COMP 3306 مبادئ الشبكات محاضرة (6) م. هالة محمد العزازي الكلية الجامعية للعلوم التطبيقية 2011-2012

1. COMP 3306 مبادئ الشبكات محاضرة (6) م. هالة محمد العزازي الكلية الجامعية للعلوم التطبيقية 2011-2012

2. طبقة ربط البياناتData Link Layer

3. التحكم بالولوج إلى الوسط الفرعية • قنوات الولوج المتعدد Multi access channels • قنوات الولوج العشوائيRandom access channels • جميعها مرادفات لمصطلح قنوات / شبكات البث العام ممكن سؤال صح أو خطأ

4. طبقة التحكم بالولوج إلى الوسط الفرعيةMedium Access Control Layer (MAC) • هي طبقة فرعية من طبقة ربط البيانات • تمثل الجزء السفلي من طبقة ربط البيانات • لها أهمية خاصة في الشبكات المحلية LAN ممكن سؤال صح أو خطأ

5. مشكلة تخصيص القناة?? • آلية تخصيص القناة الستاتيكي في شبكات LAN & WAN • آلية تخصيص القناة الديناميكي في شبكات LAN & MAN

6. آلية تخصيص القناة الستاتيكي في شبكات LAN & WAN • التنخيب بالتقسيم الترددي Frequency Division Multiplexing (FDM)

7. التنخيب بالتقسيم التردديFrequency Division Multiplexing (FDM) • إذا كان هناك N مستخدم يتم تقسيم الحزمة إلى N جزء متساويين في الحجم؛ فيكون لكل مستخدم حزمة ترددية خاصة. • لا يكون هناك تداخل بين المستخدمين • فعال في حال كان عدد المستخدمين صغيراً وثابت • غير فعال في حال كان عدد المرسلين كبير ويتغير باستمرار • عندما يكون عدد من المستخدمين متوقف عن الاتصال تكون عروض حزمهم المخصصة غير مستخدمة – هدر لعرض الحزمة. • في غير أوقات الذروة قد تكون بعض القنوات فارغة وغير مستخدمة • التنخيب بالتقسيم الزمني Time Division Multiplexing (TDM) ممكن سؤال صح أو خطأ أو تكلمي عن FDM

8. آلية تخصيص القناة الديناميكي في شبكات LAN & WAN • الافتراضات الأساسية: 1- نموذج المحطات (Terminals) - كل محطة لها برنامج أو مستخدم يقوم بتوليد الإطارات المطلوب نقلها - عندما يتم توليد الإطار تتوقف المحطة عن العمل حتى يتم نقل الإطار بشكل ناجح 2- فرضية القناة الوحيدة - جميع المحطات ترسل وتستقبل عبر قناة مفردة وحيدة متاحة أمام جميع الإتصالات - تكون جميع المحطات متكافئة

9. آلية تخصيص القناة الديناميكي في شبكات LAN & WAN 3- فرضية التصادم - في حال أرسل إطاران في وقت واحد، سيتداخلان وسيحدث تصادم، أي تشوه للإشارة - جميع المحطات باستطاعتها كشف التصادم - يجب إعادة إرسال الإطار المتصادم 4.1- الزمن المستمر Continuous Time - نقل الإطارات يبدأ في أي لحظة، الزمن غير مقسم لفواصل زمنية 4.2- الزمن المقسم Slotted Time - الزمن مقسم إلى فواصل زمنية منفصلة (حيزات زمنية) - عمليات نقل الإطارات تبدأ مع بداية حيز ما

10. آلية تخصيص القناة الديناميكي في شبكات LAN & WAN 5.1- تحسس الحامل Carrier Sense - المحطات تستطيع أن تعرف فيما إذا كانت القناة مشغولة قبل أن تحاول استخدامها - لا يتم في الشبكات اللاسلكية 5.2- عدم تحسس الحامل - لا تستطيع المحطات تحسس القناة قبل أن تحاول استخدامها - فقط تقرر الإرسال وترسل

11. بروتوكولات الولوج المتعدد • ALOHA • Pure Aloha • Slotted Aloha • البروتوكول القائم على التنصت على الحامل والولوج المتعدد CSMA • البروتوكولات الخالية من التصادم • بروتوكولات التنافس المحدود

12. Pure ALOHA صح أو خطأ في العبارات • جميع المحطات تستطيع الإرسال في أي وقت • يستطيع المرسل التنصت على القناة لكشف التصادم • يكشف التصادم إما بكشف الإرتداد العكسي أو التغذية العكسية • في اتصالات الأقمار الصناعية يصعب التنصت أو كشف التصادم مبكراً بالإرتداد العكسي • لذلك ينتظر المرسل فترة زمنية عشوائية ويعيد الإرسال • حجم الإطارات موحد • تداخل البت الأول لإطار جديد مع البت الأخير من إطار سابق يحطم الإطارين

13. Pure ALOHA

14. Slotted ALOHA • الزمن مقسم إلى فترات منفصلة، كل فترة زمنية تقابل إطاراً واحداً • أحد المحطات تكون مسؤولة عن إصدار إشارة مع بداية كل فترة زمنية • جميع الإطارات لها نفس الحجم • لا يستطيع المستخدم إرسال الإطار إلا مع بداية الحيز الزمني التالي • لا يزال احتمال التصادم موجود صح أو خطأ في العبارات

