1 / 24

Kapitulli 5 Link Layer and LANs

Kapitulli 5 Link Layer and LANs. Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet , 3 rd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2004. Nyjet hosts dhe router Kanalet e komunikimit qe lidhin direkt nyjet quhen link Link ne baker, fibra optike Link pa fije

airlia
Download Presentation

Kapitulli 5 Link Layer and LANs

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Kapitulli 5Link Layer and LANs Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition. Jim Kurose, Keith RossAddison-Wesley, July 2004. 5: DataLink Layer

  2. Nyjet hosts dhe router Kanalet e komunikimit qe lidhin direkt nyjet quhen link Link ne baker, fibra optike Link pa fije Link via satellite, ecc. Paketa ne nivelin 2 quhen frame: permbajne datagrame te nivelit 3 (nese duhet edhe me shume se 1 datagram per frame) “link” Link Layer : shkurt data-link (niveli 2) ka pergjegjesi te transferoje datagrama nga nje nyje tek nje tjeter nepermjet nje linku direkt 5: DataLink Layer

  3. Cdo link menaxhohet nga protokolli I vet (unifikimi behet ne nivelin 3): P.sh, perdoret Ethernet per te arritur ne routerin e pare, qe perdor PPPoA per per t’u lidhur me router te nivelit superior, qe perdorATM per t’u lidhur ne Internet Cdo protokoll niveli 2 mund te jete I ndryshem dhe te ofroj efunksionalitete te ndryshme P.sh. Ethernet nuk ka mesazhe kthimi,ndersa PPPi ka. ngjashmeri Nje udhetim nga Vlora ne Milano autobus: vlore->tirane aereoplan: tirane -> bari tren: bari -> milano turisti = datagrami Link layer: permbledhje 5: DataLink Layer

  4. Cfare ben niveli 2 • Framing, akses ne link: • Inkorporon datagramet ne frame, duke shtuar header te duhur; • Vendos si te aksesohet ne kanal nese eshte shared nga me shume se dy nyje • Perdoren “MAC” adresat per identifikimin nyjet burim dhe destinacion • Jane ndryshe nga IP adresat! • Sherbejne per te per identifikimin brenda nje domeni, jo me tej. • Garanton besueshmeri ne link • Te njejtat teknika te nivelit 4 (ack njohjeje, dritare, checksum) • Link wireless : gabime prezente per shkak te interferencave. 5: DataLink Layer

  5. Cfare ben niveli 2 • kontroll fluksi: • Menaxhon fluksin midis dy nyjeve (Ethernet=no, PPP=si) • Zbulim gabimi: • Nese zbulohet frame e gabuar: • I thuhet transmetuesitte ritransmetoje (PPP), ose skartohet paketa (Ethernet) • Korrektimi I gabimit: • Marresi identifikon bit te gabuar dhe eshte ne gjendje te korrigjoje (PPP, Wireless) • Half-duplex e full-duplex • Ne half duplex kanali mund te perdoret nga nje nyje cdo here. Me full-duplex te gjithe mund te transmetojne njekohesisht 5: DataLink Layer

  6. Niveli 2 (dhe niveli 1) realizohet nga hardware I kartes se rrjetit (NIC) Ana e derguesit: Datagramat vendosen ne frame Shtohen informacione shtese Ana e marresit Kontrollohen gabimet, kryhet kontrolli i fluksit (ack..) Nxirret datagrama dhe ia kalon software-it qe implementon nivelin 3 frame frame Si flasin kartat e rrjetit datagrama marres Protokoll nivel 2 dergues Karte rrjeti Karte rrjeti 5: DataLink Layer

  7. Tipe te link Dy tipe: • Point to point • PPP, PPPoA, PPPoE (nga modem (analog/ADSL) ne router) • broadcast (kanal shared: ) • Ethernet • 802.11 wireless LAN • Ne linket broadcast te gjithe shohin te gjithe 5: DataLink Layer

