1/21 Ethernet - IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD)  All rights reserved. No part of this publication and file.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
1Token-bus - IEEE Token-Bus  All rights reserved. No part of this publication and file may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted.
Advertisements

FCU, Department of ECE, IC Design Research Lab. TEL: # 4945 Pre-SIm , Post-Sim.
Physical Layer - 1 Physical Layer  All rights reserved. No part of this publication and file may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted.
布林代數的應用--- 全及項(最小項)和全或項(最大項)展開式
第二章 太陽能電池的基本原理 及其結構 2-1 太陽能電池的基本原理 2-2 太陽能電池的基本結構 2-3 太陽能電池的製作.
有線等效加密( Wired Equivalent Privacy ). 又稱無線加密協議 WEP ( Wireless Encryption Protocol ) WEP 是 1999 年 9 月通過的 IEEE 標準的一部分,使用 RC4 ( Rives Cipher )串流加密技術達到機密性,並.
在 Ad-hoc 網路中實現點對 點發送訊息與廣播訊息. 檔案下載  範例程式可在下列網址取得  DEMO 程式可在下列網址取得
邏輯設計 題目:3_8解碼器 姓名:李國豪 學號:B09322001.
計算機視覺研究室 專題實作簡報 張元翔 老師.
多媒體概論 mm11.ppt 1 分散式資料處理 多媒體資訊的處理與管理 多用戶系統間的協調 網路教學.
1 實驗一 網路線的製作 一對一 (Straight-Through) 與 扭接 (Crossover) 的網路線製作.
計算機概論 第7章 電腦網路.
1Ring Networks - Ring Networks  All rights reserved. No part of this publication and file may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted.
VHDL 邏輯設計 題目:一對十六解多工器 題目:一對十六解多工器 姓名:李國豪 姓名:李國豪 學號:B09322001 學號:B09322001.
國立中山大學財產管理系統 線上報廢、盤點系統 總務處保管組 策劃 計算機與網路中心 分析設計 2008/03.
第五章區域網路原理. 沒有網路的時代,每台電腦都是一個獨立的工作 體,如果想要做資料交換或資源共享,幾乎是不可能。 但現在,只要透過網路卡、網路線、集線器這類傳輸 媒介與設備構成的區域網路,即可讓原本只能單機作 業的電腦與別台電腦彼此互通、做最有效的資源運用。 本章從區域網路的原理談起,並針對區域網路中最重.
Wireless Protocol Bluetooth
簡簡單單 講師 : 資工 96A ID : : PPT 位置 :
影像處理學習營 練習(四)製作影片 【下】 影像處理學習營 教師 吳清月. 製作影片 學習重點 一. 設定影片秒數。  加入音樂,與影片做結合。 三. 影片存檔方式之選擇  上傳到網路.
最新計算機概論 第 5 章 系統程式. 5-1 系統程式的類型 作業系統 (OS) : 介於電腦硬體與 應用軟體之間的 程式,除了提供 執行應用軟體的 環境,還負責分 配系統資源。
© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2006© The McGraw-Hill Companies, Inc., 2007 Chapter 7 位址解析通訊協定及 反向位址解析通訊協定.
Ubiquitous News(Unews) 的設計與實作 指導教授:黃毅然 教授 學生:葉雅琳 系別:資訊工程學系.
1 Syllabus Computer Network 計算機網路 賴秉樑 Dept. of Electronic Engineering National Chin-Yi University of Technology Spring 2008.
1 Computer Networks Local Area Networks. 2 A LAN is a network: –provides Connectivity of computers, mainframes, storage devices, etc. –spans limited geographical.
Introduction - 1 Introduction to Local Area Networks (LANs)  All rights reserved. No part of this publication and file may be reproduced, stored in a.
