prof. claudio benossi aula 06. aula passada camadas de protocolos ◦ modelo de referência osi ...
TRANSCRIPT
![Page 1: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/1.jpg)
TelecomunicaçõesCamadas de Protocolos e Atrasos
Prof. Claudio BenossiAula 06
![Page 2: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/2.jpg)
Aula passada
Camadas de protocolos◦ Modelo de referência OSI
Atrasos
Exercícios
Sumário
![Page 3: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/3.jpg)
Conjunto de regras que determinam como deve ocorrer a comunicação entre duas estações em uma rede◦ Mensagens específicas são enviadas◦ Ações específicas são tomadas
Protocolos
![Page 4: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/4.jpg)
Em redes de computadores
Protocolos
Pedido de conexão
Resposta positiva
GET: http://www.inf.unisinos.br
<arquivo>tempo
Protocolos definem formato, ordem de
mensagens enviadas e recebidas entre
entidades de rede e ações tomadas ao
enviar ou receber uma mensagem.
![Page 5: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/5.jpg)
Redes de computadores modernas◦ organizadas de uma forma estruturada◦ componentes hierarquizados em camadas
Por quê?◦ isolar as camadas superiores dos detalhes de
implementação dos níveis inferiores◦ possibilitar a substituição da implementação de
uma camada por outra
Protocolos Hierárquicos
![Page 6: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/6.jpg)
Redes são complexas!◦ Muitos componentes
Hosts Roteadores Enlaces Aplicações Protocolos Hardware, Software…
Camadas de Protocolos
Pergunta:
Como organizar melhor a estrutura da rede?
Divisão em camadas
![Page 7: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/7.jpg)
Modelo de Camadas
• Por que usar camadas?• Ao lidar com sistemas complexos:
– Estrutura explícita permite identificação de relações entre componentes do sistema complexo.
• Modelo de referência para discussão.– Modularização facilita implementação, atualização do
sistema• Mudanças de implementação do serviço da camada é
transparente ao resto do sistema• Exemplo: mudança no procedimento do portão não afeta o
resto do sistema
![Page 8: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/8.jpg)
Modelo de Referência OSI◦ Conjunto de diretrizes para
permitir interconexão de redes heterogêneas
◦ Define sete camadas cada um com um conjunto de funções específicas
Modelo de CamadasAplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 9: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/9.jpg)
Modelo de Referência OSI
Protocolo de transporte
Máquina A
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Físico
Aplicação
Apresentação
SPDU
TPDU
pacote
quadro
bit
Máquina B
APDU
PPDU
Protocolo de sessão
Protocolo de apresentação
Protocolo de aplicação
SUB-REDE DE COMUNICAÇÕES
Roteador Roteador
![Page 10: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/10.jpg)
Nível Físico◦ transmissão de bits através do
canal de comunicação manipulação das características
mecânicas, elétricas, funcionais e procedurais para acessar o meio físico Taxas de transferência Controle de acesso ao meio
Move os bits através do meio de transmissão
Modelo de referência OSIAplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 11: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/11.jpg)
Nível de Enlace◦ Transmite/recebe conjuntos de bits
chamados quadros (frames)◦ Detecta/corrige erros do meio de
transmissão◦ Implementado parte em software, parte
em firmware (programação permanente da placa de rede)
Modelo de referência OSIAplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 12: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/12.jpg)
Nível de Rede◦ Permite que os dados sejam
enviados em pacotes a máquinas em outras redes que não a local Roteamento Localização dos computadores na
Internet◦ Rota do pacote
Modelo de referência OSIAplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 13: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/13.jpg)
Nível de Transporte◦ provê comunicação transparente e
confiável entre pontos finais◦ Provê ordenação
Modelo de referência OSIAplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 14: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/14.jpg)
Nível de Sessão◦ Noção de “período de utilização”
Tempo durante o qual um usuário interage com o sistema
Ex.: Autenticação no site do banco é válida por alguns minutos
Modelo de referência OSIAplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 15: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/15.jpg)
Nível de Apresentação◦ provê independência para as aplicações
em relação às diferentes formas de representação dos dados Converte dados para um formato conhecido
pelo protocolo Compressão de dados e criptografia
Nível de Aplicação◦ transferência de arquivos, e-mail◦ terminal virtual◦ serviço de diretórios
