Reti di Calcolatori - Appunti Parziale 2

E’

byte (46+18=64). compito dei livelli superiori forzare il campo

dati ad essere almeno di 46 byte, o introdurre un indicatore di

lunghezza per discriminare i dati dal riempimento.

5) Checkum: realizzato tramite un codice CRC a 32 bit. Il campo è

utilizzato solo per determinare la correttezza del frame e

E’

scartare quelli errati. compito dei protocolli di livello

superiore organizzare la ritrasmissione di dati mancanti.

Immaginiamo di avere 2 stazioni A e B. Per poter capire che la trama

trasmessa non è andata a buon fine, mi servono 2 Tau.

Prestazioni di Ethernet

All’aumentare del numero delle stazioni, le efficienze diminuiscono del 35/40%.

Non ho più un collegamento 1 a tutti ma inizio a discriminare un sistema di

incroci che indivia tot stazioni. Questo tipo di attività diminuisce le collisioni.

Sto introducendo un livello superiore di affinamento dove individuo una serie di

porte collegate con l’UTP che individuano un insieme di gruppo

che comunicano tra loro. Quindi 2 macchine appartenenti a

domini differenti di switch possono comunicare tra di loro. Il

doppino quindi deve aumentare la sua velocità.

Ethernet commutata

Al crescere delle stazioni connesse diminuisce l’efficienza del



protocollo si usa lo switch. Per fortuna si possono gestire gli

incrementi di carico anche in un altro modo, attraverso le

Ethernet commutate (Figura). Il cuore di questo sistema è lo

switch (commutatore) che contiene una scheda backplane ad

alta velocità su cui innestare da 4 a 32 schede di linea, ognuna

contenente da uno a otto connettori, predisposti per doppini 10BaseT diretto verso un singolo computer host;

ciascuno connette una stazione (o un hub, o un altro switch). Quando una stazione trasmette un frame, questo giunge

allo switch. Lo switch sa a quale porta di quale scheda è connessa la stazione a cui è destinato il frame:

 Se la stazione destinataria è connessa alla stessa porta della stessa scheda, lo switch butta via il frame;

 Se la stazione destinataria è connessa ad una diversa porta della stessa scheda il frame è inoltrato su quella porta;

 Se la stazione destinataria è connessa ad una scheda diversa, il frame viene trasmesso internamente alla scheda di

destinazione attraverso il backplane, e da li inviato sulla porta connessa alla stazione destinataria.

La scheda di backplane funziona con un protocollo proprietario, del produttore, con capacità molto superiore a 10 Mbps.

Quando due stazioni connesse alla stessa scheda trasmettono contemporaneamente:

 Negli switch vecchi: la scheda è un HUB. Tutte le linee sono elettricamente connesse a formare un unico dominio di

collisione, e la trasmissione contemporanea provoca una collisione gestita (riguarda solo le stazioni connesse alla

E’

scheda in questione). possibile solo 1 trasmissione per ogni scheda, ma diverse schede possono trasmettere frame in

parallelo.

 Negli switch attuali dispongono di un buffer per ogni porta: il frame viene memorizzato ed inoltrato sulla porta di

non esiste possibilità di collisione,

destinazione appena possibile (trasmissione store and forward). In questo caso

perchè ogni porta può trasmettere e ricevere contemporaneamente senza influire sulle trasmissioni altrui. Sarà

se non può inoltrarlo immediatamente.

lo switch ad occuparsi di memorizzare su buffer il frame In questo modo si

realizza una comunicazione full duplex a piena banda è possibile utilizzare alcune porte di uno switch come

un HUB o ad un’altro switch,

concentratore di linee: una porta può essere connessa ad in modo da separare i

domini di collisione. In condizioni di carico elevato, si può eliminare il problema delle collisioni o confinandolo entro

rami distinti contenenti un numero di stazioni ridotto. Utilizzando gli switch in cascata si possono realizzare topologie

topologica della rete e più semplice il suo sviluppo nel

ad albero rendendo molto flessibile la struttura tempo.

Fast Ethernet (802.3u)

Nel 1992 IEEE ha riunito il comitato 802.3 per sviluppare un protocollo a

L’obbiettivo era mantenere la

100 Mbps basato sulla tecnologia Ethernet.

compatibilità con le LAN esistenti. Ciò significava mantenere lo stesso

formato del frame , stesse interfacce, stesse regole procedurali.

L’aumento della velocità di un fattore 10 a parità di lunghezza minima del

frame richiede che per rilevare le collisioni si debba accorciare di un fattore

10 la lunghezza massima del cavo. Questo non avrebbe permesso di

mantenere le strutture di cablaggio preinstallate. La soluzione è stata di

rinunciare al cavo coassiale ; Fast Ethernet prevede come topologie

possibili solo connessioni via hub o switch, utilizzando come mezzi trasmissivi: [figura]

Lo standard così definito permette di utilizzare le stesse regole di protocollo di Ethernet:

a. per le connessioni in rame, sono possibili topologie ad albero tramite hub o switch dall’algoritmo di

b. ciascun hub costituisce un dominio di collisione gestita con il meccanismo di contesa regolato

backoff esponenziale binario di Ethernet

c. la lunghezza massima del cavo è 10 volte minore del limite per Ethernet cioè 250 m, compatibile con la

lunghezza massima degli UTP

d. per le connessioni in fibra la lunghezza delle specifiche eccede quella massima ammissibile per la corretta

gestione delle collisioni, per cui 100Base-FX può essere utilizzata solo con switch bufferizzati (un unico

dominio di collisione a cavo). La velocità della porta

Tutti gli switch possono utilizzare connessioni a velocità miste, con porte a 10 o 100 Mbps.

