СТ. Слайды лекций

Скользящее окно

Передача			Прием
Пакет 1			Пакет 1
Пакет 2			Пакет 2
Пакет 3			Пакет 3
			Квит. 3, размер окна = 3
Пакет 3			Пакет 3
Пакет 4			Пакет 4
Пакет 5			Пакет 5
			Квит. 5, размер окна = 2
Пакет 5			Пакет 5
Пакет 6			Пакет 6
			Квит. 7, размер окна = 2

Установление TCP-соединения

АВ

Передача SYN (seq=x flag=SYN)

Прием SYN

Передача SYN, ACK

(seq=y, ack=x+1 flag=SYN,ACK)

Прием SYN

(seq=y, ack=x+1)
Передача ACK
(seq=x+1, ack=y+1 flag=ACK)	Прием ACK

41

Завершение TCP-соединения

АВ

Передача FIN

Прием FIN

Передача ACK

Прием ACK Передача FIN

Прием FIN

Передача ACK

Прием ACK

Передача данных

	Передача					Прием
				Размер окна = 3000
	Последоват. номер = 1			1500 байт	Прием 1 ÷ 1500
	Последоват. номер = 1501			1500 байт	Прием 1501 ÷ 3000
					Ожидаемый номер 3001
	Последоват. номер = 3001			1500 байт	Прием 3001 ÷ 4500
				1500 байт
	Последоват. номер = 4501				Прием 4501 ÷ 6000

Ожидаемый номер 6001

42

Управление потоком при перегрузке

	Передача					Прием
				Размер окна = 3000
	Последоват. номер = 1			1500 байт	Прием 1 ÷ 1500
	Последоват. номер = 1501			1500 байт	Прием 1501 ÷ 3000
					Ожидаемый номер 3001
	Последоват. номер = 3001			1500 байт	Сегмент 3 потерян из-за
					перегрузки сервера
				1500 байт
	Последоват. номер = 4501				Прием 4501 ÷ 6000
					Ожидаемый номер 3001
					Размер окна = 1500

TCP Selective Acknowledgment Options (RFC 2018)

Опции селективных подтверждений TCP

Опция Sack-Permitted

Эта двухбайтовая опция может передаваться в сегменте SYN модулем TCP, который способен принимать (и, предположительно, обрабатывать) опции SACK после организации соединения.

Kind = 4 Length = 2

Опция TCP SACK

Опция содержит список непрерывных блоков порядковых номеров попадающих в окно данных, которые были приняты и помещены в очередь

Kind = 5

Length

Left Edge of 1st Block

Right Edge of 1st Block

Left Edge of nth Block

Right Edge of nth Block

Left Edge of Block: Первый порядковый номер для данного блока.

Right Edge of Block: Порядковый номер, непосредственно следующий за последним порядковым номером данного блока.

43

			Задержки и размер окна
				tз			Передача (Данные)
1	2	• • • •	n			• • • •
А						tз2	Приём (Квитанция)
			1 2	• • • •	n	• • • •	Приём (Данные)
В		tз1
							Передача (Квитанция)
		tз 200 мс				L = B*tз	= 2 Мбит ≈ 250 кбайт
		B = 10 Мбит/с

Local Area Networks

Bus - IEEE 802.3 CSMA/CD Ring - IEEE 802.5 Token ring Star Network

		Ethernet
		10 Base 5
		Т	Token Ring
Приёмопередатчик
Повторитель	R	Мин. 2,5 м
		Макс. 50 м	2-х парный кабель,
			макс. 100 м
50 Ом толстый
коакс. кабель
		Макс. 500 м

44

Стандарты IEEE по локальным сетям.

802.1– объединение сетей

802.2– управление логическим звеном (LLC)

802.3– ЛВС с множественным доступом, контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Ethernet)

802.4– ЛВС шинной топологии с передачей маркера

802.5– ЛВС кольцевой топологии с передачей маркера (Token Ring)

802.6– сеть масштаба города (Metropolitan Area Network, MAN)

802.7– консультативный совет по широковещательной технологии (Broadcast Technical Advisory Group)

802.8– консультативный совет по оптоволоконной технологии (Fiber-Optic Technical Advisory Group)

802.9– интегрированные сети с передачей речи и данных (Integrated

Voice/Data Networks)

802.10– безопасность сетей

802.11– беспроводные локальные сети (WLAN)

802.12– ЛВС с доступом по приоритету запроса (Demand Priority Access LAN, 100VG-AnyLan)

802.14– рабочая группа по кабельным модемам

802.15– Wireless Personal Area Networks (WPAN) Bluetooth

802.16– Широкополосный беспроводной доступ

802.17– Resilient Packet Ring (RPR)

802.18– Техническая консультативная группа по радиочастотному регулированию

(RadioRegulatoryTAG)

802.19– Совместимость беспроводных сетей

802.21– Услуги передачи данных между сетями одного типа или разных типов

(Media Independent Handover Services)