  8. Akses ne linke broadcast • Kanali eshte unik (bus Ethernet, eter) • nese dy nyje transmetojne njekohesisht, kemi interference • kolizion nese nje nyje merr dy ose me shume sinjale njekohesisht Kerkohet nje protokoll per te ndare kanalin • nyjet duhet te bien dakord se cili do te flase • Por keto komunikime duhet te perdorin vte kanalin! 5: DataLink Layer

  9. Tre tipe te protokolleve te ndarjes • Ndarja e kanalit (p.sh. celularet GSM) • slot kohe, frequence, • problem zgjidhet ne nivelin 1, • Me akses te rastesishem (Ethernet) • I pershtatshem per perplasjet • Ka nje mekanizem per te duruar kolizionet • Me turne (token ring) • Cdo nje transmeton me turn, kur zoteron (token) 5: DataLink Layer

  10. Protokolle me akses te rastesishem • Nese nje nyje duhet te transmetoje , e ben dhe nuk ka nevoje te bihet dakord me perpara • Ka shume nyje qe transmetojne, • Protoolli MAC (Medium Access Control) specifikon: • Si te zbulohen kolizionet • Si te bashkejetohet me kolizionet (p.sh,me ritransmetimet e vonuara) • Shembuj Protokollesh MAC me akses kazual: • slotted ALOHA, ALOHA • CSMA/CD (Ethernet) • CSMA/CA (Wi-Fi 802.11) 5: DataLink Layer

  11. CSMA (Carrier Sense Multiple Access) CSMA: qendrohet ne pergjim perpara se te transmetohet : Nese kanali eshte ne qetesi, transmetohet gjithe frame • Nese kanali eshte I okupuar , vonohet transmetimi • Analogjia me njerezit : nuk nderpritet ai qe flet! 5: DataLink Layer

  12. CSMA/CD (Collision Detection) CSMA/CD: behet gjithmone monitorimi I kanalit • Ndalohet transmetimi kur kemi kolizion per te liruar kanalin • Zbulimi I kolizionit: • Kryhet ne nivelin 1, psh. Duke matur voltazhet ne kanal • Analogjia njerezore: miresjellje kur fillohet te flitet njekohesisht 5: DataLink Layer

  13. Diagrama per CSMA/CD 5: DataLink Layer

  14. Ethernet teknologjia LAN dominuese • Me pak se 20€ per skede. • Eshte historikisht teknologjia e pare LAN • Me e thjeshte dhe me ekonomike se token ring dhe ATM • Eshte zhvilluar duke dhene standarte shpejtesie (nga 10Mbit deri ne 10Gbit aktuale) Metcalfe’s Ethernet sketch (topologia a bus) 5: DataLink Layer

  15. 1. Krijohet frame per transmetim 2. Nese kanali eshte inaktiv, frame transmetohet. Nese kanali eshte I okupuar, pritet qe te lirohet dhe pastaj te tranmetoje 3. Nese arrihet te transmetohet frame pa arritur ne kolizion, skeda e rrjetit supozon se cdo gje ecen OK. 4. Nese zbulohet nje kolizion gjate transmitimit, ky nderpritet dhe dergohet nje sinjal jam (I piset) 5. Ne vazhdim te deshtimit, kalohet ne modalitetin exponential backoff: pas kolizionit te m-te, skeda zgjedh nje vlere K te rastesishme midis {0,1,2,…,2m-1}. Do te thote qe pritet per K·512 bit* dhe kalohet ne hapin 2 Algoritmi i Ethernet 5: DataLink Layer

  16. Sinjal (jam): per te qene te sigurte qe te gjithe te njohin kolozionin ; 48 bit Bit time: .1 microsec per 10 Mbps Ethernet ;per K=1023, koha e pritjes eshte 50msec Exponential Backoff: Qelimi : te pershtatet me ngarkesen prezente Ngarkese e madhe : pritja mesatare me e gjate Kolizion I pare : zgjidh K nga {0,1}; vonesa K· 512 bit Pas kolizionit te dyte ne vazhdim , K zgjidhet midis {0,1,2,3}… Pas dhjete kolizioneve, zgjedhja behet ne {0,1,2,3,4,…,1023} Ethernet’s CSMA/CD (ancora) 5: DataLink Layer

