Tiểu luận môn mạng máy tính tìm hiểu CSMA Ứng dụng trong WLAN

Tiểu luận môn mạng máy tính tìm hiểu CSMA Ứng dụng trong WLAN Một node muốn truyền dữ liệu cần phải xem trạng thái của kênh truyền đang rỗi hay bận? Nếu rỗi, gói tin sẽ được gửi, nếu bận, có thể thực hiện theo 3 phương pháp sau: + nonpersistent + 1persistent + ppersistent

Trang 1

Ngô Quang Thìn

Trần Hoàng Điệp

Nguyên Trung Thành

Trang 3

CSMA (Carrier Sense Multiple

Access)

 Một node muốn truyền dữ liệu cần phải xem trạng thái của kênh truyền đang rỗi hay bận? Nếu rỗi, gói tin sẽ được gửi, nếu bận, có thể thực hiện theo

3 phương pháp sau:

+ non-persistent

+ 1-persistent

+ p-persistent

Trang 4

Access)

 non-persistent: node sẽ chờ một khoảng thời gian ngẫu nhiên rồi lại

tiếp tục hỏi trạng thái của kênh Phương pháp này tránh được xung đột nhưng tốn thời gian chết

 1-persistent: node sẽ tiếp tục hỏi trạng thái của kênh cho đến lúc

kênh rỗi thì gửi tin Phương pháp này giảm được thời gian chết

nhưng dễ bị xung đột nếu có 2 kênh trở lên cùng hỏi trạng thái của kênh một lúc.

 p-persistent: node sẽ tiếp tục hỏi trạng thái của kênh cho đến lúc

kênh rỗi gửi tin với một xác suất nào đó là p tùy thuộc vào mức ưu tiên của node đó, ngược lại node sẽ chờ thêm một khoảng thời gian rồi lại hỏi trạng thái kênh truyền Phương pháp này giảm được tối đa xung đột và thời gian chết

Trang 5

Access)

CSMA/CD là phương pháp sử dụng trong mang LAN Các trạm có khả năng phát hiện xung đột Các bước:

1.Chờ cho môi trường rỗi

2.Truyền dư liệu

3.Nếu có xung đột thì ngừng truyền

4.Truyền lại sau 1 thời gian ngẫu nhiên

Trang 6

Access)

CSMA/CA là phương pháp sử dụng trong mạng WLAN Các trạm không có khả năng phát hiện xung đột Các bước:

1.Chờ cho môi trường rỗi

2.Đợi một khoảng thời gian ngẫu nhiên

3.Truyền dư liệu

4.Nếu có xung đột thì trạm không chú ý đến nó

5.Xung đột => không có ACK phản hồi

Trang 7

CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access)

DIFS (Distributed Inter Frame Space)

SIFS (Short Inter Frame Spacing)

ACK (B=>A)

Nếu bên nhận lỗi sẽ không gửi ACK

Trang 8

ACK (B=>A)

Transmitted frame (A=>B)

Next frame (from any station)

Trong khoảng thời gian truyền (Frame+SIFS+ACK) môi trường

sẽ được ‘dự trữ’ Khung tiếp sẽ được truyền sau thời gian DIFS

Trang 9

ACK

Transmitted frame

NAV

 Virtual carrier sensing

Giá trị NAV(Network Allocation Vector-Vectơ định vị mạng) sẽ được tạo ra ở tất cảt các trạm mà có thể nhận được Frame và

đọc giá trị NAV từ Frame

NAV value is

Transmission is not allowed as long as NAV is non-zero

Trang 10

Transmitted frame

Trang 11

CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access collision avoidance)

ACK (B=>A)

Khi một trạm muốn truyền và kênh rỗi một thời gian >

DIFS, trạm sẽ lập tức truyền dư liệu

Next frame (from any station)

Channel was idle at least DIFS seconds

Trang 12

CSMA/CA(Carrier Sense Multiple

Access collision avoidance)

ACK (B=>A)

Nếu kênh bận, trạm sẽ đợi thêm một khoảng thời gian

Backoff trước khi truyền khung

Next frame

Channel was busy when station wanted

to send frame

Backoff

Trang 13

Trạm B và C đều đang đợi để truyền

Khi kênh rỗi, cả 2 trạm này đều sẽ truyền => xung đột

Trang 14

CSMA/CA(Carrier Sense Multiple

Access collision avoidance)

