TỔNG QUÁT CHUNG VỀ GIAO THỨC ALOHA
Tổng quan
Xệm xệ*t mo!t mạng LẠN vờ*i 4 mạ*y tì*nh ữ*ng vờ*i 4 Cạrd giạo diệ!n mạng (NIC - Nệtwork Intệrfạcệ Cạrd) đữờc kệ+t no+i bạTng cạ*p Ethệrnệt tho!ng thữờng nhữ hình.
Thiết bị gửi Dự định nhận
Mạng LAN với 4 máy tính.
Máy tính màu xanh sử dụng card mạng để kết nối với môi trường chia sẻ, trong đó địa chỉ một địa chỉ tường ứng với địa chỉ người dùng của card mạng trong máy tính màu đó.
Thiết bị gửi Dự định nhận
Máy tính xanh gửi khung theo hai hướng.
Cáp truyện tín hiệu thể hiện sự ảnh hưởng của đệ tín hiệu cáp mạng của các máy tính Trời khang ở cuối hại đầu cáp có tác dụng hấp thu năng lượng, ngăn chặn hiện tượng phản xạ tín hiệu lại độc thể cáp.
Thiết bị gửi Dự định nhận
Cả 3 máy tính còn lại đều nhận được khung và tiến hành kiểm tra.
Tạ cạ' cạ*c cạrd mạng đệ.u nhạ!n đữờc khung đạ) gữ'i vạ tiệ+n hạnh kiệ7m trạ chiệ.u dại khung vạ chệcksum cu'ạ no* Chệcksum nhạTm kiệ7m trạ tì*nh toạn vện cu'ạ khung đạ) gữ'i Tiệ+p thệo đệ+n kiệ7m trạ điạ chì' MẠC đệ7 chạ+p nhạ!n khung phu hờp vạ chuyệ7n tờ*i lờ*p nệtwork-lạyệr cu'ạ mạ*y tì*nh.
Thiết bị gửi Dự định nhận
Máy tính đỏ sau khi kiểm tra đã chấp nhận khung phù hợp.
Chì có card mạng của máy tính màu đỏ nhận địa chỉ đích hợp lệ, và nó sẽ xử lý nội dung để lập mạng Các card mạng trong các máy tính khác loại bỏ khung hình không mong muốn.
Cáp truyền cho phép card mạng gửi khung bắt chữ khi nạo non, nếu hai card mạng truyền tại cùng lúc, một vụ va chạm xảy ra và kết quả là dữ liệu bị lỗi.
Yêu cầu đặt ra là phải có một giao thức kiểm soát việc truyền giữ liệu của các card mạng ALLOHA được biết đến là giao thức đơn giản nhất, cho phép bất kỳ card mạng nào truyền tại bất cứ thời điểm nào Những card mạng phải thêm một checksum/CRC vào cuối khung truyền để đảm bảo tính chính xác của khung đã được nhận ALLOHA chỉ hoạt động tốt khi đường truyền có mức độ sử dụng thấp, giúp giảm thiểu sự va chạm trong truyền tải.
Ethernet sử dụng phương pháp CSMACD để cải thiện hiệu suất truyền tải Khi một card mạng muốn truyền khung, đầu tiên nó nghe kênh truyền xem có sóng mạng từ các nút khác không Nếu kênh truyền rỗi, nó sẽ tiến hành truyền khung, trong khi các card mạng khác sẽ lắng nghe kênh truyền.
CSMẠ cùng không lý tưởng khi truyện dẫn khiến cho hại cạc mạng cung phất hiện kếnh truyện rồi vẫn tiện hạnh gửi khung Việc vậy chạm giữ các khung sẽ gây ra lỗi cho dữ liệu và kết quả lạ thiệt bị nhận không nhận được tín hiệu mong muốn.
Phát hiện va chạm trong mạng Ethernet là một vấn đề quan trọng cần được chú ý Khi có dữ liệu đang chờ gửi, mọi card mạng sẽ theo dõi kênh truyền của mình Nếu phát hiện một va chạm, hệ thống sẽ dừng truyền ngay lập tức và gửi lại chuỗi tín hiệu 32 bit (JAM) để thông báo về va chạm cho các card mạng khác Chuỗi bit JAM đảm bảo rằng mọi nút mạng đều nhận được tín hiệu và có thể xử lý tình huống này Các nút mạng khác sẽ loại bỏ khung hình bị lỗi thông qua cơ chế kiểm tra CRC.
Mo! tạ' trình tữ mo!t vu vạ chạm
Bắt đầu truyền tín hiệu khi phát hiện kênh rỗi.
Tại thời điệ7m t=0, cạrd mạng Ạ bạ:t đạ.u gữ'i đi mo!t khung trệ!n đữờng truyệ.n nhạn ro3i.
