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RVS (Fach) / RvS Rest (Lektion)

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• CSMA Carrier Sense Multiple Access Hören, ob anderer schon sendet, bevorman sendet– Wenn Kanal frei: Senden eines Pakets– Wenn Kanal belegt: Für die Dauereines zufällig langen Zeitintervallswarten Analogie: Nicht unterbrechen, wennjemand spricht. Kollisionen sind dennoch möglich– Signallaufzeiten bedingen, dassjemand schon senden kann, obwohl ihnein anderer noch nicht hört– Die Wahrscheinlichkeit fürKollisionen hängt von der maximalenSignallaufzeit (also der Kabellänge) abBei einer Kollision ist das ganze Paketzerstört
• CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection Auch während des Sendens weiter Mithören, ob anderer „dazwischen funkt“– Wenn Kollision erkannt, sofort mit dem Senden aufhören, um Kanal schnell wieder frei zu machen, sowie „Jam“- Signal sendenBei Kabel-Medien leicht realisierbar Bei Funk-Medien schlecht, weil dort Empfänger während des Sendens abgeschaltet wird Varianten zur Wiederholung desabgebrochenen Versuchs– persistent (stur wieder probieren)– non-persistent (nach Wartezeit)Wenn im Vergleich zur Signallaufzeit lange Nachrichten gesendet werden, ist eine hohe Kanalausnutzung möglich
• Pure ALOHA Sende bei Sendewunsch ohne vorherige Abstimmung. Sende ganzes Paket: Es kommt an oder nicht, falls Kollision auftritt. Problem: p(Paket durch Kollision zerstört) deutlich über 0. Paket ist während der ganzen Sendezeit verletzlich: Idee: Slotted ALOHA
• Slotted ALOHA Es gibt ein Zeitraster, das Zeit in Intervalle/Slots/Schlitze einteilt. Sende bei Sendewunsch bei Beginn des nächsten Schlitzes. Sende ganzes Paket: Es kommt an oder nicht, falls Kollision auftritt. Paket ist nur noch zu Beginn eines Slots verletzlich.
• rdt1.0 Zuverlässiger Basisdienst Einfaches Weitergeben genügt Wenn Basisdienst schon zuverlässig ist: Verfälschungsfrei Verlustfrei Phantomfrei Duplikatfrei Vertauschungsfrei
• rdt2.0 Basisdienst nicht verfälschungsfrei (Bitfehler) Fehlerbehandlung allgemein: 1. Erkennen 2. Beheben Verfälschungsbehandlung: A) ARQ (Automatic Repeat Request) Verfahren Fehlererkennung: Fehlererkennender Code Fehlerbehebung: Wiederholung, eingeleitet durch Rückmeldungen B) FEC (Forward Error Correction) Verfahren Fehlerkorrigierender Code ARQ Stop and Wait - Protokoll: 1. Sende Nachricht 2. Warte auf Quittung (ACK/NAK) Weiter bei 1. Entscheidender Mangel von rdt2.0: Was passiert, wenn ACK/NAK fehlerhaft? Sender weiß nicht, was empfangen wurde Neusenden nicht möglich, wegen evtl. Doppelübertragung Lösung des Problems? Paket erneut senden, falls ACK/NAK beschädigt Evlt. Doppelübertragungen korrekt empfangener Pakete Behandlung von Doppelübertragungen? Sender nummeriert Pakete (Sequenznummern)
• rdt2.1 Sequenzzahlen (0...1) Bewertung von rdt2.1 Sender Fügt Sequenznummer zu jedem Paket hinzu Muss jedes empfangene ACK/NAK auf Korrektheit überprüfen Hat die doppelte Anzahl von Zuständen Empfänger Muss Pakete auf doppelte Übertragung untersuchen Weiß nicht, ob der Sender das ACK/NAK empfangen hat
• rdt2.2 Nur positive Quittungen, keine NAKs Funktionalität wie rdt2.1, ohne NAKs zu nutzen Statt eines NAKs, sendet der Empfänger ein ACK für das letzte fehlerfrei empfangene Paket Auf doppelte ACKs reagiert der Sender wie auf NAKs: Erneutes Senden des aktuellen Pakets  
• rdt3.0 Basisdienst, auch verlustbehaftet Neue Annahme Der zugrundeliegende Kanal kann Pakete (Daten oder ACKs) verlieren. Wie wird mit Verlusten umgegangen? Sender wartet, bis er sicher ist, dass Daten oder ACK verloren sind und sendet Paket erneut. Wie lange muss er warten, bis er sicher sein kann? Sender wartet nur eine festgelegte Zeit auf ein ACK -> Timer starten Erneutes Senden, wenn bis Timeralarm kein ACK empfangen wurde Wenn ein Paket oder ACK nicht verloren waren, sondern nur verzögert, so wird das Paket doppelt gesendet -> dies wird wegen der Sequenznummer erkannt Sequenznummer muss auch im ACK angegeben werden Bewertung: rdt3.0 bietet die angestrebte Funktionalität (zuverlässigke Übertragung über ein zuverlässiges Medium) Die Leistung ist grauenvoll (vorhandene Ressourcen werden nicht genutzt!)
• Anwendungsschicht höchste Ebene, stellt die Kommunikationsdienstleistungen bereit, die direkt von einer Anwendung benötigt werden
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• Bitübertragungsschicht je Link stellt ungesicherte Links für die Übertragung von Bitfolgen zur Verfügung
• Darstellungsschicht reicht die Dienstleistungen des Session-Dienstes weiter stellt Dienstleistungen bereit, mit denen sich Anwendungsprozesse über die Syntax der Nachricht abstimmen können
• Kommunikationssteuerungsschicht bietet Dienstleistungen an, die zur Eröffnung, Durchführung und Beendigung einer Kommunikationsbeziehung (Session) notwendig sind. Dienstleistungen zur Realisierung anwendungsnaher Fehlerbehandlungsmaßnahmen: Synchronisation, Wiederaufsetzen, Stornieren, Unterbrechen, Wiederaufnehmen
• Sicherungsschicht je Link stellt zuverlässige Links zur Verfügung Flußkontrolle, Fehlererkennung und -korrektur
• Transportschicht bildet Transportsystem erweitert Endsystemverbindungen (Rechner - Rechner) zu Anwenderverbindungen (Anwender - Anwender) Anwender = Anwendungsprozesse behandelt Ende-zu-Ende-Qualitätsaspekte
• Vermittlungsschicht bildet Datennetz unterstützt beliebige Konnektivität im Netz
• TCP/IP Protokollstapel application layer unterstützt verteilte Applikationen. umfasst die ISO/OSI Schichten 5,6, und 7. Anwendungsprotokolle: FTP, SMTP, HTTP, SNMP, DNS,... transport layer Datenübertragung von Anwendung zu Anwendung (Port zu Port) Transportprotokolle: TCP, UDP network layer transportiert (routet) Datagramme von Endsystem zu Endsystem Internet-Protokoll IP, Routing-Protokolle data link layer Datentransfer zwischen benachbarten Systemen PPP, Ethernet physical layer Bitübertragung auf der Leitung oder im Funkkanal RS-232, Ethernet
• Kommunikationsprotokoll Zieldienst Basisdienst Instanzenverhalten PDU-Formate
• CSMA/CA Carrier  Sense Multiple Access/Collision Avoidance   Verwendung kurzer Reservierungspakete Request to Send (RTS), Clear to Send (CTS) Stationen verfolgen die Medienreservierung mit Network Allocation Vector (NAV) Keine Station sendet RTS, wenn sie von fremden Reservierungen weiß

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