34
McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2000

Lecture eight LAN

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2000

������������� ���� �����

�������������

� �������������� �����������

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

� ������

� !� � "��

#�� $���� �����%����&

��� ����'������(%����)

��� �����������((%����*

+'��� �����%����,

!�����$�� �����%����-.

/0(1%����--

%+'�%����-2

!�1%�����-�

30�%����-�

��$�� ���� ���%�����-4

( ����� �� ��#�� $������ 5�#�� $���$�� ���

%�����

(1��������$������� $%����4�

(1��������$������� $%�����

1���� ��� ��$%����2

0"��"��%����-

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Chapter 16

Connecting LANs,and Backbone Networks

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

16.1 Connecting Devices16.1 Connecting Devices

Repeaters Hubs

Bridges Two-Layer Switches

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.2 Repeater

A repeater connects segments of a LAN. Repeaters are regenerative tools

A repeater forwards every frame; it has no filtering capability.

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.4 Hubs

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.5 Bridge

A bridge has a table used in filtering decisions.

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.6 Learning bridge

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.7 Loop problem

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.8 Prior to spanning tree application

� �"�� ����$���������6���(7

� !������$��� �� ���������� �(7�������� ���������

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.9 Applying spanning tree

� ����������� ��8���������$����� ������ ���� ��9��� � ������ ����$��

� '���� ���� ��� ������ �� �� ������� ���� ��� ��8���� ������$� �� ������ ����$��

� ������������$� ������$��8����"�� �+'��

� 7��$� ������$���� ������� �� ������� :��� ����� ������ ����$��

� ����� ������������$���� ���� ������$� ������ �������������� ������� ��

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.10 Forwarding ports and blocking ports

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

16.2 Backbone Networks16.2 Backbone Networks

Bus Backbone

Star Backbone

Connecting Remote LANs

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.11 Bus backbone

In a bus backbone, the topology of the backbone is a bus.

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.12 Star backbone

In a star backbone, the topology of the backbone is a star; the backbone is

just one switch.

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

Figure 16.13 Connecting remote LANs

A point-to-point link acts as a LAN in a remote backbone connected by remote bridges.

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

� ���� �;���'��7<

� ��� ����� ������+'��� �����

� ��"��������

� =���9�: ��$���� ����

� (����*.2��

� ��������������� ����'������� ���������7� �� ��;���'��7<

� ���������� � ��������� ������

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

���'��70���� �

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

>�� ��9��� ���>����88

� 8��������88� ��� 5�(����*.2������� ���� ��� ��������� ��9��� ��������88

� � � �������� ��� ����������������

� ��8�� -.�� ��� �5��������������� ��������

� "���� ��������������8���&�8�� ����� ��� �

� �8 ���-&���������8���� ��� �5�� � ��$"�������������� �������

� -:����� � ���$�� ���� ����� ��9��� ��������88�88�� ��"���������$���8������

� �� ������88��$�� ��������� :5�8�� :�� ��88��

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

�������7� �� �

� �������������� �����������������$�����$���"�� �$�

� ��������� �� ���8��������$���$��� ��� ����$���� � ���$��

� �$������ ��� ����"����� ���

� �� � ���..��;-.>����<����2..��;-.>���2<

� �� �� �������;� ��: �����$ <� �� " �������� ��������� ���������

� ���������������������������$��

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

-.���������8�� ��;� ���� <

10BASE5 10BASE2 10BASE-T 10BASE-FP

Transmissionmedium

Coaxial cable (50ohm)

Coaxial cable (50ohm)

Unshielded twistedpair

850-nm optical fiberpair

Signalingtechnique

Baseband(Manchester)

Baseband(Manchester)

Baseband(Manchester)

Manchester/on-off

Topology Bus Bus Star Star

Maximum segmentlength (m)

500 185 100 500

Nodes per segment 100 30 — 33

Cable diameter(mm)