Mo!t thời giạn ngạ:n sạu đo* (thời điệ7m t=ạt), cạrd mạng B cu)ng truyệ.n Trong trữờng hờp nạy, cạrd B cu)ng quạn sạ*t thạ+y đữờng truyệ.n đạng nhạn ro3i.
Bắt đầu truyền khi phát hiện kênh rỗi.
Tại thời điểm hiện tại, sau khi A đã truyền được một thời gian, đường truyền mạng B phát hiện tín hiệu truyền từ A và nhận thức được đã xảy ra một vụ va chạm Tuy nhiên, lúc này tại mạng A vẫn chưa phát hiện được mạng B cũng đang truyền Mạng B tiếp tục truyền, gửi chuỗi Ethernet (32 bit) nhằm bảo hiệu va chạm Thời gian tín hiệu truyền từ A tới B và ngược lại.
A B t=tp B phát hiện va chạm
Phát hiện va chạm khi tín hiệu của A truyền tới B.
Tại thời điểm t=2tp, A nhận được chuỗi Jạm từ B và đã nhận thức được một vụ việc chạm B sẽ ngạc nhiên về việc truyền chuỗi jạm bảo hiệu sau thời gian ngắn, còn tại A sẽ phát đi chuỗi tín hiệu Complệtệ Jạm Sệquệncệ giúp A nhận được tín hiệu jạm và biết có vụ việc chạm Quá trình truyền tín hiệu jạm kết thúc khi A nhận ra thực sự.
Tìm hiểu chung về giao thức ALOHA
ẠLỌHẠ trong ngữ cảnh của Hạwại có nghĩa là “xin chào”, và nó liên quan đến việc truyền tải thông tin một cách hiệu quả trong mạng lưới Giải thích ẠLỌHẠ cho phép mọi trạm trong hệ thống truy cập vào bất kỳ thời điểm nào mà không cần phải quan tâm đến các trạm khác có sử dụng đường truyền hay không Điều này đảm bảo rằng mỗi đoạn dữ liệu được kiểm tra tổng thể (checksum) ở cuối đoạn thông tin, giúp trạm nhận biết thông tin đã nhận là chính xác hay không Như vậy, ẠLỌHẠ là một giải pháp không đảm bảo cho khung dữ liệu được truyền đi có gặp xung đột hay không Nó nhờ vào hệ thống ARQ để phát hiện xung đột và gửi lại các khung bị lỗi Giải pháp ẠLỌHẠ chỉ hoạt động tốt trong mạng có sử dụng đường truyền thập và do đó có nguy cơ gặp xung đột thập.
Người ta đã cải tiến giáo thức ALGORITHM nguyên thủy thành giáo thức ALGORITHM phân khối (slotted ALGORITHM) Khi này, quá trình phát dữ liệu chỉ xảy ra khi máy trạm gặp khế thời gian đồng bộ (synchronized slotted times).
1.2.1 Giao thức ALOHA nguyên thủy (p-ALOHA) ẠLỌHẠ nguyệ!n thu'y lạ mo!t giạo thữ*c trong đo* nhữ)ng trạm đạ.u cuo+i truy cạ!p đệ7 truyệ.n nhữ)ng go*i khi chu*ng muo+n Trong trữờng hờp nạy, tạ+t cạ' cạ*c trạm đạ.u cuo+i truy cạ!p kho!ng bạ!n tạ!m liệ!u kệ!nh truyệ.n tho!ng tin bạ!n hạy kho!ng.
Nguyệ!n ly* hoạt đo!ng:
- Mo!t trạm phạ*t khi no* co* dữ) liệ!u đệ7 phạ*t.
- Nệ+u co* nhiệ.u frạmệs đữờc truyệ.n, chu*ng gạ!y nhiệ3u lạ3n nhạu (vạ chạm) vạ bi mạ+t.
- Nệ+u ẠCK kho!ng nhạ!n đữờc trong khoạ'ng thời giạn timệout, thì mo3i trạm chon mo!t thời giạn lui ngạ3u nhiệ!n.
- Trạm phạ*t lại sạu thời giạn lui.
Hình 1.1 – Nguyên lý hoạt động của giao thức p-ALOHA.
- Truyệ.n lạ.n đạ.u kho!ng đinh trình.
- Kệ+t quạ' truyệ.n biệ+t đữờc (ẠCK) sạu 2 t ¿.
- Sạu 2 t ¿ nệ+u kho!ng nhạ!n đữờc ẠCK, sữ' dung thuạ!t toạ*n lui đệ7 chon thời giạn phạ*t ngạ3u nhiệ!n (B).
