Tải bản đầy đủ (.pdf) (29 trang)

Advanced Computer Networks: Lecture 12 - Dr. Amir Qayyum

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (504.61 KB, 29 trang )

CS716
Advanced Computer Networks
By Dr. Amir Qayyum
1


Lecture No. 12


Fiber Distributed Data Interface
• Similar to 802.5/IBM token rings but runs on fiber
• Consists of a dual ring: two independent rings that 
transmit data in opposite directions at 100Mbps
• Tolerates a single link break or node failure (self­
healing ring)

(a)

(b)

3


FDDI ­ Concentrator
• Allows nodes to attach using a single cable ­ SAS
• Dual connected nodes still exist ­ DAS
• Concentrator attaches several SASs to dual ring
– Uses optical bypass to isolate failed SAS

Upstream
neighbor (DAS)



Downstream
neighbor (DAS)
Concentrator (DAS)

SAS

SAS

SAS

SAS
4


FDDI – Physical Properties
• Variable size buffer (9 ­ 80 bits) 
between input and output 
interfaces (10 ns bit time)
– Not required to fill buffer before 
starting transmission

• Maximum 500 stations, maximum 
2 km distance between any pair of 
stations

5


FDDI – Physical Properties


• Total 200 km fiber: dual nature 
implies 100 km cable 
connecting all stations
• Physical media can be coax or 
twisted pair cable
• Uses 4B/5B encoding
6


Timed Token Algorithm
• Token Holding Time (THT)
– Upper limit on how long a station can 
hold the token
– configured to some suitable value

• Token Rotation Time (TRT)
– How long it takes the token to traverse 
the ring (time since a host released the 
token)
– TRT <= ActiveNodes x THT + 
RingLatency

7


Timed Token Algorithm

• Target Token Rotation Time 
(TTRT)

– “agreed­upon” or negotiated 
upper bound on TRT

8


MAC Algorithm

• Each node measures TRT 
between successive token 
arrivals
• If measured­TRT > TTRT
– Token is late
– Can not send data
9


MAC Algorithm
• If measured­TRT < TTRT
– Token is early so OK to send
– Send data for remaining time until 
either
• No more data to send
• THT >= (TTRT – measured TRT)
10


FDDI  MAC  Issue

• If a node has lots of data, it 

holds the token for the 
maximum allowed time
• When a downstream neighbor 
gets the token, its measured 
TRT >= TTRT
– It cannot transmit its frame!

11


FDDI  MAC  Issue

• What if the 
downstream neighbor 
has some urgent data 
to send ?
12


FDDI Traffic Classes

• Synchronous traffic

–Latency sensitive
–Gets higher priority
–Can always send data
13


FDDI Traffic Classes


• Asynchronous traffic

– Sensitive to throughput rather 
than delay
– Lower priority
– Can send only if token is early
• May cause the time to exceed by 
one FDDI frame

14


Bounded Priority Traffic
• If a node has large amount of 
synchronous data
– It will send regardless of measured TRT
– TTRT will become meaningless !!!

• Therefore, total synchronous data 
during one token rotation is bounded 
by TTRT
15


Bounded Priority Traffic
• Worse case: 2xTTRT between 
seeing token
– One TTRT is consumed first by 
asynchronous data

– Another TTRT is then consumed by 
synchronous data

• Back­to­back 2xTTRT rotations 
not possible

16


Token Maintenance

• Monitoring for the lost token
– No token when initializing ring
– Bit errors corrupt token pattern
– Node holding the token crashes

17


Token Maintenance

• Monitoring for a valid token
– Should periodically see valid 
transmission (frame or token)
– Max. gap = ring latency  + max 
frame <= 2.5ms

• Set 2.5ms timer; start 
negotiations if it fires


18


Token Maintenance
• The procedure when a node
– Joins the ring (startup)
– Suspects a failure

• Claim frame is used in order to
– Generate a new Token
– Agree on TTRT (so that an 
application can meet its timing 
constraints)

• A node can send a claim frame 
without holding the token

19


Token Maintenance Procedure
• A node sends a claim frame including 
its TTRT bid
• When a node receives a claim frame, it 
compares the bid with its own bid
– If its bid is higher, it updates TTRT & 
forward the frame
– If its bid is lower, it replaces with its own 
claim frame
20

– If bids are equal, higher address node wins


Token Maintenance Procedure

• If a node’s claim frame 
returns back to it, it knows:
–Its bid was the lowest
–Everyone knows TTRT
–It can now insert new token
21


Frame Format
• 4B/5B control symbols for start and end of frame
• Control Field
– 1st bit: asynchronous (0) versus synchronous (1) data
– 2nd bit: 16­bit (0) versus 48­bit (1) addresses
– Last 6 bits: demux key (includes reserved patterns for 
token and claim frame)

• Status Field
– From receiver back to sender; error in frame
– Recognized address; accepted frame (flow control)
8

8

48


48

Start of
frame

Control

Dest
addr

Src
addr

Variable
Body

32
CRC

8
End of
frame

24
Status
22


Feedback
• Error detection

– Host attaches “error” marker to frame
– Sender detects error marker, resends later

• Flow control
– Host attaches “my address but did not 
copy”
– Sender detects problem, resends later 
(backs off)

23


Wireless LANs

24


Wireless LANs
• IEEE 802.11 standard
– Designed for use in a small area (offices, 
campuses)

• Bandwidth: 1, 2 or 11 Mbps
– Up to 56Mbps in newer 802.11a standard

• Targets three physical media
– Two spread spectrum radio (2.4GHz freq)
– One diffused infrared (10m range, 850  25
nm band)



×