پاورپوینت لایه پیوند داده ها (2)

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

فصل چهارم :
لايه پيوند داده ها (2)

اسلاید 2 :

زير لايه دسترسي به لايه انتقال
نكته اصلي و مهم در شبكه پخشي تعيين چگونگي استفاده از كانالي است كه براي آن رقابت وجود دارد. قراردادهايي كه براي تعيين نفر بعدي در كانال هاي دستيابي چندگانه استفاده ميشود يك زير لايه از لايه پيوند دادهها ميباشد كه زير لايهMAC (كنترل دستيابي به رسانه) ناميده ميشود.
از نظر تكنيكي اين زير لايه در پايينترين قسمت باز لايه پيوند دادهها قرار دارد که به همين دليل بايد قبل از آن تمام قراردادهاي مربوط به شبکه نقطه به نقطه بررسي شوند.

اسلاید 3 :

مشكلات تخصيص كانال
تخصيص كانال به شكل ايستا در شبكه هاي محلي و گسترده

تخصيص كانال در شبكه هاي محلي گسترده به شكل پويا

اسلاید 4 :

تخصيص كانال به شكل ايستا در شبكه هاي محلي و گسترده
FDM(تسهيمسازي فرکانسي): يکي از روشهاي مرسوم براي تخصيص يك كانال كه در آنها استفاده كنندهها با هم رقابت دارند.
به اينصورت كه اگر N كاربر داشته باشيم، پهناي باند را به N قسمت مساوي تقسيم ميكنيم كه به هر كاربر يك قسمت اختصاص مييابد و از آنجائيكه هر كاربر از يك باند فركانسي مخصوص به خود استفاده ميکند، بنابراين بين كاربران برخوردي صورت نميگيرد .

اسلاید 5 :

دامنه فعاليت FDM
تعداد كاربران ثابت و كم
درصورتيکه هر كدام آنهابار ترافيكي ثابتي را ايجاد كنند، مكانيسم تخصيص تسهيمسازي فركانسي مؤثر وساده ميباشد.
تعداد فرستندهها زياد با تغييرات نوساندار و دامنهدار
در صورتيکه ترافيک زيادي توسط فرستندهها ايجاد شود و يا اگر طيف به N ناحيه تقسيم گردد و كمتر از N كاربر مايل به برقراري ارتباط همزمان باشد، يك بخش بزرگي از طيفهاي در دسترس از بين خواهند رفت و اگر كاربران مشتري مايل به برقراري ارتباط باشند، از آنجا به علت پهناي باند كم موفق نخواهند شد.

اسلاید 6 :

اثبات کارآييضعيف FDMايستا
زمان تأخير ميانگين T
ظرفيت کانال C bps
سرعت انتقال λ قاب بر ثانيه
هر قاب داراي يك طول است كه از يك تابع چگالي احتمال تصاعدي باميانگين 1/λ بيت بر قاب بدست آمده است، بنابراين با اين پارامترها سرعت انتقال λ قاب بر ثانيه و سرعت خدمات μC قاب بر ثانيه مي باشد.
از نظريه صفبندي آن ميتوان براي تعداد خدمات و انتقال پواسن نشان داد كه:
T=1/(µC - λ)
پس از تقسيم کانالها به N زير کانال غيروابسته:
TFDM=1/[ μ(C/N)-( λ/N)]=N/( μC- λ)=NT

اسلاید 7 :

تخصيص كانال در شبكه هاي محلي گسترده به شكل پويا
مدل ايستگاه
فرض كانال منفرد
فرض برخورد
زمانها
زمان پيوسته
زمان برههاي
وضعيت حامل
تشخيص وضعيتهاي حامل
عدم تشخيص وضعيت حامل

اسلاید 8 :

مدل ايستگاه
اين مدل شامل N ايستگاه مستقل که هر كدام شامل يک برنامه يا كاربري كه قابهايي را براي انتقال ايجاد ميكند هستند.
فرض كانال منفرد
يك كانال منفرد براي تمام ارتباطات در دسترس ميباشد به اين معنا كه تمام ايستگاهها از طريق آن ميتوانند پيامي را دريافت و يا ارسال كنند.
ايستگاهها از نظر سختافزار يكسان ولي ممكن است از نظر نرمافزار اولويتهايي را براي آنها ايجاد كند.

اسلاید 9 :

فرض برخورد
اگر 2 قاب بطور همزمان با هم فرستاده شوند، از نظر زماني با يكديگر تداخل كرده و سيگنال حاصل نامفهوم خواهد بود، به اين اتفاق برخورد گويند.
زمان پيوسته
انتقال قاب را ميتوان در هر زماني آغاز كرد و ساعتي وجود ندارد كه زمان را به فاصلههاي زماني گسسته تقسيم كند.
زمان برههاي
زمان به فواصل مجزايي (برهه) تقسيم ميشود انتقال قاب همواره از ابتداي يك مقطع زماني شروع ميشود.