- Hoạt đo!ng cu'ạ ẠLỌHẠ co* thệ7 rời vạo 2 tình huo+ng:
Phản ứng dây chuyền xảy ra khi một sự kiện bất ngờ dẫn đến hàng loạt tác động, tạo ra những ảnh hưởng sâu rộng trong cuộc sống Hiện tượng này, được gọi là hiệu ứng "snowball", có thể gây ra nhiều hệ lụy nghiêm trọng và làm gia tăng rủi ro trong các tình huống tiếp theo.
Sữ xung đo!t nhữ)ng go*i tin trong hệ! tho+ng p-ẠLỌHẠ. collision
Hình 1.2 – Sự xung đột giữa những gói tin trong hệt hống p-
Nệ u chiệ u dại của mỗi gói tin là không đổi và khoảng thời gian truyền một gói tin là T Một gói có thể truyền thành công tới điểm nhận khi những gói khác không bắt đầu truyền tin trong khoảng thời gian t từ T đến t1 + T, như được chỉ ra trong hình 2.3 Gói tin trong khoảng thời gian t được cho bởi công thức (1.1) khi so sánh lượng mong đợi những gói phát đi trong một đơn vị thời gian là λ.
Khi thời giạn đệ7 truyệ.n mo!t go*i tin đữờc đinh nghì)ạ nhữ lạ τ , lữu lữờng
G = λτ (1.2) Đệ 7 mô tả quá trình phát tín hiệu tại một trạm cuối người dùng trong khoảng thời gian t1 Tín hiệu được phát tại trạm cuối người dùng đến điểm truy cập trong khoảng thời gian t1 – τ, và τ đại diện cho thời gian truyền tín hiệu Trong hệ thống ALỌHẠ, khi một gói tin được phát tại một trạm cuối, nó sẽ ngay lập tức được truyền đến điểm truy cập Do đó, xác suất truyền thành công của một gói tin phát tại trạm cuối người dùng đến điểm truy cập P được tính bằng xác suất không phát bạt gói tin trong khoảng thời gian 2τ.
Tho!ng lữờng cu'ạ p-ẠLỌHẠ.
Tho!ng lữờng S đữờc biệ7u diệ3n nhữ lạ so+ lữờng go*i tin mong đời đữờc truyệ.n thạnh co!ng tờ*i điệ7m truy cạ!p trong thời giạn đờn vi.
Hình 1.3 – Thông lượng S của giao thức p-ALOHA.
- Khi đo* tho!ng lữờng cữc đại: S max = 1
- Hoạt đo!ng kiệ7u 2 phữờng thữ*c: G cạng nhờ' → S ≈ G.
- Vạ chạm co* thệ7 tạVng nhạnh vạ kệ*o tho!ng lữờng vệ kho!ng.
Trệ3 trung bình cu'ạ p-ẠLỌHẠ.
- Thời giạn truyệ.n khung X = R L co+ đinh.
- Thời giạn truyệ.n go*i đạ.u lạ X + t ¿
- Thời giạn truyệ.n cạ*c go*i tiệ+p thệo lạ 2 t ¿+ X + B vạ B lạ thời giạn lui trung bình.
- Thời giạn truyệ.n go*i trung bình lạ:
= t X ¿ lạ trệ3 bạVng tho!ng chuạ7n ho*ạ.
- Nhữờc điệ7m: hiệ!u suạ+t thạ+p do xạ*c suạ+t vạ chạm lờ*n → cạ'i thiệ!n bạTng Slottệd ẠLỌHẠ
1.2.2 ALOHA phân khe (Slotted ALOHA hay s-ALOHA)
Nguyệ!n ly* hoạt đo!ng:
- Cạ*c go*i co* đo! dại kho!ng đo7i vạ bạTng 1 khệ thời giạn.
- Thời giạn đữờc phạ!n khệ thạnh cạ*c khệ X giạ!y.
- Cạ*c trạm đo.ng bo! thệo thời giạn cu'ạ khung.
- Cạ*c trạm phạ*t khung ờ' ngạy phạ.n đạ.u cu'ạ khệ sạu khi co* khung tờ*i.
- Khoạ'ng thời giạn “lui” bạTng bo!i so+ cu'ạ cạ*c khệ.
- Chì' co* cạ*c frạmệs tờ*i trữờ*c X giạ!y vạ trạm.
Hình 1.4 – Nguyên lý hoạt động giao thức s-ALOHA.
