Subcamada de Controle de Acesso ao Meio. Prof. Leonardo Barreto Campos 1

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1 Subcamada de Controle de Acesso ao Meio Prof. Leonardo Barreto Campos 1

2 Sumário Introdução; Protocolos de Acesso Múltiplo: ALOHA puro Slotted ALOHA CSMA persistente CSMA não-persistente CSMA p-persistente CSMA/CD Prof. Leonardo Barreto Campos 2/20

3 Introdução Em qualquer rede de difusão, a questão fundamental é determinar quem tem direito de usar o canal quando há uma disputa por ele; Na literatura, os canais de difusão às vezes são referidos como canais de multiacesso ou canais de acesso aleatório; Prof. Leonardo Barreto Campos 3/20

4 Introdução Os protocolos usados para determinar quem será o próximo em um canal de multiacesso pertencem a uma subcamada de enlace de dados, chamada MAC (Medium Access Control); A subcamada MAC é especialmente importante em LANs que, em sua maioria, utilizam um canal de multiacesso como base de sua comunicação; Prof. Leonardo Barreto Campos 4/20

5 Protocolos de Acesso Múltiplo Existem muitos algoritmos para alocar um canal de acesso múltiplo, vejamos: ALOHA Slotted ALOHA CSMA persistente CSMA não-persistente CSMA p-persistente CSMA/CD Outros Prof. Leonardo Barreto Campos 5/20

6 ALOHA puro No ALOHA puro, os quadros são transmitidos em tempo totalmente arbitrários; Sempre que dois quadros tentarem ocupar o canal ao mesmo tempo, haverá uma colisão e ambos danificados; Prof. Leonardo Barreto Campos 6/20

7 ALOHA puro Os quadros que chegam com erros no receptor não têm a confirmação enviada de volta; A colisão é inferida através do não recebimento do reconhecimento positivo em um tempo aleatório T Reduz a probabilidade de acontecer uma nova colisão de quadros; A retransmissão dos quadros ocorre após a temporização: Rendimento: 18% Prof. Leonardo Barreto Campos 7/20

8 Slotted ALOHA Em 1972, Roberts publicou um método para duplicar a capacidade de um sistema ALOHA: Sua proposta era dividir o tempo em intervalos discretos, com cada intervalo correspondendo a um quadro; Esse método exige sincronização entre os usuários: Uma forma é ter uma estação especial que emitisse um sinal no início de cada intervalo, como um relógio; Rendimento: 36% Prof. Leonardo Barreto Campos 8/20

9 CSMA Nas LANs as estações podem detectar o que outras estão fazendo e adaptar seu comportamento com essa situação; Os protocolos nos quais as estações escutam uma portadora (isto é, uma transmissão) e funcionam de acordo com ela são denominados procolos com detecção de portadora: CSMA (Carrier Sense Multiple Access) Prof. Leonardo Barreto Campos 9/20

10 CSMA Mesmo com a escuta da portadora, ainda podem ocorrer colisões: Quanto maior o tamanho da rede Maior o atraso de propagação de uma extremidade à outra; Maior a probabilidade de acorrerem colisões Quanto menor o tamanho da rede Mais efetiva é a escuta de portadora Sucesso do CSMA para rede locais Prof. Leonardo Barreto Campos 10/20

11 CSMA Vejamos uma situação de colisão: Prof. Leonardo Barreto Campos 11/20

12 CSMA Quando ocorre uma colisão, ela pode ser inferida ou detectada: Inferida através do não recebimento de um reconhecimento positivo em um tempo T CSMA persistente CSMA não persistente CSMA p-persistente CSMA/CA Detectada CSMA/CD Prof. Leonardo Barreto Campos 12/20

13 CSMA 1-persistente Pode ocorrer colisão após o meio ficar livre; Prof. Leonardo Barreto Campos 13/20

14 CSMA não persistente Evita colisões após o meio ficar livre; Possui maior retardo, devido ao atraso aleatório Prof. Leonardo Barreto Campos 14/20

15 CSMA p-persistente Quando a estação está pronta para transmitir a estação escuta o canal; O tempo é dividido em slots Ts (Tempo de propagação máxima) Prof. Leonardo Barreto Campos 15/20

16 Comparação entre Protocolos Prof. Leonardo Barreto Campos 16/20

17 CSMA/CD No CSMA/CD (Colision Detection) o transmissor detecta possíveis colisões durante a transmissão do quadro; Para isso, ele escuta o meio enquanto transmite; A informação da colisão é enviada para todas as estações(jam). Dessa forma todos tomam conhecimento da colisão; Diminui-se a duração dos efeitos das colisões; Nova tentativa de transmissão após um tempo aleatório; Prof. Leonardo Barreto Campos 17/20

18 CSMA/CD Prof. Leonardo Barreto Campos 18/20

19 CSMA/CD Para garantir que todas as estações detectem as colisões o meio é ocupado durante o dobro (ida e volta) do atraso máximo de propagação no meio (Tal), vejamos: Prof. Leonardo Barreto Campos 19/20

20 Bibliografia TANENBAUM, A.S.: Redes de Computadores, Elsevier, Rio de Janeiro: KUROSE, J.F e ROSS, K.W.: Computer Networking third edition a top-down approach featuring the Internet, 3 ed, São Paulo: Pearson Addison Wesley, Prof. Leonardo Barreto Campos 20/20