實驗六 WLAN 的設定 WLAN card 的設定. Reference Wireless Local Area Network by Dr.Morris Chang.
智慧型無線感測網路 系統之設計與應用 室內服務跟隨 中央大學 許健平 江振瑞. 系統功能 室內定位 導引路徑的規劃 服務設定  門禁系統  遠端電腦自動開機  音樂跟隨播放  多組電源開關設定.
從此處輸入帳號密碼登入到管理頁面. 點選進到檔案管理 點選「上傳檔案」上傳資料 點選瀏覽選擇電腦裡的檔案 可選擇公開或不公開 為平台上的資料夾 此處為檔案分類,可顯示在展示頁面上,若要參加 MY EG 競賽,做品一律上傳到 “ 98 MY EG Contest ” 點選此處確定上傳檔案.
資料結構實習-一 參數傳遞.
1 LAB 5. Audio Transmission over WLAN/GPRS. 2 Goal 嘗試使用 WLAN/GPRS 傳送 Audio 瞭解 WLAN/GPRS 網路特性 瞭解 WLAN/GPRS 對於 Audio 傳輸之影響 增進對於網路特性及多媒體傳輸的基本認識.
實驗三 sniffer 的使用 介紹 sniffer 、 抓取 packets. 實驗設備與材料 PC 2 台 自己是 對方是 安裝 sniffer 與相關軟體.
網路程式設計 簡易網路程式 2. 簡易線上溝通程式 3. 網路應用程式 4.Servlet 程式設計 5.
乙太網路(Ethernet)簡介 以下為 陳大為 台灣思科產品技術經理 之著作
Image Interpolation Use SSE 指導教授 : 楊士萱 學 生 : 楊宗峰 日 期 :
網路連結 Internetworking.
EEC-484/584 Computer Networks Lecture 13 Wenbing Zhao
網路介紹及其運用 講師陳炯勳. 5-2 IP 協定 ( 一 ) IP 協定運作 (1) – 網路成員:主機 (Host) 與路由器 (Router) – 路由表 – 電報傳輸運作.
網路運作原理.
第 7 章 電腦網路. 章節大綱 7-1 電腦網路的用途電腦網路的用途 7-2 電腦網路的類型電腦網路的類型 7-3 OSI 參考模型 OSI 參考模型 7-4 網路拓樸網路拓樸 7-5 網路傳輸媒介網路傳輸媒介 7-6 媒介存取控制媒介存取控制 7-7 常見的網路設備常見的網路設備 7-8 常見的區域網路標準常見的區域網路標準.
無線網路防干擾機制 彭祺恩 蔣軼倫. 前言 一個區域內存在有多台 AP(Access Point) ,在 許多研究中發現,多台 AP 彼此在一定的範圍 內,對於鄰頻 (Next Channel) 或同頻 (co- Channel) 的 AP 會互相干擾,尤其鄰頻的干擾 程度會遠大於同頻。
1 Introduction of Ethernet Metcalfe’s Ethernet sketch Also refer to
RTP Real-Time Transport Protocol Speaker: Hsiao-Ting Wang Advisor: Quincy Wu Date: July 2 nd 2009.
電機工程系 選課輔導說明會. 選課輔導說明會宗旨 電機系自 95 年開始,同步進行『工程教育 認證』以及『系科本位課程』兩大與學生 課程相關的認證計畫。 電機系自 95 年開始,同步進行『工程教育 認證』以及『系科本位課程』兩大與學生 課程相關的認證計畫。 本系每年至少一次的系教育諮詢委員會, 廣邀產業界、學界、家長、畢業生、在校.
數字系統與資料表示法 教師: 陳炯勳 數系轉換 r進制數字 稱為 base r或 radix r 有r個計數符號,計數順序逢r歸零(進位) A n A n - 1 ‥‥A 2 A 1 A 0 ﹒A -1 A -2 ‥‥A -m 其中A n 及A.
1 寬頻分碼多重進接無線通訊上 鏈傳收系統之設計與製作 Transceiver System Design and Implementation for WCDMA Uplink Communication 國科會計畫 (1999/8 – 2002/7) 簡介 2004/1.
第五章IIR數位濾波器設計 濾波器的功能乃對於數位信號進行處理﹐ 以滿足系統的需求規格。其作法為設計一 個系統的轉移函數﹐或者差分方程式﹐使 其頻率響應落在規格的範圍內。本章探討 的是其中一種方法﹐稱為Infinite impulse register(IIR)。 IIR架構說明。 各種不同頻帶(Band)濾波器的設計方法。
ICMP RFC 792 Internet Control Message Protocol RFC 1256 ICMP Router Discovery Message.
McGraw-Hill/Irwin © 2003 The McGraw-Hill Companies, Inc.,All Rights Reserved. 肆 資料分析與表達.
4/11/40 page 1 Department of Computer Engineering, Kasetsart University Introduction to Computer Communications and Networks CONSYL Ethernet.
5: DataLink Layer5-1 Chapter 5 Link Layer and LANs A note on the use of these ppt slides: We’re making these slides freely available to all (faculty, students,
