Reti 802.3: il livello data-link

IL MAC 802.3

Il MAC CSMA/CD effettua l’arbitraggio del bus in tre fasi:

Listening before talking
- la stazione che deve trasmettere ascolta il bus e trasmette se questo è libero
- Appena iniziata la trasmissione può avvenire una collisione. Infatti a causa del tempo finito di propagazione dei pacchetti, due stazioni possono anche trasmettere contemporaneamente (Multiple Access)
Listening while talking
- La stazione trasmittente ascolta il bus anche mentre trasmette
- Se c'è stata una collisione gli arriveranno frammenti di pacchetto non interpretabili. In caso la stazione trasmittente sospende la trasmissione. (Collision Detection)
Back Off
- In caso di collisione la stazione che la rivela invia in broadcast una sequenza di 32 bit detta di jamming
- La trasmissione viene ripetuta dopo un tempo casuale determinato da un algoritmo detto di back off. Questo tempo è un multiplo dello slot time (vedi sotto)
- La trasmissione viene ripetuta al massimo 16 volte. Se ancora non si riesce a trasmettere, allora esiste una probabilità molto elevata che la rete non funzio

Il protocollo MAC è connectionless: se scarta un pacchetto perchè errato, non ne richiede la trasmisssione

Il pacchetto MAC

SSAP

DSAP

LENGTH

LLC-DATA

PAD

FCS

LENGTH
- lunghezza 2 bytes
- dà la dimensione campo dati ( max =1500 bytes)
PAD
- E' presente solo se il pacchetto è più corto di 64 byte
- Per es se la lunghezza del campo dati è 0, PAD conterrà 46 bytes in modo che 6+6+2+46+4=64

Non esiste un campo che delimita la fine del pacchetto in quanto tale funzione è svolta dal parametro temporale IPG (vedi sotto). La lunghezza massima del pacchetto è fissata a 1518 bytes.

Parametri temporali

I parametri temporali più importanti sono sono due:

RTCD (Round Trip Collision Delay)
IPG(InterPacked Gap)

RTCD
Perché una stazione A, che trasmette verso un'altra stazione B, possa rivelare una collisione è necessario che A sia nella fase di trasmissione per un tempo sufficientemente lungo perché il frammento del pacchetto ( inviato da A) più la sequenza di jamming (prodotta da B) possano propagarsi fino ad A. Il caso peggiore si verifica quando la collisione avviene in prossimità di B. In questo caso la durata della trasmissione deve essere uguale al tempo che il primo bit impiega per andare prima da A a B e poi da B ad A. Tale intervallo è chiamato Round Trip Collision Delay (RTCD) ed è fissato dallo standard a 50 ms. RTDC determina la lunghezza minima del pacchetto. Infatti se n è il numero di bytes del pacchetto e 0.1ms il tempo impiegato per trasmettere 1 bit, avremo:

Questo valore è arrotondato dallo standard a 64 bytes
RTCD determina anche la massima distanza fra due stazioni. Infatti, se fissiamo la velocità di propagazione sul cavo a circa il 66% della velocità della luce , otteniamo:

dove abbiamo utilizzato il tempo da A a B come fissato dallo standard. Questo valore ha naturalmente un significato “teorico” , in quanto non tiene conto di numerosi altri fattori come l'attenuazione dei cavi, i ritardi dei componenti elettronici, i disturbi etc…

IPG
IPG dà l'intervallo di tempo minimo che deve intercorrere fra due pacchetti trasmessi consecutivamente. L'IPG perciò delimita la fine del pacchetto separandolo da quello successivo. Il suo valore è fissato a 9.6 ms

Riportiamo nella tabella un riepilogo delle specifiche temporali delle reti 802.3

SPECIFICHE TEMPORALI
RTCD	49.9 ms	Round Trip Collision Delay
Slot Time	51.2 ms	Tempo base prima di una ritrasmissione
IPG	9,6ms	Distanza minima fra i due pacchetti
Attempt limit	16	Numero max di tentativi di ritrasmissione
Jam size	32 bit	Lunghezza sequenza di jamming
Max frame size	1518 bytes	Lunghezza massima del pacchetto
Min frame size	64 bytes	lunghezza minima del pacchetto

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