Tải bản đầy đủ (.pdf) (33 trang)

Advanced Computer Networks: Lecture 9 - Dr. Amir Qayyum

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (429.53 KB, 33 trang )

CS716
Advanced Computer Networks
By Dr. Amir Qayyum
1


Lecture No. 9


Sequence Number Space
• SeqNum field is finite; sequence 
numbers wrap around
• Sequence number space must be 
larger than number of outstanding 
frames (SWS)

3


Sequence Number Space
• SWS <= MaxSeqNum-1 is not sufficient
– Suppose 3­bit SeqNum field (0..7); 
SWS=RWS=7
– Sender transmits frames 0..6; which arrive 
successfully (receiver window advances)
– ACKs are lost; sender retransmits 0..6
– Receiver expecting 7, 0..5, but receives 
second incarnation of 0..5 assuming them as 
4
8th to 13th frame



Required Sequence Number Space ?
• Assume SWS=RWS (simplest, and 
typical)
– Sender transmits full SWS
– Two extreme cases at receiver
• None received (waiting for 0…SWS­1)
• All received (waiting for SWS…
2*SWS­1)
5


Required Sequence Number Space ?
• All possible packets must have unique 
SeqNum
• SWS < (MaxSeqNum+1)/2  or  
SWS+RWS < MaxSeqNum+1 is the 
correct rule
• Intuitively, SeqNum “slides” between 
two halves of sequence number space
6


What Next ?
• Arbitrating access to a shared 
medium
• After that: network adapters and 
example protocols
7



Shared Access Networks
Outline





Bus (Ethernet)
Token ring (FDDI)
Wireless (802.11)
Network Adapter
8


Shared Access Media
• Arbitrating access to a shared 
media
– Multiple hosts on a single link

9


Multiple Access Media
• Multiple senders on some media
– Buses (Ethernet, including links in 
switched form)
– Radio, satellite
– Token rings



10


Multiple Access Media
• Need method to moderate access
– Fair arbitration
– Good performance

11


Shared Media
• Communication needs vary
– Over time
– Between hosts

• Network is not fully utilized

12


Shared Media
• Recall methods for multiplexing
– Frequency­division multiplexing (FDM, 
separate bands)
– Time­division multiplexing (TDM, 
synchronous time slots)
– Statistical TDM (STDM, time slots on demand)


• STDM most appropriate with stated 
assumptions
13


Shared Media: Problems
• Problem: demands can conflict, e. g. , 
two hosts send simultaneously
– STDM does not address this problem ­ 
centralized
– Solution is a medium access control 
(MAC) algorithm

14


Shared Media: Solutions
• Three solutions (out of many)
– Carrier sense multiple access with 
collision detection (CSMA / CD)
• Send only if medium is idle
• Stop sending immediately if collision 
detected
– Token ring/FDDI pass a token around a 
ring; only token holder sends
– Radio / wireless (IEEE 802.11)
15


Ethernet


16


History of Ethernet
• Developed by Xerox PARC in mid­1970s
• Roots in Aloha packet­radio network
• Standardized by Xerox / DEC / Intel in 
1978
• Similar to IEEE 802.3 standard
• IEEE 802.3u standard defines Fast 
Ethernet (100 Mbps)
• New switched Ethernet now popular
17


Ethernet Topologies
• Bus— all nodes connected to a wire
. . .
• Star— all nodes connected to a central repeater

• Combinations thereof
18


Ethernet Adaptor






Segment of up to 500 m
Nodes tap into segments
Taps must be 2.5m apart
Transceiver performs 
carrier sensing
• Transceiver transmits 
and receive signals
• Protocol is implemented 
in the adaptor

Transceiver
Ethernet cable
Adaptor

Host

19


Ethernet – Alternative Technologies
• Can be constructed from a thinner cable (10Base2) 
rather than 50­ohm coax cable (10Base5)
• Newer technology uses 10BaseT (twisted pair)
– Several point­to­point segments coming out of a 
multiway repeater called “hub”

Hub

Hub


20


Ethernet Components
10Base5 (ThickNet)
Controller (Ethernet Card)
Vampire Tap
Bus Topology
Transceiver
21


Ethernet Components
10Base2 (ThinNet)
Controller (Ethernet Card)

Transceiver

BNC  T­junction
Bus Topology

22


Ethernet Components
10BaseT (Twisted Pair)
Controller (Ethernet Card)

Hub


Star Topology

23


Ethernet – Multiple Segments
• Repeaters forward the broadcast signal on all out 
going segments (10Base5)
• Maximum of 4 repeaters (2500m), 1024 hosts

Repeater


Host


24


Ethernet Packet Frame
• Preamble allows the receiver to synchronize with 
signal
• Frame must contain at least 46 bytes to detect 
collision
• 802.3 standard substitutes length with type field
– Type field (demux key) is the first thing in data portion
– A device can accept both frames: type > 1500
64


48

48

16

Preamble

Dest
addr

Src
addr

Type

32
Body

CRC
25


×