CSMA/CD

Pascal PETIT
[email protected]
Michel BESSON
1
Architectures en Couche
UNIVERSITE
D’EVRY
VAL D’ESSONNE

CONTENU
CONTENUDES
DESCOUCHES
COUCHES
des
desrègles
règlesde
dedialogue
dialogueque
quenous
nousappelons
appelons: :
Application
Présentation
Session
Transport
Réseau
protocoles
protocoles


Modèle
Modèleen
encouche
couche::
–1
–1. .Etre
Etrephysiquement
physiquementconnectés,
connectés,11canal
canalexiste.
existe.
–2
.
Liaison:
permettre
à
des
machines
directement
–2 . Liaison: permettre à des machines directementconnectées
connectéesde
de
communiquer
communiquer (adresse
(adresseMAC)
MAC)
–3
Réseau:permettre
permettreààdes
desmachines
machinesnon
nondirectement
directement
–3. .Réseau:
connectées
de
communiquer
(routage,
adresse
connectées de communiquer (routage, adresseIP
IPdans
danslelemonde
monde
TCP-IP)
TCP-IP)
–4
–4.Transport
.Transport: :permettre
permettreààdes
desprogrammes
programmesde
decommuiquer
commuiquer
(monde
TCP-IP:
un
programme
est
identifié
par
(monde TCP-IP: un programme est identifié parun
unNo
Node
deport)
port)
––......
Liaison
Physique
Oct 2000
MAJ 11 Janvier 99

LE CONTROLE
D'ACCES AU CANAL
Module Ethernet
Michel BESSON
Michel BESSON
3
MAC: problèmatique (PP)
Réseau point à point ou à diffusion
✦ Diffusion: gérer l’accès au canal commun:
MAC (Medium Access Control)
✦ Sous-couche de la couche LLC (liaison de
données)
✦
Michel BESSON
4
MAC: modèle (PP)
N stations émettent des trames
✦ Stations reliées à un canal unique
✦ Deux trames envoyées en même temps =>
collision. Les stations peuvent les détecter
✦ Temps continu/temps partagé
✦ Avec ou sans écoute de posteuse
✦
Michel BESSON
5
MAC solutions classiques
(PP)
✦
✦
✦
Multiplexage de flux
ALOHA: (pas d’écoute de posteurse) tout le
monde cause quand il veut et analyse le résultat
CSMA: détection du fait que le canal est libre
➔CSMA/CD: en plus, détection précoce des collission
➔CSMA/CD est utilisé par ethernet
✦
…
Michel BESSON
6
MAC solutions classiques
(PP)
✦
✦
✦
Multiplexage de flux
ALOHA: (pas d’écoute de posteurse) tout le
monde cause quand il veut et analyse le résultat
CSMA: détection du fait que le canal est libre
➔CSMA/CD: en plus, détection précoce des collission
➔CSMA/CD est utilisé par ethernet
✦
…
Michel BESSON
7
802.3 et CSMA/CD
UNIVERSITE
D’EVRY
. . .
VAL D’ESSONNE
A

B
. .
.
.
.
C
Increase to three
Michel BESSON
8

UNIVERSITE
D’EVRY
VAL D’ESSONNE
Détection de collision
Station 1
Arrêt émission
Emet
Début de propagation
Collision
Station 2
fin de
porteuse
Emet
Délai de propagation
Détection de collision
Tranche Canal
Michel BESSON
9

Le Protocole CSMA/CD
✦
✦
✦
✦
✦
Michel BESSON
CS: carrier sense : on vérifie que le
support est libre avant d'émettre
MA: Multiple access
CD: Collision Detection: détection
précoce des collisions
en cas de collission, tirage d'un délai
d'attente aléatoire
en cas de nouvelle collision, on double
le délai (adaptation à la charge du
réseau)
10
Transmettre
UNIVERSITE
D’EVRY
Construire la trame
VAL D’ESSONNE
oui
Attendre délai du BEB
Porteuse ?
non
Débuter la
transmission
:
Algorithme
d'émission
Figure 4.5
Collision
vue ?
Calcul du BEB
oui
Envoi de la
séquence de
Brouillage
non
non
Transmission
faite ?
oui
Michel BESSON
Transmission
réussie
Trop
d’essais ?
non
oui
Echec Trop de collisions
11

Algorithme
en réception
Figure 4.7 :
UNIVERSITE
D’EVRY
VAL D’ESSONNE
Recevoir
Fin
Réception ?
Début de réception
Trame trop
courte ?
oui
Non
Adresse
reconnue ?
FCS
correct ?
oui
Longueur
correcte ?
Non
oui
oui
Réception OK
Michel BESSON
Erreur de
longueur
Erreur
d’alignement
Bits
en trop ?
Non
Erreur
sur FCS
12

WiFi : CSMA/CA
Méthodes d’ Accès au Niveau
MAC
CSMA/CA : Collision
Avoidance
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13
Mécanisme de réservation
VCS
UNIVERSITE
D’EVRY
VAL D’ESSONNE
A
B
Point d’accès n°1
Point d’accès n°2
C
quand A émet, C ne l'entend pas et peut croire le canal libre
=> CS de CSMA/CD impossible
quand B émet, tout le monde l'entend
Solution : mécanisme de VCS : Virtual Carrier Sense
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Michel BESSON
® M.14
BESSON
Mécanisme de réservation
VCS
UNIVERSITE
D’EVRY
VAL D’ESSONNE
RTS
A
CTS
CTS
B
Point d’accès n°1
Point d’accès n°2
C
le RTS demande l'accès au canal
le CTS est vu par tous et accorde l'accès au canal
à noter :
•RTS et CTS contiennent la durée probable de la communication
•collission possible sur RTS
•MAIS RTS est petit donc peu de perte de temps si collision sur RTS
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source du schéma :
Michel BESSON
15
CSMA/CA
✦
Le Carrier Sense Multiple Access with
Collision Avoidance
➔ Ecoute du support
➔un temps aléatoire avant d'émettre (NAV)
➔un temps aléatoire en cas de collision avant de
réémettre (double à chaque collision successive
comme en CSMA/CD)
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16
Temporisateurs et Contention
UNIVERSITE
D’EVRY
VAL D’ESSONNE
DIFS
Transmission
DIFS
DIFS
CW
Poste B
Poste A
DIFS
Poste C
Transmission
Poste D
Transmission
Poste E
Transmission
Transmission
Timeslot Expiré
La ststion écoute le
Support après accès
Timeslot restant
Temps d’attente
Support occupé
Page ##
Michel BESSON
CW
Transmission
Taille de la fenêtre de
contention
Transmission
® M.17
BESSON
UNIVERSITE
D’EVRY
Transmissions et Collisions
VAL D’ESSONNE
Taille de la
fenêtre de contention
255
Variation de taille de le
fenêtre de contention
dans l’algorithme
de Back-off
CW Max
T BACKOFF (i) = Random (0,CW
i) x timeslot,
avec CW i = 2 k+i -1
K = entier = valeur minimale de la
CW
CW i et i = nombre de tentatives
consécutives du poste i
127
63
31
15
7
0
CW Min
Nbre de tentative de transmission
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Michel BESSON
® M.18
BESSON