Enhanced CSMA Additional improvement  Use CSMA access  Listen while transmitting  Stop immediately if collision sensed  Called collision detection.
Ethernet. Ethernet Goals Simplicity Low Cost Compatibility Address flexibility Fairness –All nodes have equal access to the network High speed Stability.
Ch. 16 High-Speed LANs The Emergence of High- Speed LANs Trends –Computing power of PCs has continued to grow. –MIS organizations recognize the.
Enterprise network 8.1:Introduction 8.2:LANs 8.3:Ethernet / IEEE :Token ring 8.5:Bridges 8.6:FDDI 8.7:High-speed LANs 8.8:LAN protocol 8.9:Multicast.
Ethernet Fundamentals Sem1 Module 6 – Part 2. Layer 2 framing.
1VLAN - FDDI-II HYBRID RING CONTROL  All rights reserved. No part of this publication and file may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted.
無線網路 (1) 長庚大學資訊工程所 陳仁暉 Tel : (03) ext
資料通訊與電腦網路原理 資料傳輸線路的傳遞模式 資料於傳輸線路的移動 並列傳輸、序列傳輸 基頻、寬頻.
Local Area Networks: Ethernet. IEEE Background Institution of Electrical and Electronic Engineering (IEEE) A professional non-profit organization Project.
Fast Ethernet - 1 Fast Ethernet and Gigabit Ethernet  All rights reserved. No part of this publication and file may be reproduced, stored in a retrieval.
電子工程導論 計算機工程 Computer Engineering. Outlines Overview Course Layout, Objective, and Relationship Computer Hardware Computer Software Computer Network Integrated.
區域網路系統 明新技術學院資訊管理學系專任助理教授 工研院電通所無線通訊技術組顧問 清華大學資訊工程學系博士 林文宗博士 or
Enterprise network 8.1:Introduction 8.2:LANs 8.3:Ethernet / IEEE :Token ring 8.5:Bridges.
Internetworking - 1 Internetworking Techniques  All rights reserved. No part of this publication and file may be reproduced, stored in a retrieval system,
Internet Technology Laboratory Department of Computer and Communication Kun Shan University  官方網站:
Ethernet Overview it the IEEE standard for Ethernet.
01_NF_Ch07 - Data Link Layer ( 資料鏈結層 ) Modified from KC Khor, Multimedia Univ. Cyberjaya (KT Lo)
網路概論 Class 3 – Data Link Control Part I 授課老師 楊人順 2001/10/09,2001/10/16.
© 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 1 Communicating over the Network Network Fundamentals – Lecture 2 (CCNA1 – Chapter 2)
Introduction to Computer Networks IEEE Ethernet All rights reserved. No part of this publication and file may be reproduced, stored in a retrieval.
Presentation transcript:

