250 likes | 386 Views
Számítógépes Hálózatok. 7. gyakorlat. Házi feladat megbeszélése. Tízezer repülőjegy-foglaló állomás egyetlen " slotted ALOHA" -csatorna használatáért verseng. Egy átlagos állomás 24 kérést ad ki óránként. Egy slot hossza 250 μ s.
E N D
Számítógépes Hálózatok 7. gyakorlat
Házi feladat megbeszélése • Tízezer repülőjegy-foglaló állomás egyetlen "slotted ALOHA"-csatorna használatáért verseng. Egy átlagos állomás 24 kérést ad ki óránként. Egy slot hossza 250 μs. • Megközelítőleg mekkora a teljes feldolgozandó terhelés G? Hogyan határozható meg? • 10000 * 24 kérés/óra = 200/3 kérés/sec • 1000000/250 = 4000 slot/sec //1 s = 1000000 μs • G = (200/3) / 4000 = 1/60 kérés/slot • Adja meg S(G) átvitelt is! • S(G) = G * e-G =~ 0,01639 Szám.háló 2013
Házi feladat megbeszélése Bináris visszaszámlálás • Mennyit kell az s állomásnak legrosszabb esetben várakoznia, mielőtt leadhatja a keretét egy olyan LAN-on, mely • a) az alapvető bittérkép-protokollt használja? • b) a Mok-ésWard-féleprotokollt használja permutált virtuális állomáscímekkel? • a) s a legkisebb, mindenki küld, N bitig ütköznek + N-1*d elküldik az adatot. • (N-1)*(N+d) bitidő • b) s a legkisebb, mindenki küld, N-1 frame küldés után tud küldeni, a várakozási idő log2 N, mert nagyobb lesz az azonosítója • N-1*(log2N+d) bitidő Szám.háló 2013
Adaptív fa bejárás • 1943 –Dorfmana katonák szifiliszes fertőzöttségét vizsgálta • Működés • 0-adik időrésben mindenki küldhet. • Ha ütközés történik, akkor megkezdődik a fa mélységi bejárása. • A rések a fa egyes csomópontjaihoz vannak rendelve. • Ütközéskor rekurzívan az adott csomópont bal illetve jobb gyerekcsomópontjánál folytatódik a keresés. • Ha egy bitrés kihasználatlan marad, vagy pontosan egy állomás küld, akkor a szóban forgó csomópont keresése befejeződik. Szám.háló 2012 ősz
Gyakorló feladat 1. Tekintsünk nyolc állomást, melyek adaptív fa protokollal visznek át csomagokat. Az állomások azonosítói {0, ..., 7}. Szimulálja a protokoll működését, ha az állomások 2, 3, 4, 6egyidőben akarnak csomagot átvinni. (Adja meg a verseny slot-okat ettől az időpillanattól addig, amíg a protokoll feloldja a kollíziót.) Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 1. Tekintsünk nyolc állomást, melyek adaptív fa protokollal visznek át csomagokat. Az állomások azonosítói {0, ..., 7}. Szimulálja a protokoll működését, ha az állomások 2, 3, 4, 6egyidőben akarnak csomagot átvinni. (Adja meg a verseny slot-okat ettől az időpillanattól addig, amíg a protokoll feloldja a kollíziót.) Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 2. • Adaptív fabejáró protokoll alkalmazásával tizenhat állomás verseng egy csatorna használatáért. Ha az összes olyan állomás, amelynek prímszáma van, egyszerre kerül adásra kész állapotba, akkor mennyi bit-résre van szükség a versengés feloldására? Szám.háló 2012 ősz
Gyakorló feladat 2. Szám.háló 2012 ősz
CRC áttekintés Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 3. Számolja ki a 0101.1011.1101.0010 inputhoz a 3-bit CRC kontrollösszeget, ha a generátor polinom x3 + x2 + 1. Adjon egy olyan inputot, amely 1-gyel kezdődik és ugyanezt a kontrollösszeget eredményezi. Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 3. Számolja ki a 0101.1011.1101.0010 inputhoz a 3-bit CRC kontrollösszeget, ha a generátor polinom x3 + x2 + 1. Adjon egy olyan inputot, amely 1-gyel kezdődik és ugyanezt a kontrollösszeget eredményezi. 0101101111010010000:1101 1101 1000 1-el kezdődő pl: 01100 1101 1101 0101 1011 1101 0010 1101 01011 0001111 1101 1101 01100 001010 1101 1101 0001000 01111 1101 1101 0101 0010 Szám.háló 2013
Code Devision Multiple Access Szinkron CDMA • Adott kölcsönösen ortogonális vektorok egy halmaza. (például Walsh-mátrix sorai vagy oszlopai) • Egyes résztvevőkhöz rendeljünk egy vektort(chip kódok, v) • 1-es bit v • 0-as bit -v • Átviteli vektor. Például az 1011 átvitele esetén: (1,0,1,1) (v,-v,v,v) • Mindenegyes küldő egyedi kóddal rendelkezik! • Interferencia történhet. Szám.háló