Trạnh chạ+p go*i trong hệ! tho+ng Sottệd ẠLỌHẠ
Trong môi trường mạng phức tạp, việc truyền tải thông tin qua hệ thống ALỌHẠ gặp nhiều thách thức Đặc biệt, trong khoảng thời gian cụ thể, tỷ lệ các xung động có thể giảm xuống, dẫn đến việc phát đi thông tin không hiệu quả Khi nhiều thông tin được phát trong một khoảng thời gian ngắn, sự cạnh tranh gia tăng, gây ra tình trạng tắc nghẽn Điều này ảnh hưởng đến khả năng truy cập thành công của người dùng Để cải thiện hiệu suất, cần đảm bảo rằng thông tin được phát từ trạm cuối đến điểm truy cập một cách hiệu quả, đồng thời tối ưu hóa độ chính xác trong quá trình truyền tải.
Hình 1.5 – Tranh chấp gói trong hệ thống s-ALOHA.
Tho!ng lữờng Slottệd ẠLỌHẠ.
Hình 1.6 – Thông lượng của giao thức s-ALOHA so với p-ALOHA.
Khi đo*, tho!ng lữờng cữc đại:
Tho!ng lữờng ờ' trệ!n bạTng vờ*i xạ*c suạ+t chì' mo!t go*i tin đữờc phạ*t trong mo!t khệ thời giạn τ
Hoạt đo!ng kiệ7u 2 phữờng thữ*c: G cạng nhờ' → S ≈ G.
Thời giạn truyệ.n trung bình cu'ạ Slottệd ẠLỌHẠ.
- Co* hiệ!u suạ+t cạo hờn so vờ*i p-ẠLỌHẠ
- Co* thời giạn trệ3 thạ+p hờn p-ẠLỌHẠ.
- Hiệ!u suạ+t to+i đạ bạTng 36.8% → vạ3n con thạ+p do lạ)ng phì* bạVng tạ.n vạo điệ.u khiệ7n vạ chạm go*i.
GIAO THỨC TRUY NHẬP KÊNH TRUYỀN CSMA
Giao thức CSMA
Cạrriệr Sệnsệ Multiplệ Ạccệss (Đạ truy nhạ!p cạ'm nhạ!n so*ng mạng)
Nhữ đạ) trình bạy ờ' phạ.n trữờ*c, giạo thữ*c ẠLỌHẠ không có cơ chế kiểm tra trạng thái kênh truyền dẫn đến trường hợp có hơn một trạm cung truyền nhập kênh sẽ xảy ra Xác suất xảy ra trường hợp này là rất lớn Xuất phát từ yêu cầu nâng cao hiệu suất kênh, giảm xác suất xảy ra đập thì cần phải có cơ chế kiểm tra trạng thái kênh truyền.
CSMẠ (Cạrriệr Sệnsệ Multiplệ Ạccệss) là một phương pháp truy cập mạng sử dụng trên cơ sở chia sẻ cấu trúc liên kết mạng như Ethernet để truy cập vào mạng Nó được coi là thế hệ kế tiếp của các giao thức truy cập ngẫu nhiên.
Cạrriệr Sệnsệ (CS) là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực truyền thông, nhấn mạnh nguyên tắc "Listen before talk" (LBT) Nguyên tắc này khuyến khích việc lắng nghe và cảm nhận trạng thái của người đối diện trước khi đưa ra quyết định hoặc thực hiện hành động trong giao tiếp CSMẠ thể hiện rõ ràng tầm quan trọng của việc hiểu biết và đồng cảm trong mối quan hệ tương tác.
Nệ+u co* so*ng mạng (cạrriệr): kệ!nh truyệ.n bạ!n (co* mo!t trạm khạ*c đạng truy nhạ!p kệ!nh).
Nệ+u kho!ng co* so*ng mạng: kệ!nh truyệ.n ro3i.
Multiplệ Ạccệss (MẠ): đạ truy nhạ!p, cho thạ+y nhiệ.u thiệ+t bi co* thệ7 kệ+t no+i vạ chiạ sệ' cung mo!t mạng.
Giao thức 1- persistent CSMA`
Cờ chệ+ truy nhạ!p kệ!nh
Truy nhập kênh Kết thúc
Hình 2.1 – Sơ đồ khối cơ chế truy nhập 1-persistent CSMA.
Trạng thạ*i cu'ạ kệ!nh :
- nệ+u bạ!n thì tiệ+p tuc lạ:ng nghệ cho tờ*i khi kệ!nh chuyệ7n sạng trạng thạ*i ro3i ro.i gữ'i
- nệ+u co* xung đo!t thì đời mo!t khoạ'ng thời giạn ngạ3u nhiệ!n ro.i bạ:t đạ.u lại. collision p i p j p k t 0 t 0 +t s
Hình 2.2 – Cơ chế truy nhập 1-persistent CSMA trên miền thời gian t.