1/21 Ethernet - IEEE Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD)  All rights reserved. No part of this publication and file may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without prior written permission of Professor Nen-Fu Huang (

2/21 Ethernet - Typical CSMA/CD Network A C E BD F 同軸電纜 收發器電纜 終端器 收發器

3/21 Ethernet - IEEE Architecture 應用層 表達層 會議層 傳輸層 網路層 鏈結層 實體層 OSI 參考模式 媒介擷取控制 邏輯鏈結控制 LLC (IEEE 802.2) MAC PLS 實體層訊號處理 高層通訊協定 CSMA/CD 傳輸媒介 PMA MAU AUI MDI

4/21 Ethernet - CSMA/CD Protocol  Carrier Sense before transmission  Carrier Sense while transmission  Collision: Two or more stations transmitting simultaneously  Backoff: Random delay after collision  Deference: Defers transmission if channel is sensed busy  Collision Window (Slot time): Round-trip propagation delay time plus some carrier sense time. In IEEE 802.3, this value is defined to be 51.2 us.

5/21 Ethernet - CSMA/CD Collision Handling  Collision Signal is generated by Physical layer.  Jam signal (collision enforcement): To make sure that all stations involved in the collision will detect collision. A pattern of 32 bits.  Collision backoff and retransmission method (Truncated Binary Exponential Backoff Algorithm, BEBA): n : number of collisions experienced (n <= 16) k : Min (n,10) -- Truncation r : Random delay time (unit: slot time) between 0 <= r < 2 k

6/21 Ethernet - CSMA/CD Collision Handling  Slot time = 51.2 us.  Disadvantage of BEBA: Last-in-First-out effect: Stations with no or few collisions will have a better chance to transmit before stations that have waited longer.

7/21 Ethernet - IEEE Frame Format Preamble SFD DA SA LEN LLC PAD FCS 7 1 2, 6 2, 位元組 I/G U/L 15- 位元地址 46- 位元地址 I/G = 0 Individual Address (個別地址) I/G = 1 Group Address (群體地址) U/L = 0 Globally Administered Address (整體性地址) U/L = 1 Locally Administered Address (區域性地址) Preamble: ( ) for Synchronization SFD: Start Frame Delimiter ( ) DA: Destination Address SA: Source Address Length: Length of LLC-Frame LLC-Frame: Up to 1500 bytes PAD: Padding when LLC-Frame < 46 bytes FCS: Frame Check Sequence (CRC-32) MAC-frame size -- from DA to FCS Min 64 bytes to distinguish from collision Max 1518 bytes to prevent dominating bandwidth

8/21 Ethernet - Cyclic Redundancy Check (CRC32) Hardware Implementation X 0 X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 X 12 X 13 X 14 X 15 X 16 X 17 X 18 X 19 X 20 X 21 X 22 X 23 X 24 X 25 X 26 X 27 X 28 X 29 X 30 X 31 MUX.. = AND = XOR = NOT MUX A B C O = A, C = 0 O = B, C = 1 輸出 輸入 控制訊號

9/21 Ethernet - Flow Chart 傳送訊框 組成訊框, i=1 線上有 訊號 傳送訊框 發生衝撞 送出擾亂訊號 傳送完畢 i > 16 Y Y Y N N N N Y i = i + 1 計算延遲時間 等待延遲時間 傳送成功 傳送失敗 接收訊框 開始接收 接收完畢 訊框過短 (衝撞) 位址辨識 成功 Y Y N N Y 訊框錯誤 接收成功 檢查碼 正確 尚有多餘 位元 對齊錯誤 長度欄位 內容正確 刪除訊框頭尾 長度錯誤 Y Y N N Y N

10/21 Ethernet - Collision Detection Window for Baseband CSMA/CD (=2a) B A a = 0.5, 傳輸時間 = 1 t0t0 B A t 0 +a-  B A t B A t  衝撞 A 開始傳送訊框 B 開始傳送訊框 B 偵測出衝撞 A 偵測出衝撞

11/21 Ethernet - Cable Signaling (Manchester Encoding) Preamble Data Idle V V 0V Preamble Data Idle V 0V +0.7V 100ns 50ns Coaxial Cable Transceiver Cable

12/21 Ethernet - Network Configuration Example 1 (Single segment) A D B C E 同軸電纜 收發器電纜 終端器 收發器 同軸電纜區段(最長 500 公尺) (每區段最多接 100 個) (最長 50 公尺)

13/21 Ethernet - Network Configuration Example 2 (Two segments) D B C A 第一段同軸電纜 同軸電纜區段(最長 500 公尺) 第二段同軸電纜 G HI F E 同軸電纜區段(最長 500 公尺) 收發器電纜(最長 50 公尺) 訊號增益器