Modelo de referência OSIAplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 16: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/16.jpg)
Modelo de Referência OSI◦ Não obteve êxito comercial◦ Modelo Internet cresceu mais
rapidamente◦ Modelo OSI muito complexo
Primeiras versões demoraram a ser lançadas e não tinham bom desempenho
◦ Modelo Internet mais simples e eficiente
Modelo de referência OSIAplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 17: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/17.jpg)
Nem sempre precisamos usar todas as camadas
O software de rede não deve exigir isso!◦ Ex.: FTP não usa criptografia, Email não usa a
noção de sessão É possível, portanto, fazer um programa
que usa diretamente a camada de rede, por exemplo
Modelo de referência OSI
![Page 18: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/18.jpg)
Pilha de Protocolos da Internet◦ Aplicação: suporta aplicações de rede
FTP, SMTP, HTTP
◦ Transporte: transferência de dados entre sistemas terminais TCP, UDP
◦ Rede: roteamento de datagramas da origem ao destino IP
◦ Enlace: transferência de dados entre elementos de rede vizinhos PPP, ethernet
◦ Física: bits “nos fios”
Modelo de Camadas
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 19: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/19.jpg)
Comunicação vertical◦ Cada nível comunica-se apenas com
camadas adjacentes◦ Dentro do mesmo dispositivo
Comunicação horizontal◦ Camadas adicionam informações de
controle no cabeçalho da mensagem (overhead)
◦ No destino, cada camada processa o cabeçalho referente a sua camada no host de origem
Modelo de Camadas
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Física
![Page 20: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/20.jpg)
Camadas: comunicação lógica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
RedeEnlaceFísica
• Cada camada:– Distribuída– “Entidades”
implementam funções da camada em cada nó
– Entidades realizam ações, trocas de mensagens com pares
![Page 21: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/21.jpg)
Camadas: comunicação lógica• Ex.: transporte
– Obtém dado da aplicação
– Inclui informação para confiabilidade
– Envia datagrama ao par
– Espera receber “ack” (confirmação) do par
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
RedeEnlaceFísica
dados
dados
dadosack
![Page 22: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/22.jpg)
Camadas: comunicação física
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
RedeEnlaceFísica
dados
dados
![Page 23: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/23.jpg)
Cada camada recebe dados da camada superior Acrescenta um cabeçalho com informação para criar nova
unidade de dados Passa nova unidade de dados para camada inferior
Camadas e protocolos de dados
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
AplicaçãoTransporte
RedeEnlaceFísica
Origem Destino
Mensagem
HtHnHl M
HtHn M
Ht M
M
HtHnHl M
HtHn M
Ht M
M
Segmento
Datagrama
Quadro
![Page 24: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/24.jpg)
Atrasos
![Page 25: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/25.jpg)
Visão geral de uma rede
dado
Canal de comunicação
interface interface
Transmissor ou origem
Receptor ou destino
![Page 26: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/26.jpg)
Enquanto um pacote viaja de um nó (seja um host ou roteador) até o nó subseqüente, o pacote sofre diversos tipos diferentes de retardo (ou atraso) em cada nó ao longo do trajeto
Os mais importantes são:◦ Atraso de processamento nodal -> Dpro◦ Atraso de enfileiramento -> Dqueue◦ Atraso de transmissão -> Dtrans◦ Atraso de propagação -> Dprop◦ Atraso nodal total -> Dnodal
Atrasos
A B
Transmissão
EnfileiramentoProcessamento nodal
Propagação
![Page 27: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/27.jpg)
Atraso de Processamento• (Dproc) Atraso de processamento: o tempo necessário para examinar o
cabeçalho do pacote e determinar onde enviar o pacote é parte do atraso de processamento
• O atraso de processamento pode também incluir outros fatores, tais como o tempo necessário para verificar se há erros eventualmente ocorridos ao transmitir os bits do pacote do host ao roteador A
• Os atrasos de processamento em roteadores de alta velocidade estão tipicamente na ordem de microssegundos ou menores. Após este processamento nodal, o roteador envia o pacote à fila que precede a ligação até o roteador B
A B
Transmissão
EnfileiramentoProcessamento nodal
Propagação
![Page 28: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/28.jpg)
Atraso de enfileiramento (ou fila)
A B
Transmissão
EnfileiramentoProcessamento nodal
Propagação
• Uma vez na fila o pacote experimenta um atraso de enfileiramento Dqueue enquanto espera para ser transmitido na ligação.