- Vạ đạ!p xạ'y rạ khi co* tữ 2 trạm cung đời vạ cung truy nhạ!p kệ!nh truyệ.n khi kệ!nh chuyệ7n sạng trạng thạ*i ro3i
- Xạ*c suạ+t xạ'y rạ vạ đạ!p vạ3n cạo, đạVc biệ!t khi tạ'i lờ*n hoạVc vờ*i go*i dại.
Giao thức p-persistent CSMA
- p-pệrsistệnt CSMẠ khạ:c phuc nhữờc điệ7m cu'ạ 1-pệrsistệnt CSMẠ.
P-persistent CSMAC là một kỹ thuật quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất của mạng không dây, đặc biệt là trong các ứng dụng mini slot Kỹ thuật này thường liên quan đến thời gian lẫn truyền tối ưu của tín hiệu, với việc áp dụng hai lần chuyến đi của độ trễ truyền.
Cơ chế truy nhập kênh:
- Khi kệ!nh truyệ.n ro3i, trạm truy nhạ!p kệ!nh vờ*i xạ*c suạ+t p.
- Ngữờc lại, trạm đời mo!t mini slot vờ*i xạ*c suạ+t (1-p) sạu đo* kiệ7m trạ trạng thạ*i kệ!nh.
Tạo một số ngẫu nhiên I thuộc [0,1]
Hình 2.3 – Sơ đồ khối cơ chế truy nhập p-persistent CSMA.
- Vạ đạ!p xạ'y rạ khi co* tữ 2 trạm trờ' lệ!n cung truy nhạ!p vờ*i xạ*c suạ+t p hoạVc tạ+t cạ' cạ*c trạm cung đời vờ*i xạ*c suạ+t (1-p).
Với sự phát triển của công nghệ, việc tối ưu hóa hiệu suất làm việc trở nên quan trọng hơn bao giờ hết Tuy nhiên, hiệu suất kinh doanh cũng bị ảnh hưởng bởi thời gian và quy trình truyền thống không còn phù hợp Để cải thiện hiệu suất, cần xem xét các yếu tố như thời gian và cách thức làm việc hiện tại.
Hình 2.4 – Cơ chế truy nhập p-persistent CSMA trên miền thời gian t.
Giao thức None-persistent CSMA
Cơ chế truy nhập kênh
Kênh rỗi? Đợi một số ngẫu nhiên nguyên lần mini slot
Hình 2.5 – Sơ đồ khối giao thức truy nhập none-persistent CSMA.
Khả năng "back-off" trong kênh truyền dẫn là một cơ chế quan trọng giúp điều chỉnh lưu lượng truy cập Khi một trạm phát hiện sự tắc nghẽn, nó sẽ tạm dừng truyền dữ liệu trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên để giảm thiểu áp lực lên mạng Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất của các kênh truyền, đặc biệt là trong các hệ thống sử dụng slot mini.
Nhận xét về sự ảnh hưởng của CSMẠ đối với du lịch theo đường truyền kiên trì và không kiên trì cho thấy rằng việc áp dụng phương pháp này có thể làm tăng khả năng tránh được tình trạng thất thoát Mặc dù vậy, việc áp dụng đúng cách vẫn có thể gặp khó khăn trong CSMẠ do sự biến động của truyền thông.
Tình huống phát sinh như sau: khi một trạm vừa phát xong, thì một trạm khác cũng phát sinh yếu cầu phát khung và bắt đầu nghệ đường truyền Nếu tín hiệu của trạm thứ nhất chứa đệ nhị trạm thứ hai, trạm thứ hai sẽ cho rằng đường truyền đang rảnh và bắt đầu phát khung như vậy đúng đắn sẽ xảy ra.
Phường phát CSMẠ không có khả năng phát hiện xung đột trong quá trình truyền, dẫn đến việc làm mất đường truyền Vì vậy, người tác động phục hồi bằng phường phát CSMẠ-CD là cần thiết để đảm bảo sự ổn định và hiệu quả trong quá trình truyền tải dữ liệu.
Hình 2.6 – Sự va chạm (collision) xuất hiện trong none – persistent
-t0: thời điệ7m kệ!nh i truyệ.n go*i tin.
- t1: thời điệ7m kệ!nh j truyệ.n go*i tin
- ts: kì*ch thữờ*c mo!t go*i tin
Thời gian kệ là yếu tố quan trọng trong việc truyện bi chiếm đề truyện, đặc biệt là khi liên quan đến dữ liệu bị vạ đập Phụ thuộc vào kích thước gói (ts), thời gian kệ càng lớn thì hiệu suất càng nhỏ.
- TạVng hiệ!u suạ+t kệ!nh truyệ.n bạTng cạ*ch giạ'm tc.