Các trạm sẽ thiết lập thời gian backoff (bn) một cách ngẫu nhiên Bộ đếm sẽ đếm hết thời gian backoff Khi đến zero, các trạm sẽ truyền khung

ACK

Trang 15

ACK (B=>A)

Transmitted

frame (A=>B)

Next frame (A=>B) Backoff

Khi một trạm muốn truyền nhiều Frame, no vẫn phải sử dụng thơi gian backoff như các trạm khác

Trang 16

Nút A và B không thấy nhau

Nút A gửi dư liệu, nút B

không thấy => xung đột

Trang 17

Dự trư môi trường dùng NAV

Trang 18

Ứng dụng trong WLAN

Vì môi trường vô tuyến là môi trường dùng chung nên WLAN phải có cách để ngăn chặn hiện tượng xung đột giống như trong mạng LAN có dây.

Điều khác biệt ở chỗ là trong mạng không dây không có cách nào để máy gởi có thể phát hiện được đã có sự xung đột xảy ra Việc phát hiện xung đột là điều không thể làm được trong mạng không dây

Vì lý do này, WLAN đã sử dụng giao thức CSMA/CA để tránh xung đột CSMA/CA cũng tương tự như CSMA/CD được dùng trong LAN.

Trang 19

một trạm nhận thấy môi trường tự do và sẵn sàng để

truyền không thật sự có nghĩa rằng môi trường là tự do quanh vùng máy thu.

Trang 20

Kết Luận

Điểm khác nhau giữa CSMA/CA(Carier sense multiple access/ collision avoidance) và CSMA/CD (Carrier Sense

Multiple Access with Collosion Detection) là:

CSMA/CA tránh xung đột (CSMA/CD phát hiện xung đột) và sử dụng ACK để xác nhận thay vì tùy ý sử dụng môi trường truyền khi có xung đột xảy ra Việc sử dụng ACK rất đơn giản, khi một thiết bị không dây gởi gói tin, đầu nhận sẽ đáp lại bằng ACK nếu như gói tin đó được nhận đúng và đầy đủ Nếu đầu gởi không nhận được ACK thì nó xem như là

đã có xung đột xảy ra và truyền lại gói tin

CSMA/CA phát ra nhiều dữ liệu điều khiển trên WLAN, làm cho chi phí chiếm đến xấp xỉ 50% băng thông sẳn có của WLAN Chi phí này cộng với các chi phí của các giao thức khác như RTS/CTS (được dùng để tránh xung đột) là nguyên nhân chính làm cho băng thông thực sự chỉ đạt xấp xỉ 5.0 – 5.5 Mbps đối với một mạng 802.11b (tốc độ lý thuyết là 11 Mbps) Mặc dù CSMA/CD cũng phát sinh chi phí, nhưng nó chỉ chiếm khoảng 30% băng thông của mạng Khi một mạng Ethernet bắt đầu nghẽn thì CSMA/CD chiếm băng thông lên đến 70%, trong khi mạng không dây lúc bị nghẽn vẫn còn 50-55% băng thông để truyền dữ liệu

Giao thức CSMA/CA tránh khả năng xung đột gữa các trạm dùng chung đường truyền (sóng vô tuyến) bằng cách sử dụng random back off time (khoảng thời gian bất kỳ phải đợi trước khi có thể giành quyền sử dụng đường truyền) nếu bộ cảm biến vật lý hay logic của máy trạm phát hiện đường truyền bận Khoảng thời gian ngay sau khi đường truyền bận là khoảng thời gian dễ xảy ra xung đột nhất, đặc biệt là trong môi trường có nhiều người sử dụng Tại thời điểm này, các máy trạm phải đợi cho đường truyền rảnh và sẽ cố truyền dữ liệu tại cùng một thời điểm Một khi đường truyền rảnh, random back of time sẽ trì hoãn việc truyền dữ liệu của trạm, hạn chế tối đa khả năng xảy ra xung đột giữa các trạm

Trang 21

Thank You!

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	155,82 KB