14/21 Ethernet - Network Configuration Example 3 (Five segments, maximum) C A B F D E G H J K I N L M 訊號增益器 半訊號增益器 半訊號增益器間電纜 (最長 1000 公尺) 區段 4 區段 1 區段 2 區段 3 區段

15/21 Ethernet - Architecture, Functions, and Implementation 傳送及接收 工作站界面 訊框包裝 鏈結管理 編碼及解碼 網路控制卡 收發器電纜 收發器 鏈結層 實體層 高層通訊協定 銅軸電纜

16/21 Ethernet - Calculation of Slot time (Example 3) 元件 編碼器 0.1us0.1us552.0us 收發器電纜 5.13ns/ 公尺 0300 公尺 300 公尺 3.08us 收發器(傳送路徑) 0.05us0.3us332.10us 收發器(接收路徑) 0.05us0.6us301.95us 收發器(衝撞路徑) 00.9us032.70us 同軸電纜 4.33ns/ 公尺 公尺 1500 公尺 12.99us 半訊號增益器間電纜 5.13ns/ 公尺 公尺 1000 公尺 10.26us 電纜驅動器 0.1us us 電纜接收器 0.1us us 訊號增益器(增益路徑) 0.2us0.4us201.20us 訊號增益器(衝撞路徑) 0.2us0.2us020.80us 載波感測 00.2us501.00us 衝撞偵測 00.2us051.00us 訊號上升時間 00.1us300.30us (至 70% 於 500 公尺處) 訊號上升時間(由 50%02.0us036.00us 至 94% 於 500 公尺處) 衝撞分割 00.2us010.20us 元件 穩定延遲 元件 啟動延遲 前進路徑 元件數 整體延遲 回程路徑 元件數 訊號來回傳遞最長延遲 46.38us

17/21 Ethernet - 10BaseT Ethernet Examples C A B F D E G H 集線器 (HUB) 無遮蔽式雙絞線 (UTP) 最長 100 公尺 10BASE2 界面 10BASE5 界面 10BASET F E G HC A B D 集線器(HUB) 10BASE2 界面 10BASE5 界面 10BASET 串聯線

18/21 Ethernet - Half-duplex MAC  Ethernets have always used a half-duplex MAC.  Efficient bidirectional communications is effected by rapidly changing the direction of communication on half-duplex channel.  For Ethernet, this is not a problem due to stations can quickly arbitrate for the ability to send their frames.  However, the extension of the Ethernet MAC algorithm to gigabit data rates does strain the ability to efficiently operate in this mode.  When the arbitration time (equal to the round-trip delay, in the worst-case) approaches or exceeds the time to transmit a typical frame, the efficiency of the algorithm suffers.

19/21 Ethernet - Limitations of Half-duplex Operation  CSMA/CD implies an intimate relationship between the minimum length of a frame ( L, measured in bit-times, not absolute time) and the maximum round-trip propagation delay (2 a ) of the network: L > 2a  If we want to allow very long networks, we can make the minimum frame very long. Padding needs if a station wishes to send less data than this minimum frame. Reduces the transmission efficiency.  If we want to avoid the overhead of padding, we must reduce the extent of the network so that collision can be detected in all cases.

20/21 Ethernet - Limitations of Half-duplex Operation  For the original 10 Mbps Ethernet, a compromise was struck.  Minimum frame = 512 bits (64 bytes), not including the preamble and Physical Layer overhead.  Minimum data field = 46 bytes rarely imposes a significant padding overhead (IP header + TCP header = 40 bytes).  At 10 Mbps, 512 bit-times is 51.2us. Depends on the type of cable used and the network configuration, the extent of a 10 Mbps Ethernet can be on the order of from 2-3 Km. Preamble SFD DA SA LEN Data FCS bytes Minimum Frame Length (512 bits)

21/21 Ethernet - Network Extent  For a given minimum-length frame, the extent of a network scales inversely with data rate. 10Mbps 100 Mbps 1000 Mbps 10,000 m 1,000 m 100 m 10m ~ 2800m ~ 205m ~ 20m