderforikkedirektelinje Linklaget 64

33 Trådløs Ethernet Ethernet, Men 1: Når både A og C sender til B blir det kollisjon som ingen av dem oppdager A B C A og C ser ikke hverandre (skjulte noder) Linklaget 65 Trådløs Ethernet Men 2: Hvis B hører at C sender, må B da ti stille? Kan B sende (til A) samtidig som C sender (til D)? A B C D Linklaget 66

34 Collison Avoidance Multiple Access with Collison Avoidance (MA/CA) 1. En avsender spør en mottaker om å få lov å sende en viss stund (sendelengden) 2. Mottaker svarer tilbake til avsenderen: Klart til å sende Alle som hører en Klart til å sende vet de er nær mottakeren, og må ikke sende selv i dette tidsrommet Alle som bare hørte forespørselen om å sende (men ikke svaret) kan gjerne sende selv Linklaget 67 Kollisjon og omsending Når to sendeforespørsler kolliderer vil mottaker ikke skjønne meldingen og gir ikke noe svar Nå det ikke kommer noe svar venter sender en stund før den sender en ny forespørsel (på samme måte som i vanlig Ethernet) Alle datapakker ACKes Kommer det ikke noe ACK retransmiteres pakken Linklaget 68

35 Aksesspunkter og celler A, B og C er aksesspunkter M (mobil) sender Probe -pakke (til alle) A svarer at den eksisterer med å sende Probe Response pakke til M M godtar A som aksesspunkt og svarer til A: Association Request A besegler forbindelsen ved å svare Association Response til M M Distribusjonsnett A B M C Hva skjer med M nå? Linklaget 69 Aksesspunkter og celler Hva skjer nå M flytter seg? M sender ut nye Probe pakker når signalet fra A blir svakt (kalles active scanning ) Ny forbindelse opprettes så med B M A B M C Distribusjonsnett Linklaget 70

36 Oppgaver Man kan tenke seg en avansert HUB som gjør CSMA/CD separat på hvert segment, men som ikke lærer adresser. Kan man tenke seg det motsatte? Hvorfor eller hvorfor ikke? Anta at du lager en Sliding window protokoll for en link til månen, med en enveisforsinkelse på 1.25 sekunder. Anta at hver ramme er på 1 KB, og at linken kjører 1 Mbps. Hvor mange bit trengs til sekvensnummer? Linklaget 71