generalmente (non sempre) può all’atto cos

essere negoziata dalle due interfacce della accensione delle macchine,

come la modalità di trasmissione (half duplex o full duplex). In questo modo è possibile pianificare una migrazione

della rete da Ethernet a Fast Ethernet senza dover cambiare tutti gli apparati di commutazione e le interfacce nello stesso

momento. Le vecchie interfacce di rete non sono capaci di negoziare, ma gli switch possono capire da soli e

switch di qualità (“manageble”, cioè

configurare automaticamente la porta in modo opportuno (non sempre!). Gli

possono essere configurati manualmente per definire le modalità di

configurabili) funzionamento delle porte

(essenziale per mettere d’accordo interfacce che non si parlano correttamente in fase di inizializzazione). Per le porte in

cambiare l’interfaccia.

fibra se si cambia la tecnologia dello switch si deve

Gigabit Ethernet (802.3z)

Opera ad una velocità di 1 Gbit/sec. Stessi obbiettivi del comitato 802.3u: rendere Ethernet 10 volte più veloce

mantenendo la compatibilità con tutti gli standard Ethernet esistenti. In particolare, doveva offrire servizi datagram senza

ack di tipo multicast e unicast, adottare lo stesso schema di indirizzamento a 48 bit già in uso e mantenere lo stesso

formato di frame (uguale ai pacchetti Ethernet e Fast Ethernet), incluse le dimensioni massima e minima. Lo standard

abbandonando l’Ethernet

finale risponde a tutti questi requisiti. Tutte le configurazioni Ethernet gigabit sono punto-punto,

classico. Configurazione semplice mostrata nella Figura (a), dove due computer sono collegati direttamente tra loro. Il

caso più comune è quello dove uno switch o un hub si collegano a più computer e possibilmente ad altri switch o hub,

come mostrato nella Figura (b). In entrambe le configurazioni, ogni singolo

cavo Ethernet è collegato a due soli dispositivi. Due modalità operative:

 : E’ la modalità normale

full duplex che permette al traffico di viaggiare

quando c’è

contemporaneamente in entrambe le direzioni. Utilizzata

uno switch centrale collegato ai computer (o ad altri switch) del

perimetro. Tutte le linee hanno buffer, perciò ogni computer o switch è

libero di inviare frame quando vuole. Il trasmittente non deve esaminare

il canale per vedere se qualcun altro lo sta già utilizzando, perché la

è l’unico che può trasmettere. Poiché

contesa è impossibile. Il computer

non si verifica contesa non si utilizza il protocollo CSMA/CD, perciò la

lunghezza massima del cavo dipende dalla forza del segnale e non dal

tempo che un burst di rumore impiega per propagarsi fino al trasmittente nel peggiore dei casi. Gli switch sono liberi

di gestire più velocità e l’autoconfigurazione è supportata come in Fast Ethernet.

 i computer sono collegati a un hub e non a uno switch. L’hub non ha un buffer dove

half duplex, è utilizzata quando

memorizzare i frame in arrivo; il dis positivo al suo interno collega elettricamente tutte le linee per simulare il cavo

multidrop utilizzato nella Ethernet classica. Le collisioni sono ancora possibili, perciò è richiesto il protocollo

CSMA/CD standard. Poiché il frame minimo (di 64 byte) può essere trasmesso 100 volte più velocemente che nella

Ethernet classica, la distanza massima risulta 100 volte più corta: 25 metri.

Delle figure sotto si può dire che l monomodali solo le migliori e che vengono usati più cavi in fibra.

IEEE 802.2: LLC (Logical Link Control)

LLC (Logical Link Control) nasconde le differenze tra vari tipi di reti

802 offrendo interfaccia e formato unici verso lo strato network. Il

formato, l’interfaccia e il protocollo si basano strettamente sul

protocollo HDLC. LLC forma la metà superiore dello strato data link,

mentre il sottostrato MAC (che stabilisce il metodo di allocazione del

canale, cioè chi deve trasmettere per primo) si trova proprio al di sotto,

come mostrato nella Figura. In genere LLC è utilizzato in questo modo:

(rete, cioè trasmetto quello che c’è sotto)

lo strato network sulla

macchina trasmittente passa campo dati della trama (non pacchetto) a

LLC, usando le primitive di accesso di LLC; il sottostrato LLC

aggiunge un’intestazione LLC contenente i numeri di sequenza e di ack. La struttura risultante è poi inserita nel campo

carico utile di un frame 802, che viene infine trasmesso attraverso la connessione. Il ricevitore esegue il procedimento

inverso. LLC fornisce tre modalità di servizio: datagram inaffidabile, datagram con ack e servizio affidabile orientato alle

connessioni. L’intestazione LLC contiene tre campi: access point di destinazione, access point sorgente e un campo di

controllo. Gli access point indicano il processo che ha generato il frame e quello di destinazione; queste infor mazioni

sostituiscono il campo tipo di DIX. Il campo di controllo contiene i

numeri di sequenza e di ack, seguendo un approccio simile a quello di

HDLC (Figura) ma non identico. Questi campi sono utilizzati

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