  17. Jo I besueshem dhe pa lidhje • Pa handshake. • Pa ACK o NACK nga marresi • Mund te kete humbje paketash • problema zgjidhet nga TCP • Perndryshe niveli 5 do te perballet me humbje informacioni( UDP) 5: DataLink Layer

  18. Struktura e nje frame ethernet Datagrama te enkapsuluar ne frame Ethernet Preamble: • 7 bytes me pattern 10101010 te ndjekur nga 1 byte me pattern 10101011 • I perdorur per sinkronizimin e ores se marresit dhe per te okupuar kanalin. 5: DataLink Layer

  19. Struktura e frame • Adresat : 6 bytes • Nese adaptori merr nje pakete me MAC address e vet si destinacion , ose nje broadcas, frame hapet dhe te dhenat dergohen ne nivelin 3 • Perndryshe,skeda e rrjetit duhet te skartoje frame • Tipi: kodi I protokollit te nivelit 3 te transportuar (IP, mund te kete akoma ndonje rrjet IPX, Novell, AppleTalk) • CRC: e kontrolluar nga marresi.nese eshte gabim, frame thjesht skartohet. 5: DataLink Layer

  20. 1A-2F-BB-76-09-AD LAN (wired or wireless) 71-65-F7-2B-08-53 58-23-D7-FA-20-B0 0C-C4-11-6F-E3-98 ARP: protokolli per interface me nivelin 3 adresa broadcast = FF-FF-FF-FF-FF-FF 5: DataLink Layer

  21. ARP: Address Resolution Protocol • Cdo hop IP ka nje tabele ARP te veten • ARP Table: tabela e cifteve IP/MAC adresave • < IP address; MAC address; TTL> • TTL (Time To Live): koha perpara se nje rresht I tabeles te fshihet (zakonisht 20 minuta) 237.196.7.78 1A-2F-BB-76-09-AD 237.196.7.23 237.196.7.14 LAN 71-65-F7-2B-08-53 58-23-D7-FA-20-B0 0C-C4-11-6F-E3-98 237.196.7.88 5: DataLink Layer

  22. A deshiron te dergoje nje datagrame tek B,por MAC address e B nuk eshte ne ARP table e A. A dergon nje kerkese ARP ne broadcast Adresa IP e destinacionit = me ate te broadcast te nenrrjetit (p.sh.. 10.255.255.255) E zevendesuar me FF-FF-FF-FF-FF-FF si adrese e frame Te gjithe makinat ne domen marrin query B merr paketen ARP pergjigjet A me MAC address-en e vet Pergjigjja eshte unicast per A A ruan ciftin e ri IP/MAC address ne a ARP table e vet derisa nuk skadon koha TTL ARP eshte “plug-and-play”: Nyjet krijojne kete tabele ne menyre dinamike! DNS perkundrazi kerkon konfigurim manualte DNS serverave  ARP sherben brenda LAN 5: DataLink Layer

  23. Routing midis dy domeneve te kolizionit Kerkoj te dergoj datagrama nga A ne B nepermjet a R. supozojme qe A njeh IP e B. • R ka dy tabela ARP, nje per cdo domen kolizioni • In routing table at source Host, find router 111.111.111.110 • In ARP table at source, find MAC address E6-E9-00-17-BB-4B, etc A R B 5: DataLink Layer

  24. A krijon datagramen me dergues A, destinuesB • A kupton qe B nuk eshte ne te njejtin LAN ne saje te tabeles se routing • A perdor ARP per te njohur MAC address e R (111.111.111.110), gateway I paracaktuar • A krijon nje frame me MAC address e R si destinues, por frame permban datagramen A<->B • Skeda e rrjetit te A dergon frame • Skeda e rrjetit te R merr frame • R nxjerr datagramen nga frame, shikon qe eshte e destinuar per tek B dhe kupton ( tabela e routing) qe B eshte brenda LAN2 • R perdor ARP per te marre MAC address-en e B • R krijon nje frame, vendos aty datagramen A<->B dhe le dergon tek B duke perdorur suo MAC address A R B 5: DataLink Layer

More Related