Gyakorló feladat 4 Adott három állomás (A, B és C), amelyek CDMA-t használnak. Az A állomás az 0010, míg a B az 0011 bitsorozatot küldi azonos időben. C nem küld semmit. Chipkódok: A (1,0,1), B (-1,0,1), C (0,1,0) • Adja meg a jelsorozatotokat, amit A és B elküld! • Tegyük fel, hogy interferencia történik az átvitel során és a két jel összeadódik. Mutassa meg, hogyan dekódolható az interferált jelből az egyes állomások üzenete! Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 4 Adott három állomás (A, B és C), amelyek CDMA-t használnak. Adjon megfelelő chip kódokat a fenti állomásoknak! Az A állomás az 0010, míg a B az 0011 bitsorozatot küldi azonos időben. C nem küld semmit. • Adja meg a jelsorozatotokat, amit A és B elküld! legyen A: (1,0,1), B: (-1,0,1) C: (0,1,0) A küldi: (-1,0,-1, -1,0,-1, 1,0,1, -1,0,-1) B küldi: ( 1,0,-1, 1,0,-1, -1,0,1, -1,0,1) • Tegyük fel, hogy interferencia történik az átvitel során és a két jel összeadódik. Mutassa meg, hogyan dekódolható az interferált jelből az egyes állomások üzenete! A+B : (0,0,-2, 0,0,-2, 0,0,2, -2,0,0) A+B * A chipkód(1,0,1) : (0,0,-2, 0,0,-2, 0,0,2, -2,0,0) -> (-2,-2,2,-2) -> (0,0,1,0) A+B * B chipkód(-1,0,1) : (0,0,-2, 0,0,-2, 0,0,2, 2,0,0) -> (-2,-2,2,2) -> (0,0,1,1) A+B * C chipkód(0,1,0) : (0,0,0, 0,0,0, 0,0,0, 0,0,0) -> (0,0,0,0) -> nem küldött Szám.háló 2013
Minimális keretméret A maximális késleltetés és a CSMA/CD algoritmus közötti összefüggés miatt a keret elküldése minimum 2τidőre van szükség, ahol τa két legtávolabbi állomás közötti késleltetést jelöli. Jelölje a H sávszélességet, v a jel terjedési sebességet, 𝑙max a maximális távolságot két állomás között, a τ a maximális propagációs késést és a 𝐷min pedig a minimális keretméretet. Ekkor a következő összefüggés írható fel. 𝐷min=2τ𝐻 τ=𝑙max/𝑣 Szám.háló 2013
Példa A 802.3szabványban a maximális távolság két állomás között: 2500méter. Ez esetben 4ismétlő van és a vonal 10Mb/s-ossávszélességet feltételezünk. A legrosszabb esetre 50 μs-otrögzítettek az RTTértékének. Azaz minimum 500bit átvitele kell, ezt kerekítették fel 512bitre (64bájtra). Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 5. • Tekintsük egy 1 Gbps CSMA/CD protokoll tervezését maximum 300 méter hosszú rézkábelen való használatra (repeater nincs), melyben az elektromágneses hullámok terjedési sebessége 1.8*108 m/s. Mekkora a minimális keret méret? Hogyan határozza ezt meg? Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 5. • Tekintsük egy 1 Gbps CSMA/CD protokoll tervezését maximum 300 méter hosszú rézkábelen való használatra (repeater nincs), melyben az elektromágneses hullámok terjedési sebessége 1.8*108 m/s. Mekkora a minimális keret méret? Hogyan határozza ezt meg? • d = l / v = 300 / 1,8 * 10^8 s • Tgen >= 2d • Tgen = x/c = x/10^9 Mbps • x / 10^9 >= 2 * 5/3 *10^-6 • Tmingen >= 1/3 * 10^4 s • min keretméret = 1/3 * 10^4 bit Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 6. • 2 állomás 10 Mbps-es hálózat köt össze közvetlen. tudjuk hogy a minimális keretméret 500 byte • - Mekkora lehet a maximális távolság két eszköz között? Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 6. • 2 állomás 10 Mbps-es hálózat köt össze közvetlen. tudjuk hogy a minimális keretméret 500 byte • - Mekkora lehet a maximális távolság két eszköz között? • x/c = Tgen >= 2d • 500 byte / 10 Mbps >= 2d • 4*10^3 bit / 10^7 bit/s >= 2d • 2*10^-4 >= d //prpagációs késés • 2*10^-4 >= d = l/r • 2*10^-4 s >= 3*10^8 * 0,6 m/s • 6*10^4*60% >= l • 36km>=l Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 7. • Mennyi a max prop delay fast ethernet (100Mbps) esetén • kábelek max hossza 200m és 1 Class I repeater tartalmaz amely 0,7 μs késést okoz • kábelek max hossza 205m és 2 Class II repeater tartalmaz amely 0,43μs késést okoz • Adjuk meg a minimális keretméretet! Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 7. • Mennyi a maxpropdelayfastethernet (100Mbps) esetén • kábelek max hossza 200m és 1 Class I repeater tartalmaz amely 0,7 μs késést okoz • kábelek max hossza 205m és 2 Class II repeater tartalmaz amely 0,46μs késést okoz • Adjuk meg a minimális keretméretet! • v = 0,6*3*10^8 m/s = 1,8 * 10^8 m/s • d = l/v • 1- dp = 200m / v = 2/1,8 * 10^-6 s • 2- dp = 205m / v = 2,05 / 1,8 * 10^-6 s • késleltetés: • 1- ds = (2/1,8 + 0,7) * 10^-6 s • 2- ds = (2,05/1,8 + 0,92) * 10^-6 s • x / 100Mbps >= 2ds • 1 - x >= 2* (2/1,8+0,7)*10^2 bit • 2 - x >= 2* (2,05/1,8+0,92)*10^2 bit Szám.háló 2013
Gyakorló feladat 8. Egy megosztott kábel használati jogáért 2n állomás egy csoportja verseng adaptív fabejárás protokoll használata mellett. Egy adott pillanatban kettő közülük adásra kész lesz. Minimálisan illetve maximálisan hány időrés szükséges a fa bejárásához? Szám.háló 2012 ősz
Gyakorló feladat 8. • Minimális: 3 lépés • Maximális: (log2 2n)*2 + 1 Szám.háló 2012 ősz