- Ờf đạ!y, vạ đạ!p vạ3n xạ'y rạ do tp > 0 Chiệ.u dại kệ!nh truyệ.n cạng lờ*n thì xạ*c suạ+t vạ đạ!p cạng tạVng.
PHƯƠNG PHÁP TRUY NHẬP KÊNH CSMA/CD VÀ CƠ CHẾ DETECT COLLISION
Tổng quan về giao thức CSMA – CD (Carrier Sense Multiple Acces
Phương pháp truy nhập sử dụng sóng mạng có phát hiện xung đột là một trong những phương pháp hiện đại được sử dụng trong các mạng cục bộ hiện nay Đây là giải pháp cải tiến từ ALỌHẠ, cho phép hiệu đền giản trong việc quản lý tài nguyên mạng CSMẠ-CD.
- Phạ*t hiệ!n xung đo!t : nghệ trong khi no*i
- Giạ'i quyệ+t xung đo!t vờ*i thuạ!t toạ*n bạckoff
Cạc nút mạng trong một môi trường LAN Ethernet được nối với nhau qua một kệnh truyền broadcast (hub) để một adapter (card mạng máy tính của chúng ta) phát một frame, tạo cạc cạc adapter khác trong LAN nhận được frame đó Adapter sử dụng thuật toán truy cập CSMACD qua cạc cờ chế sau.
1 Mo!t ạdạptệr co* thệ7 bạ:t đạ.u phạ*t vạo bạ+t ky mo!t thời điệ7m nạo.
2 Mo!t ạdạptệr kho!ng bạo giờ phạ*t mo!t frạmệ khi no* phạ*t hiệ!n cạ*c ạdạptệr khạ*c cu)ng đạng phạ*t, no* sữ' dung bo! do tìm song mạng.
3 Mo!t ạdạptệr đạng phạ*t frạmệ sệ) huy bo' quạ* trình phạ*t cu'ạ no* ngạy khi no* phạ*t hiệ!n co* mo!t ạdạptệr khạ*c cu)ng đạng phạ*t, no* sữ' dung collision dệtệction (do tìm đung đo!).
4 Trữờ*c khi thữ' phạ*t lại frạmệ, ạdạptệr chờ mo!t rạndom timệ, mo!t khoạ'ng thời giạn rạ+t nho' so vờ*i thời giạn lạVp lại.
Mo3i mo!t ạdạptệr hoạt đo!ng giạo thữ*c CSMẠ/CD mạ kho!ng co* sữ pho+i hờp vờ*i cạ*c ạdạptệr khạ*c trong Ethệrnệt
Cạ*c ạdạptệr hoạt đo!ng giạo thữ*c CSMẠ/CD nhữ sạu:
1 Ạdạptệr nhạ!n đữờc mo!t đờn vi dữ) liệ!u tữ nu*t mạng cu'ạ no*, no* chuạ7n bi mo!t frạmệ Ethệrnệt vạ đạVt frạmệ đo* trong bo! đệ!m cu'ạ ạdạptệr.
2 Nệ+u ạdạptệr nhạ!n biệ+t đữờc kệ!nh truyệ.n đạng ro3i (kho!ng co* tì*n hiệ!u
Nệu bạn đang tìm kiếm một giải pháp để cải thiện trải nghiệm âm thanh của mình, hãy cân nhắc việc sử dụng adapter âm thanh Thiết bị này sẽ giúp bạn kết nối các thiết bị mà không cần nguồn điện, đồng thời có thể kết hợp với một vài trạm micro giấy để nâng cao chất lượng âm thanh Với việc sử dụng adapter, bạn sẽ dễ dàng bắt đầu phát nhạc mà không gặp khó khăn về điện năng.
3 Trong khi phạ*t, ạdạptệr kiệ7m trạ sữ hiệ!n diệ!n cu'ạ tì*n hiệ!u điệ!n đệ+n tữ mo!t ạdạptệr khạ*c Nệ+u ạdạptệr phạ*t toạn bo! frạmệ mạ kho!ng phạ*t hiệ!n tì*n hiệ!u điệ!n nạo tữ ạdạptệr khạ*c, ạdạptệr đạ) hoạn thạnh xong vờ*i việ!c phạ*t frạmệ đo*.
4 Nệ+u ạdạptệr phạ*t hiệ!n co* tì*n hiệ!u nạVng lữờng tữ ạdạptệr khạ*c trong khi phạ*t, no* dững việ!c phạ*t frạmệ vạ thạy vạo đo* lạ phạ*t mo!t tì*n hiệ!u jạm 48 bit.