802.22– Беспроводная региональная сеть (WRAN)

Локальные сети. Уровневая модель

			IEEE 802.2 – управление логическим звеном				LLC
Канальный	2		802.3	802.4	802.5		MAC
Физический	1		Ethernet	Token Bus	Token Ring

LLC – Logical Link Control

MAC – Media Access Control

45

	Эволюция технологии Ethernet
1T						400G Ethernet2017
					2010
100G					100G Ethernet
				2002
10G			10 Gigabit Ethernet				2,5 GbE - 2016
							5,0 GbE - 2016
			1998		EPON, P2P		25 GbE – 2016
		Gigabit Ethernet					50 GbE – 2019
1G
			1995		P2P
100M		Fast Ethernet
		1990
Ethernet 10 Base-T
10M
	1985	1989
10 Base-5
1M	1985		1995	2000	2005	2010	2015	2020
1980		1990

	Ethernet
Mac	PC	Router
		E0
0800.089c.34d5	0800.2006.1a56	0800.1234.1BC4

46

MAC-адрес

Биты

22 бита

24 бита

48 бит

MAC-адрес

08-00-12-34-1B-C4

Форматы кадров Ethernet и IEEE 802.3

	Ethernet
	7	1	6	6	2	46-1500	4
		Start of	Destination	Source			Frame
	Preamble	frame			Type	Data	Check
			Address	Address
		delimiter					Sequence
	IEEE 802.3
	7	1	6	6	2	64-1500	4
	Preamble	Start of	Destination	Source		802.2 Header	Frame
		frame	Address	Address	Length	and Data	Check
		delimiter					Sequence

10101010……. 10101010 10101011

1 . . . . . . . 7

Максимальный размер кадра 1518 байт или 0x05ЕЕ. Поэтому, значение Type не бывает меньше чем 0x05EE. Начинается со значения 0x0600.

Поле Type: IPv4 - 0x0800, IPv6 - 0x86DD, IPX - 0x8137, AppleTalk - 0x809b, ARP - 0x0806, Ethernet flow control - 0x8808

47

Алгоритм CSMA/CD (передача)

	1.	Подготовка кадра к передаче	IFG (InterFrame Gap)=96
	2.	Число попыток = 0
	да	Среда передачи занята?
		нет	1. Выдача jam-сигнала
	1.	Ожидание: 96 тактов (IFG)
			2. Число попыток ++
	2.	Начало передачи
		да	да
			Число попыток >16?
		Коллизия произошла?

	нет		нет
	Завершение передачи	1.	Вычисление экспоненциаль-
		ной задержки
		2.	Ожидание

Передача не прошла, число попыток превышено

k:=Min(attempts,10) r:=Random(0,2k) delay:=r*Slot_time

{Slot_time~t512 бит}

Алгоритм CSMA/CD (прием)

нет	Сигнал обнаружен?

да

Синхронизация, прием SFD, прием кадра, расчет FCS. В случае коллизии - jam-

последовательность, возврат.

FCS верное?

да

Совпадает адрес назначения с собственным или широковещательным адресом?

да

Передача данных кадра на обработку протоколам вышележащих уровней

SFD - Start Frame Delimiter

FCS - Frame Check Sequence

нет

нет

Кадр сбрасывается

48

Протокол LLC (IEEE 802.2)

Типы процедур обмена данными

Три типа процедур обмена данными:

1.LLC 1 определяет обмен данными без предварительного установления соединения и без повторной передачи кадров в случае обнаружения ошибочной ситуации, то есть является процедурой дейтаграммного типа.

2.LLC 2 определяет режим обмена с установлением соединений, нумерацией кадров, управлением потоком кадров и повторной передачей ошибочных кадров.

3.LLC 3 определяет режим передачи данных без установления соединения, но с получением подтверждения о доставке информационного кадра адресату. Только после этого может быть отправлен следующий информационный кадр.

Протокол HDLC (High-level Data Link Control)

ЭВМ

Т	Т	Т	….	Т
1	2	3	….	N

HDLC

LAPB	LAPM	LAPD	LLC	PPP LAPF
(X.25)	(V.42)	(ISDN)	(LAN)	(Frame Relay)

49

			Формат кадра HDLC
Флаг	Адрес		Управление			Данные			FCS	Флаг
01111110			8 или 16 бит							01111110
								P(x) = x16+x12+x5+1 (CRC-16)
		1	2	3	4	5	6	7	8
I		0		N(S)		P/F		N(R)
S		1	0		S	P/F		N(R)
U		1	1		M	P/F		M
I		0				N(S)
(16 бит)		P/F				N(R)

N(S) - номер передаваемого кадра

N(R) - номер ожидаемого кадра

N(S) = 0, 1, 2, 3,….7 (127), 0, 1, 2,….

RR – Готов к приёму

RNR – Не готов к приёму

REJ – Отказ от кадров

SREJ – Селективный отказ

I, N(S), N(R)

REJ, N(R)

SREJ, N(R)

50