Επίπεδο ζεύξης δεδοµένων Εφαρµογών Παρουσίασης Συνόδου ιακίνησης ικτύου Ζεύξης Ζεύξης Φυσικό
Τι κάνει το επίπεδο ζεύξης Χρησιµοποιεί τις υπηρεσίες του φυσικού επιπέδου, ήτοι την (ανασφαλή) µεταφορά δεδοµένων, και παρέχει ασφαλή µεταφορά. Χρησιµοποιεί () κώδικες διόρθωσης λαθών ανίχνευσης ή () κώδικες ανίχνευσης (και διόρθωσης) µε αναµετάδοση.
Βασικές εργασίες του επιπέδου ζεύξης ηµιουργία πλαισίων Έλεγχος σφαλµάτων Έλεγχος ροής
Σχέση µεταξύ πακέτων (επιπέδου δικτύου) και πλαισίων (επιπέδου ζεύξης) 4
ικτύου ικτύου Ζεύξης Αξιόπιστος νοητός σωλήνας Ζεύξης Αναξιόπιστος νοητός σωλήνας Φυσικό Φυσικό Ηλεκτρικά ή οπτικά σήµατα 5
Υπηρεσίες παρεχόµενες στο επίπεδο Ζεύξης (Ι) 6
Υπηρεσίες παρεχόµενες στο επίπεδο ζεύξης (ΙΙ) Ηθέση του πρωτοκόλλου ζεύξης 7
Πλαισίωση Το αρχικό ρεύµα από bits διασπάται σε κοµµάτια, που τοποθετούνται σε πλαίσια. Τα πλαίσια εξυπηρετούν και τον σκοπό του ελέγχου λαθών µε εισαγωγή bits ελέγχου. 8
Εντοπισµός των ορίων των πλαισίων Μέτρηση χαρακτήρων Χαρακτήρες αρχής και τέλους µε παραγέµισµα χαρακτήρων Σηµαίες αρχής και τέλους µε παραγέµισµα µε bits. Παραβιάσεις της κωδικοποίησης του φυσικού στρώµατος. 9
Μέτρηση χαρακτήρων Η µέτρηση χαρακτήρων βασίζεται στην ύπαρξη ενός δείκτη στην αρχή ενός πλαισίου, που δείχνει πόσοι χαρακτήρες ακολουθούν. Αν καταστραφεί χάνεται ο συγχρονισµός, π.χ.: 0
Χρήση χαρακτήρων-σηµαιών (flag bytes) Βασίζεται στην ύπαρξη ενός ειδικού χαρακτήρα στην αρχή και στο τέλος ενός πλαισίου. Ακολουθίες από bits δεδοµένων που κατά τύχη µοιάζουν µε σηµαίες επισηµαίνονται µε την πρόθεση ενός ESC:
Χρήση bits-σηµαιών Βασίζεται στην ύπαρξη µιας ειδικής ακολουθίας από bits στην αρχή και στο τέλος ενός πλαισίου: 00 Σε ακολουθίες από bits δεδοµένων που κατά τύχη περιέχουν πέντε στη σειρά προστίθεται κατόπιν ένα 0.
