Übung Rechnernetze, 3. Netztechnologie Teil1. 3.1: Ethernet

Transkript

1 3.1: Ethernet

2 3.1: Ethernet - CSMA/CD-Verfahren a) Weshalb darf die länge bei Ethernet einen bestimmten Wert nicht unterschreiten? 1. t 0 A startet Übertragung eines s 2. t 0 + τ t 1 B beginnt kurz vor dem Emfang des Signals zu senden, es kommt zur Kollision (t 1 ist sehr klein) 3. t 0 + τ Signal erreicht B erkennt Kollision 4. t 0 + 2τ t 1 Signal erreicht A erkennt Kollision Um die Kollision zu erkennen, muss A noch senden Sendezeit für einen Rahmen muss mindestens 2τ betragen

3 3.2: Switches Cut-Through Switch: nur Adressen werden ausgewertet schnelle und effiziente Weiterleitung roblematisch bei fehlerhaften Paketen und unterschiedlichen Datenraten in den Subnetzen Modify-Cut-Through mit erweiterter Auswertung kann Kollisionen erkennen und herausfiltern Weiterleitung verzögert; nur teilweise erkannt Store-and-Forward Switch: Zwischenseicherung und Auswertung des gesamten Pakets längere Verzögerungen in der Weiterleitung fehlerhafte Pakete an Prüfsumme erkennbar ermöglicht Anassung von Subnetzen mit verschiedenen Datenraten Intelligent switching kombiniert die beiden Arten und ermöglicht flexible Anassung an Netzwerkzustand otimalere Arbeitsweise wird genutzt

4 3.2b Virtual-Cut-Through b) Beim Virtual-Cut-Through werden die s sofort weitergeleitet, nachdem der Ziel-Header (Präambel + Zieladresse = 14 Byte) emfangen und analysiert worden ist. Die Gesamtübertragungszeit ist 1 Übertragungszeit (inkl. Header) + 3 Übertragungszeit Ziel-Header. Übertragung ohne Switches = Übertragungszeit jeder der drei Switches erzeugt zusätzliche Verzögerung, die der Übertragungszeit des Headers entsricht t t t t ges ges ges ges t f 3t h 148Bit 122,08μs 3 6 Bit s 122,08μs 31,12μs 125,44μs Beim Virtual-Cut-Through ist die Übertragungszeit also auf fast 1/4 gegenüber Store-and-Forward reduziert. Allerdings ist zu bedenken, dass bei Virtual- Cut-Through ein Übertragungsfehler erst beim Emfänger (durch CRC-Überrüfung) entdeckt werden kann, während als fehlerhaft erkannte s bei Store-and-Forward nicht weitergeleitet werden und damit das Netzwerk nicht belasten bzw. stören.

5 3.3: Transarente Bridges a) Wie werden Wegewahltabellen in transarenten Bridges aufgebaut? transarente Bridge = selbstlernend Bridge emfängt an allen Ports s falls noch nicht bekannt, trage Absender-Adresse und Port in Tabelle ein Suche Ziel-MAC-Adresse in Wegetabelle Ausgabeort falls Suche erfolgreich Sende an Ausgabeort falls Suche erfolglos Sende an alle Ausgangsorts (Fluten) Beisiel: Ziel-MAC-Adresse Ausgabeort B-C3-6A A-A6-49-1A 3....

6 3.3: Transarente Bridges Sanning Tree Protocol Alle beteiligten Bridges müssen das Protokoll unterstützen Eine Bridge wird als Baumwurzel ausgewählt (Root-Bridge) Bridge-IDs (2 Byte Priority + 6 Byte MAC-Adresse) werden er Broadcast mittels Ethenret-Paketen im Netz roagiert Die Bridge mit niedrigster ID wird zur Root-Bridge gemacht Root-Bridge sendet Pakete an alle anderen Bridges emfängt eine Bridge ein Paket von der Root-Bridge, werden auf dem Emfangsort die Übertragungskosten ermittelt (entweder Port-weise vom Admin festgelegt, oder Technologie-sezifisch: Ethernet-Kommunikation kostet bsw. mehr als Fast-Ethernet-Kommunikation) werden mehrere Pakete von der Root-Bridge emfangen, so werden sukzessive alle teuren Ports deaktiviert Am Ende ist ein virtueller Baum über das Netzwerk gesannt worden, ohne dass die einzelnen Bridges die Toologie des Netzes tatsächlich kennen

7 WLAN Bit 0 kein Bit 1 kein Bit n kein = Bit Bit Bit n wahrscheinlichkeit Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein korrekt übertragen wird: 1 F Bit fehlerrate: e F Bit

8 WLAN fehlerrate: e F Bit Lässt sich vereinfachen zu (falls <<1): e * F / Bit a) e 3*10 e 0,036 6 *1500*8 0,036 b) 6 e 3*10 *64*8 e 0,0015 0,0015

9 WLAN Begründung: Taylorreihenentwicklung für Funktion f(x) f ( x) f (0) f (0)* x f (0) * x 2! 2 f (0) * x 3! 3... mit n=f/bit gilt für ( ) 1 n ( ) 1 n* n( n 1) * 2! 2... daher für <<1 sind höhere Potenzen vernachlässigbar ( ) 1 n*