5 Sạu khi dững (phạ*t tì*n hiệ!u jạm) ạdạotệr tạo rạ mo!t khoạ'ng thời giạn chờ đệ7 phạ*t lại tạVng lệ!n thệo so+ mu) lu)y thữạ ĐạVc biệ!t, khi phạ*t mo!t frạmệ, sạu khi sữ đung đo! lạ.n thữ* n xạ'y rạ khi phạ*t mo!t frạmệ đo*, ạdạptệr chon mo!t giạ* tri K bạ*t ky tữ {0,1,2,…,2m-1)} trong đo* m:=min(n,10) Ạdạptệr sạu đo* chờ K*512*bit timệ (1 bit timệ lạ 1 micro giạ!y đo+i vờ*i mo!i trữờng Ethệrnệt 10 Mbps) vạ sạu đo* trờ' lại bữờ*c 2.
Mục đích của tín hiệu jam là để tránh việc truyền tải không chính xác giữa các adapter Khi adapter A bắt đầu phát một khung dữ liệu, nó sẽ nhận được tín hiệu từ adapter B Nếu adapter B phát hiện có sự cố trong quá trình truyền tải, nó sẽ gửi tín hiệu jam để ngăn chặn việc truyền dữ liệu không chính xác Tín hiệu jam giúp đảm bảo rằng dữ liệu được truyền tải một cách chính xác trên mạng, vì vậy việc nhận biết tín hiệu jam là rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của thông tin.
Giai đoạn rảnh (idle period)
Hình 3.1- Các trạng thái của kênh truyền trong CSMA-CD.
Start Frame Delimiter Destination Source Address
Address Length Data Frame Check
7 byte 1 byte 6 byte 6 byte 2 byte 46-1500 byte 4 byte
Hình 3.2- Định dạng khung (frame) theo chuẩn IEEE 802.3.
- Prệạmạblệ: Tì*n hiệ!u mờ' đạ.u, cạ+p bit đo.ng bo! Muc đì*ch đữạ rạ cạ'nh bạ*o vạ thời giạn xung.
- Stạrt Frạmệ Dệlimitệr (SFD): dạ)y bit10 10 1011, đạ*nh dạ+u sữ bạ:t đạ.u cu'ạ khung.
- Dệstinạtion Ạddrệss (DẠ): 6 bytệ chữ*ạ điạ chì' vạ!t ly* điệ7m đệ+n cu'ạ go*i.
- Sourcệ Ạddrệss (SẠ): 6 bytệ, chữ*ạ điạ chì' vạ!t ly* cu'ạ nguo.n hoạVc thiệ+t bi cuo+i cung đệ7 chuyệ7n tiệ+p cạ*c go*i tin (chì*nh lạ rountệr nhạ!n gạ.n nhạ+t).
- Lệngth: Xạ*c đinh đo! dại hoạVc so+ bytệ trong trữờng dạtạ.
- Dạtạ: Dữ) liệ!u tữ 46-1500 bytệ tuy thuo!c loại khung vạ chiệ.u dại tho!ng tin.
- Frạmệ Chệck Squệncệ (FCS): dạ)y bit chữ*ạ CRC đệ7 phạ*t hiệ!n lo3i.
Cơ chế hoạt động
- Cạ*c trạm luo!n co* sạln mo!t khung đạVt quạy trờ' lại thạm so+ 0.
- Cạ*c trạm sữ' dung phữờng phạ*p cu'ạ CSMẠ đệ7 kiệ7m trạ xệm kệ!nh truyệ.n co* rạ'nh kho!ng.
Sau đó, nó gửi Frạmệ và kiểm tra sự xung đột Nếu không phát hiện xung đột trong thời gian tường ưng với một frạmệ được gửi đi, quá trình kiểm tra kết thúc thuận lợi Nó sẽ là kênh truyền dữ liệu.
Phát hiện xung đột: Trạm sẽ ngừng truyền và gửi tín hiệu bảo nghệ cho các trạm khác cung biết Tiếp đến, trạm sẽ tạm thời giảm băng thông và kiểm tra trạng thái tạm thời trong khoảng ≤ 2 k không, nếu không thành công sẽ không thể truy nhập.
+ tbo vữờt quạ* mo+c 2 k trạm sệ) hu'y bo' việ!c truyệ.n vạ tho!ng bạ*o quạ* trình truyệ.n thạ+t bại.
TBO vạ3n nạTm trong giờ*i hạn cho phệ*p, trạm sệ) quạy trờ' lại trạng thạ*i chờ trữờ*c khi sữ' dung phữờng phạ*p CSMẠ đệ7 kiệ7m trạ kệ!nh truyệ.n tiệ+p vờ*i xạ*c suạ+t p (0 Thệo phạ!n tì*ch trệ!n, thì Tw = 2Tprop.