Sto and Wait (I)
Sto and Wait (II) NAK NAK 4
Sto and Wait (III) NAK 5
Sto and Wait (IV) NAK 6
Go Back N (I) 4 5 6 4 7 5 4 4 5 5 6 7
Go Back N (II) 4 5 NAK 4 5 NAK 4 5 5 8
Selective Reeat (I) 4 5 6 4 7 5 4 4 5 5 6 9
Selective Reeat (II) 4 5 NAK 6 5 NAK 4 5 5 6 0
Sto and Wait: Εµπλεκόµενα µεγέθη S NAK µ NAK =(µήκος πακέτου σε bits)/(ταχύτητα µετάδοσης καναλιού σε bits/sec) =(µήκος επιβεβαίωσης)/(ταχύτητα µετάδοσης καναλιού σε bits/sec) µ=χρόνος διάδοσης από τον ποµπό στο δέκτη= =(απόσταση ποµπού δέκτη)/(ταχ. διάδοσης στο µέσο*) S=ελάχιστο χρονικό διάστηµα µέχρι την επόµενη εκποµπή * Της τάξης µεγέθους της ταχύτητας του φωτός, π.χ.. 0 8 m/sec
Sto and Wait: Απόδοση (διαπερατότητα) χωρίς σφάλµατα (I) S µ µ η = S = µ + + '
Sto and Wait: Απόδοση χωρίς σφάλµατα (II) S µ Π.χ. για απόσταση 00 km, ταχύτητα µετάδοσης 56kb/sec, πακέτα µήκους 000 bits, επιβεβαίωση 50 bits: = 000 / 56 0 ' = 48/ 56 0 µ = 00 0 η = S = µ + sec /.8 0 sec = 7.86 msec = 0.857 msec 8 + ' sec = = + ' 0.6 µsec 000 050 = 0.95
Sto and Wait: Απόδοση µε σφάλµατα (I) S NAK µ NAK µ η SW = = ( N + ) S ( N + )(µ + + ') N = µέσος αριθµός εσφαλµένων µεταδόσεων κάθε πακέτου. 4
Πώς υπολογίζεται το µέσο πλήθος εσφαλµένων µεταδόσεων Αν υποτεθούν ανεξάρτητα σφάλµατα µε πιθ. e ανά µετάδοση: Pr{ N = k} = N = ( e) e k ( k = 0,,,...) k k Pr{ N = k} = k( e) e = k = 0 k = 0 e e 5
Go-Back-N, Selective Reeat: Απόδοση χωρίς σφάλµατα. 4 5 6 4 7 5 4 4 5 5 6 η= 6
Go Back N, απόδοση µε σφάλµατα: 4 S 5 NAK 5 4 η η GBN GBN = > η NS + SW NAK = 4 ( N +) S 5 5 7
Selective Reeat, απόδοση µε σφάλµατα: S 4 5 NAK 5 6 NAK 5 4 5 6 η η SR SR = > η N + GBN = = NS + N + 8
Πρωτόκολλα αναµετάδοσης: είκτες επίδοσης ιαπερατότητα: : Ποσοστό του χρόνου που αξιοποιείται το κανάλι. Καθυστέρηση: Μέσος συνολικός χρόνος παράδοσης ενός πακέτου. Ουρά: Αριθµός πακέτων που συσσωρεύονται προς µετάδοση. Τελικός ρυθµός σφαλµάτων (που δεν διορθώνονται). Ποιόν ενδιαφέρει καθένας από τους παραπάνω δείκτες; 9
Απαιτήσεις από το πρωτόκολλο Απαιτήσεις επίδοσης ιαπερατότητα Καθυστέρηση Ρυθµός σφαλµάτων Ουρά Εργαλεία: Θεωρία αναµονής Προσοµοίωση Λειτουργικές απαιτήσεις Ορθότητα Αντοχή Εργαλεία: Αυτόµατα Λογισµοί διεργασιών Αλγόριθµοι Γραφοθεωρία 0
Μηχανές πεπερασµένων καταστάσεων µετάδοση πακέτου µετάδοση πακέτου Αναµονή δεδο- µένων Αναµονή πακέτου (α) Ποµπός (β) έκτης
µετάδοση t: Έτοιµος για νέα µετάδοση t: Αναµονή απάντησης NAK µετάδοση t: Έτοιµος για επανάληψη µετάδοσης
µετάδοση r: Αναµονή για είσοδο πακέτου r: Έλεγχος αφιχθέντος πακέτου, NAK
,NAK ΝΑΚ t, r µετάδοση t, r t, r µετάδοση ΝΑΚ,NAK, NAK t, r t, r µετάδοση t, r µετάδοση µετάδοση µετάδοση 4
µετάδοση NAK,?K t: Έτοιµος για νέα µετάδοση 0 t: Αναµονή απάντησης 0 µετάδοση t: Έτοιµος για επανάληψη µετάδοσης 0 t4: Έτοιµος για νέα µετάδοση t5: Αναµονή απάντησης µετάδοση t6: Έτοιµος για επανάληψη µετάδοσης µετάδοση NAK,?K 5
ιερεύνηση του χώρου των καταστάσεων Ανάλυση προσιτότητας α γ δ α β β γ α β β γ 6