10 5 0.4 to 0.6 62.5/125 µm

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

-..�����?�� �� ����

100BASE-TX 100BASE-FX 100BASE-T4

Transmissionmedium

2 pair, STP 2 pair, Category5 UTP

2 optical fibers 4 pair, Category3, 4, or 5 UTP

Signalingtechnique

MLT-3 MLT-3 4B5B, NRZI 8B6T, NRZ

Data rate 100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps

Maximumsegment length

100 m 100 m 100 m 100 m

Network span 200 m 200 m 400 m 200 m

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

length frame averageLnpropagatio signal ofvelocity V

stations any twobetween distance maximumdchannel theof rate data

rate DataThroughput

bitsin frame oflength bitsin link data oflength

on timeTransmissin timePropagatio

====

=

=

=

R

U

a

a

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

*.2�� �'��1�� ����

� ������8�����; ���<������� ����������

� � � ���� ��8��� ���

� ���$������� �� ���� ������� ��0?�8����� ��8����

� '�������� ��8��� ��8����

� ?���������������� ������������������ � ���� $�� � �

� � � �� ������ ����� �������� ������������8������������$���$���8��� ��$�8��������"��

� @�����$� ������5�������88���

� @�������" ������5���������

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

��

��

+

+=

==

+=

+=

+=

Naa

Na

Average

AverageT

TTT

U

aU

Throughput

/1

/11

U

tokena pass to timeT

frame data a transmit to time

11

L/Rd/VL

2

1

21

1

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

���'��7��� ������A��#�� �� �

�� ������������� ������������ ����� ������������������������� ��������������������������������������������������� ������� ������

2

��� ����� ������ �������������� ������������������� �����

�������������������������������������� ������� ������

� �������

!������� ������������ � ���� ���� ������� ��������

"

TRANSP PROP> ×

# $ % &"' ���� ����

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

1��8��������8����'��7

%�B���$�$� ����� A�� ������8��������8������'���7�� �����

-� 0������8��������� �����������88��� 5�η. !�������8��� ���� ���8��� ���8� ������ ����$����8����������8����� ���!�������� ������ �����$������ �� $��������5� ���������88�� � ������ �������������������� �

2� !������� ������ ��������5���B���������� �� � �������� ��������������� ������ ����������$ ���(�� �$"�� ������ 5������ ������ ���������� �� ���� ����� �� ��������� �p��;!��������������� �� ���� ���8��� ���8�� � �������� ��������<�

�� ?�� 5�������� � ����8�� ���"������8�p �� ���9�A��� ��� ����$��� �;�8�� 5� B�� ���$����� <�

4� !��5���$� ����� ����"������8�p5���B���8�� ����88��� ��

� �� �����������������

� �� ������������������(��������η =

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

1��8��������8����'��7��9�A$�$�����

1

1 2

max

( ) (1 )1

(1 ) ( 1)(1 )

36% 40% : 1/

( ) �)�������*���������*�������������� ������������������

������������ ���

N

N N

Np p p

dN p pN N p

dpwhen p N

p

α

α

α

α

− −

� �≡ −� �

= − − − −

∴ ≈ ≈ =

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

1��8��������8����'��7?�$� ����"������

' ������A ���������� �������� �������� �������� ���� ������� ������������ ���������������*

5.1,:)1)(1()0(

max ==∴+−+×=

Awhen

AA

αααα

αααα −=−=�

=

− 1)1(

1

1

i

iiA

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

1��8��������8����'��7?�$� ����88���

/ [

(2 )

(3 )

+ ����� ���������� �� ����,CSMA CD

TRANSPTRANSP E

TRANSPTRANSP A PROP

TRANSPTRANSP PROP

η =+

=+ ×

=+ ×

/

1,

1 3� ��� ��CSMA CD

PROPa

a TRANSPη = ≡

+

McGraw-Hill ©The McGraw-Hill Companies, Inc., 2004

αα /)1(211

−+

=−a

UCDCSMA