• O atraso de enfileiramento de um pacote específico dependerá da quantidade de outros pacotes que chegaram anteriormente, que são enfileirados e estão aguardando a transmissão através do enlace.
• Se a fila estiver vazia e nenhum outro pacote estiver sendo transmitido no momento, então o atraso de enfileiramento do pacote é zero.
• Já se o tráfego for pesado e muitos outros pacotes também estiverem esperando para ser transmitidos, o atraso de enfileiramento será longo.
![Page 29: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/29.jpg)
Atraso de Transmissão• O pacote só pode ser transmitido se todos os pacotes que
chegaram antes já tiverem sido transmitidos.• Tendo o comprimento do pacote representado por L bits e
considere a taxa de transmissão do enlace roteador A ao roteador B de R bits/sec
• A taxa R é determinada pela taxa de transmissão do enlace ao roteador B– Ethernet-10Mbps, a taxa é R=10 Mbps– Ethernet-100Mbps, a taxa é R=100 Mbps
• O atraso de transmissão é L/R. Esta é a quantidade de tempo necessário para transmitir todos os bits do pacote para o enlace. Na prática, os atrasos de transmissão estão tipicamente na ordem dos microsegundos ou menos.
![Page 30: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/30.jpg)
R = banda do enlace (bps) L = tamanho do pacote (bits) Tempo para transmitir pacote no enlace = L/R
Atraso de Transmissão
Cuidado para não confundir com
atraso de propagação
A B
Transmissão
EnfileiramentoProcessamento nodal
Propagação
![Page 31: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/31.jpg)
Atraso de Propagação• (Dprop) PROPAGAÇÃO:
– Uma vez que um bit seja empurrado no link, ele necessita propagar para o roteador seguinte (B). O tempo gasto para propagar do começo do link até o router B é o atraso de propagação. Bit propaga na velocidade da propagação do link
– A velocidade de propagação depende do meio físico do link (i.e., fibra, fio de cobre....)
– O atraso da propagação é a distância entre os dois roteadores dividida pela velocidade da propagação no link. Isto é, o atraso da propagação é D/S, onde D está a uma distância entre os roteadores A e B, e S é a velocidade de propagação no link.
– Em redes WAN, os atrasos de propagação estão na ordem de milisegundos.
![Page 32: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/32.jpg)
D = distância do enlace físico S = velocidade de propagação média
(~2x108 m/seg ~velocidade da luz) Atraso de propagação = D/S
Atraso de Propagação
A B
Transmissão
EnfileiramentoProcessamento nodal
Propagação
![Page 33: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/33.jpg)
Atraso de Transmissão x Atraso de Propagação• Importante entender a diferença entre atraso de
propagação e atraso de transmissão. A diferença é sútil, mas importante.– Atraso de transmissão: quantidade de tempo exigida para o
roteador “empurrar” o pacote. É uma função do comprimento do pacote e da taxa de transmissão do link, mas não tem relação com a distância entre dois roteadores.
– Atraso de propagação: tempo que um bit leva para propagar de um roteador ao seguinte. É uma função da distância entre os dois roteadores, mas não tem relação com o comprimento do pacote, nem com a taxa de transmissão da ligação.