15. CSMAالبروتوكول القائم على التنصت على الحامل والولوج المتعدد • قائمة على مبدأ التنصت قبل البدأ بالإرسال • لا يمكن البدأ بالإرسال إذا كانت القناة (الحامل) مشغولة • 1-persistent CSMA الدائم الواحد (الإستمرار) • الإرسال عندما تكون القناة فارغة • Non-persistent CSMA غير الدائم • الإنتقال لفترة زمنية عشوائية إذا كانت القناة مشغولة • P-persistent CSMA للقنوات التي تستخدم الحيزات الزمنية • عدد N من المحطات = P صح أو خطأ في العبارات او ما هي انواع CSMA

16. 1-persistent CSMA • يتم استشعار القناة أولاً قبل البدء بالإرسال • إذا كانت القناة مشغولة، تنتظر المحطة حتى تصبح القناة فارغة • عندما تصبح القناة فارغة، ترسل المحطة إطاراً، إذا حدث تصادم، تنتظر المحطة لفترة عشوائية ثم تبدأ من جديد (الإرسال مباشرة أو بعد فترة عشوائية) • سمي البروتوكول بالبروتوكول الدائم الواحد 1-persistent لأن المحطة ترسل باحتمال نجاح 1 عندما تجد القناة فارغة • الأداء أفضل من ALOHA

17. Non – persistent CSMA • المحطة تستشعر القناة • تبدأ المحطة بالإرسال إذا كانت القناة فارغة • إذا كانت القناة مشغولة تنتظر القناة فترة زمنية عشوائية وتستشعر القناة مرة أخرى، أي لا تبدأ بالإستشعار مباشرة (الانتظار إجباري) • استخدام القناة أفضل لكن زمن التأخير أطول صح أو خطأ في العبارات

18. P-Persistent CSMA • يطبق على القنوات التي تستخدم الحيزات الزمنية (المحطة مقسمة) • تستشعر المحطة القناة، إذا كانت فارغة، ترسل المحطة باحتمال قدره P • إذا تأجل الإرسال للفترة الزمنية التالية، فإنها ترسل باحتمال قدره q= 1-p • هذه العملية تتكرر حتى يتم إرسال الإطار أو أن فترة زمنية أخرى لمحطة أخرى تبدأ في الإرسال • عند انشغال القناة فالمحطة تنتظر لفترة زمنية عشوائية ثم تبدأ من جديد

19. بروتوكول CSMA مع كشف التصادمCSMA/CD • بروتوكول أساسي في عمل Ethernet • يقوم على أساس توقف المحطة عن الإرسال فور اكتشاف التصادم الثلاث حالات البروتوكول CSMA/CD يمكن أن يكون في واحدة من ثلاث حالات: تنافس contention، نقل (إرسال)، أو فراغ

20. البروتوكولات الخالية من التصادم • لاتزال احتمالية حدوث التصادم قائمة في بروتوكول CSMA/CD خلال فترة التنافس • البروتوكولات الأفضل هي التي تحل مشكلة التنافس على القناة دون حدوث تصادم • إلا أن معظمها غير مستخدم بكثرة في الأنظمة الرئيسية • هذه البروتوكولات تفترض وجود عدد N من القنوات، لكل منها عنوان خاص ويتراوح ما بين 0 و N-1 ومخزن في العتاد Memory صح أو خطأ في العبارات

21. البروتوكولات الخالية من التصادم • التقسيم إلى: • بروتوكول خريطة البتات Bit-map Protocol • بروتوكول العد الثنائي التنازليBinary Countdown Protocol

22. بروتوكول خريطة البتات Bit-map protocol • كل فترة تنافس تتألف من N حيز زمني • إذا كان لمحطة إطار تود إرساله فإنها ترسل بتاً له القيمة 1 خلال الحيز المخصص لها. • وبعد المرور على جميع المحطات، تصبح كل محطة على علم تام بأي المحطات التي ستقوم بالإرسال • تبدأ المحطات في الإرسال بترتيب وتسلسل رقمي لأن كل محطة توافق سلفاً على من سيقوم بالإرسال التالي صح أو خطأ في العبارات

23. بروتوكول خريطة البتات Bit-map protocol • عند إرسال جميع المحطات لإطاراتها، ستلاحظ جميع المحطات ذلك وتبدأ فترة تنافس أخرى • أحد البروتوكولات الحجزية Reservation Protocol • حيث يتم الإعلان عن طلبات الإرسال قبل أن تبدأ عمليات النقل الفعلية صح أو خطأ في العبارات

24. بروتوكول العد التنازلي الثنائي • يتم استخدام عناوين ثنائية للمحطات، وجميع العناوين لها نفس الطول 1010 • المحطة التي تريد استخدام القناة تبث عنوانها كسلسلة بتية ثنائية مبتدئة بالبت ذو الترتيب الأعلى • تطبق عملية OR المنطقية على عناوين المحطات • يتم تطبيق قاعدة معينة للتحكم في ترتيب بث المحطات صح أو خطأ في العبارات

25. بروتوكولات التنافس المحدود • الهدف توزيع المحطات على الحيزات الزمنية ديناميكياً، بحيث يكون عدد المحطات كبير في كل حيز إذا كان حجم البيانات منخفض وقليل إذا كان حجم البيانات مرتفع 10:00 A B C D 10:30 A B 11:00 A=5 MB B=5 MB C D A=50 MB B=5 MB C=50 MB D صح أو خطأ في العبارات