B phát hiện ra khung của nó xung đột với khung của trạm khác
A phát hiện ra khung của nó xung đột với khung của trạm khác
Hình 3.9 – Biểu diễn sự phát hiện xung đột giữa 2 trạm A và B.
Việc hủy bỏ truyền khung ngạy khi phát hiện có đúng đòi hỏi tiết kiệm thời gian và bàng thông, vì nếu cứ tiếp tục truyền khung đi nữ, khung đó vẫn hữu và vẫn phải bị hủy bỏ.
Thuật toán back off
Ruột ngẫu nhiên ra một con số nguyên tố thoả mãn điều kiện 0 ≤ t ≤ 2k, trong đó k là số tối thiểu giữa n và 10, với n là tổng số lần xung đột mà trạm đã chịu Có thể chọn k là tổng số lần xung đột cũng được.
- Thời giạn mạ trạm phạ'i chờ trữờ*c khi thữ' lại mo!t lạ.n truyệ.n mờ*i lạ M*Tw.
- Khi mạ n đạt đệ+n giạ* tri 16 thì hu'y bo' việ!c truyệ.n khung (Do trạm đạ) chiu nhiệ.u xung đo!t, kho!ng thệ7 chiu hờn nữ)ạ).
Đạ*nh giạ* hiệ!u suạ+t cu'ạ giạo thữ*c CSMẠ/CD
P lạ kì*ch thữờ*c cu'ạ khung, vì* du nhữ 1000 bits.
C lạ dung lữờng cu'ạ đữờng truyệ.n, vì* du nhữ 10 Mbps.
Tạ co* thời giạn phạ*t hệ+t mo!t khung tho!ng tin lạ P/C giạ!y.
Trung bình, chúng ta thường thấy sự thành công trong một khung nhất định Vì vậy, với mỗi lần phát thành công trong khung (tổng P/C giáy), ta cần tái đánh giá tổng thể.
2ệTprop (ằ5Tprop) vỡ đung đo!.
Thạnh thữ' hiệ!u nạVng cu'ạ giạo thữ*c (tì' lệ! giữ)ạ thời giạn hoạt đo!ng hữ)u ì*ch trệ!n to7ng thời giạn hoạt đo!ng lạ
Giạ* tri cu'ạ ạ đo*ng vại tro rạ+t quạn trong đệ+n hiệ!u suạ+t hoạt đo!ng cu'ạ mạng kiệ7u CSMẠ/CD.
So sánh giao thức ALOHA, giao thức CSMA, CSMA-CD
Giao thức ALOHA Giao thức CSMA Giao thức CSMA-CD Giống Là phương thức truy nhập ngẫu nhiên (Random Access).
- Không có các cơ chế điều khiển truy nhập kênh.
- Không cần phối hợp giữa các trạm nên việc lắp đặt cũng như tháo ra khỏi mạng dễ dàng.
- Nhược điểm: Tồn tại va đập collision làm ảnh hưởng tới hiệu suất truyền.
- Khi một trạm có dữ liệu nó gửi ngay lên đường truyền (có thể xảy ra va đập và mất gói).
- Không có cơ chế kiểm tra trạng thái kênh truyền.
- Không có cơ chế phát hiện mất gói do va đập.
- Hiệu suất kênh truyền trong ALOHA rất thấp do xác suất va đập cao.
- Hiệu suất của slotted ALOHA gấp đôi pure ALOHA.
- Gồm 3 loại : 1- persistent CSMA, p-persistent CSMA và none persistent
- Có cơ chế kiểm tra trạng thái kênh truyền Carrier Sense tuân theo nguyên tắc
‘Listen Before Talk’ (LBT) nghe trước khi nói.
- Đưa ra cơ chế truy nhập kênh với xác suất p.
- Hiệu suất kênh truyền ngoài phụ thuộc xác suất va đập còn phụ thuộc xác suất truy nhập kênh p.
- Hiệu suất kênh truyền cao hơn ALOHA.
(Nonpersistent CSMA cao hơn 1-persistent CSMA)
- CSMA-CD cải tiến từ none-persistent CSMA và đưa thêm cơ chế phát hiện va đập (Collision Detection)
Thời gian back-off (t bo) giúp giảm xác suất va chạm và điều chỉnh lưu lượng truy cập mạng Khi số lần truy cập không thành công tăng lên, lưu lượng gửi dữ liệu vào mạng sẽ giảm.
Hiệu suất của kênh truyền ALOHA vượt trội hơn hẳn so với CSMA, nhờ vào việc áp dụng khái niệm back-off Khái niệm này đề cập đến thời gian trì hoãn khi truy cập kênh truyền trong trường hợp kênh đang bận.