اسلاید 10 :

تشخيص وضعيتهاي حامل
ايستگاهها مي توانند تشخيص دهند كه آيا يك كانال قبل از اينكه مورد استفاده قرار گيرد اشغال است يا خير. اگر كانال اشغال باشد هيچ ايستگاهي نميتواند از آن استفاده كند تا آزاد شود.

عدم تشخيص وضعيت حامل
ايستگاهها نميتوانند وضعيت كانال را قبل از استفاده تشخيص دهند. آنها پس از شروع به انتقال ميتوانند تعيين كنند كه آيا انتقال موفق بوده است يا خير.

اسلاید 11 :

قراردادهاي دستيابي چندگانه
ALOHA
Pure ALOHA
Slotted ALOHA
CSMA
Persistent and Non Persistent CSMA
CSMA/CD
قراردادهاي بدون برخورد
Bitmap
Binary Count Down
قراردادهاي شبكههاي محلي بيسيم
MACA
MACAW

اسلاید 12 :

ALOHA
اين سيستم از پخش راديويي زميني استفاده ميكند و ايده اصلي آن متعلق به هر سيستمي ميباشد كه در آن كاربران به شكل هماهنگ نشدهاي بخواهند براي استفاده از يك كانال مشترك در دسترس رقابت كنند.
شامل دو نوع الوهاي برههاي و الوهاي محض ميباشد.

وجه تمايز: الوهاي محض نيازي به همزمانسازي زماني ندارند در صورتيكه الوهاي برههاي نيازمندند.
نماي كلي ايجاد قاب در سيستم الوها

اسلاید 13 :

Pure ALOHA
ايده اصلي در الوها، سيستم سادهاي است كه كاربران اجازه دارند در هر زمان که بخواهند دادهها را ارسال كنند البته با اين كار برخوردهايي صورت ميگيرد و قابهايي نيز از بين ميروند.
Slotted ALOHA
اين سيستم با الوهاي برههاي شناخته ميشود درحقيقت نقطه مقابل الوهاي محض ميباشد به اين معنا كه اجازه ارسال به يک کامپيوتر در هر زمان داده نميشود و لازم است كه منتظر شروع برهه بعدي باشد.

اسلاید 14 :

CSMA
به قراردادهايي گفته ميشود که در آنها ابتدا به كانال گوش داده ميشود و سپس بر طبق آن عمل ميکنند.
Persistent and Non Persistent CSMA
CSMA-1 اولين قرارداد تشخيص وضعيت حامل بوده و به اين صورت عمل مينمايد که به هنگام ارسال داده در صورتيکه كانال مشغول باشد ايستگاه منتظر آزاد شدن کانال ميماند و پس از آن قاب را ارسال ميكند و در صورت بروز تصادم ايستگاه براي مدت زماني كه مقدار آن تصادفي است منتظر ميماند و مجدد قاب را ارسال مينمايد.

اسلاید 16 :

CSMA ناپايدار
در اين قرارداد قبل از ارسال وضعيت كانال بررسي ميشود، به اين معنا كه اگر ارسالي وجود نداشت ايستگاه شروع به ارسال ميكند و اگر كانال اشغال باشد زماني را بطور تصادفي منتظر ميماند و مجدد الگوريتم را تكرار ميكند.
CSMA پايدار
اولين قرارداد تشخيص وضعيت حامل بوده و به اين صورت عمل مينمايد که به هنگام ارسال داده در صورتيکه كانال مشغول باشد ايستگاه منتظر آزاد شدن کانال ميماند و پس از آن قاب را ارسال ميكند و در صورت بروز تصادم ايستگاه براي مدت زماني كه مقدار آن تصادفي است منتظر ميماند و مجدد قاب را ارسال مينمايد.

اسلاید 17 :

مقايسه انواع قراردادها از نظر توان عملياتي

اسلاید 18 :

CSMA/CD

برتري آن بر ALOHA از آن جهت است که در صورت اشغال بودن کانال هيچگونه انتقالي صورت نميگيرد و در صورت بروز تصادم عمل انتقال متوقف ميشود. اين عمل باعث صرفهجويي در زمان و پهناي باند نيز ميشود.

اسلاید 19 :

نمايش طرز کار CSMA/CD

اسلاید 20 :

قراردادهاي بدون برخورد
حتي با وجود CSMA/CD امکان بروز تصادم در زمان رقابت وجود دارد. اين برخوردها بويژه در زماني که طول كابل زياد و قاب كوتاه باشد باعث بروز آثار زيانباري بر کارآيي سيستم ميشود.
در تمام اين قراردادها فرض بر اين است كه N ايستگاه وجود دارد و هر ايستگاهي آدرس منحصر به فرد از 0 تا N-1 را دارا ميباشد.