![Page 34: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/34.jpg)
Analogia da rodovia• Uma analogia pode esclarecer as noções
do atraso da transmissão e da propagação• Considere uma estrada que tenha uma
cabine de pedágio a cada 100 quilômetros.• Pensar nos segmentos da estrada entre
cabines do pedágio como links, e as cabines do pedágio como routers.
![Page 35: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/35.jpg)
Analogia da rodovia• Suponha que os carros viajam na estrada a uma
taxa (instantânea) de 100Km/h (isto é, propagação).
• Há uma caravana de 10 carros que estão viajando juntos.
• Pensar em cada carro como um bit e o comboio como um pacote.
• Cada cabine de pedágio presta serviços para cada carro em um tempo de 12 segundos (isto é, transmite 5 carros/minuto)
![Page 36: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/36.jpg)
Analogia da rodovia• A caravana, são os únicos carros na
estrada• Sempre que o primeiro carro da
caravana chega em uma cabine de pedágio, espera até os nove outros carros chegarem e se alinharem atrás dele (caravana inteira é “armazenada” na cabine do pedágio antes de começar a ser “enviada”)
![Page 37: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/37.jpg)
Analogia da rodovia• O tempo necessário para a cabine do
pedágio “empurrar” (servir) a caravana inteira na estrada é:[10 carros / (5 carros/minuto)] = 2 minutos.– R = banda do enlace (bps)– L = tamanho do pacote (bits)
Este tempo é análogo ao atraso de transmissão em um roteador
![Page 38: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/38.jpg)
Analogia da rodovia• O tempo para um carro viajar desde a
saída de uma cabine até a próxima é:– 100Km / (100Km/h) = 1hora
Este tempo é análogo ao atraso da propagação.
![Page 39: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/39.jpg)
Atraso Nodal Total• Considerando Dproc, Dqueue, Dtrans, e Dprop denotando
respectivamente o atraso de processamento, atraso de fila, atraso de transmissão e atraso de propagação, o atraso total é dado por:
A contribuição destes componentes do atraso pode variar significativamente
proptransqueueprocnodal ddddd
![Page 40: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/40.jpg)
Descarte de pacote• A capacidade da fila não é infinita, os pacotes se perdem• Um pacote pode chegar e encontrar uma fila cheia.
Sem lugar para armazenar tal pacote, o roteador descartará esse pacote, isto é, o pacote será perdido
• De um ponto de vista da extremidade do sistema, isto parece com um pacote que está sendo transmitido para o núcleo da rede, mas nunca emergindo da rede no destino
• A fração de pacotes perdidos aumenta enquanto a intensidade de tráfego aumenta. Consequentemente, o desempenho em um nó é medido não somente nos termos do atraso, mas também nos termos da probabilidade de perda do pacote
![Page 41: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/41.jpg)
Atraso fim a fim• Até agora foi visto apenas o atraso nodal, istó é, o atraso em um
único roteador.• Deve-se tratar do atraso TOTAL da origem ao destino. Suponha
que há outros (Q-1) routers entre o host origem e o host destino. Suponha que:– A rede não é congestionada, os atrasos de fila são insignificantes– O atraso de processamento em cada roteador e também na origem é
Dproc– A taxa de transmissão de cada roteador e da origem é R bits/seg– O atraso de propagação entre cada nó ou roteadores, e entre o host
origem e o primeiro roteador é Dprop.– Os atrasos nodais se acumulam, resultando em um atraso fim-a-fim:
Dend-end = Q (Dproc + Dtrans + Dprop)
![Page 42: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/42.jpg)
1.) Considere dois hosts A e B, conectados por um único enlace com taxa de R bits por segundo (b/s). Suponha que estes dois hosts estejam separados por d metros, e que a velocidade de propagação neste enlace seja de s metros por segundo. O host A tem que enviar um pacote de L bits ao host B. Pede-se:
a.) Escreva o atraso de propagação dprop em termos de d e s.b.) Determine o tempo de transmissão dtrans, em termos de L e R.c.) Ignorando os atrasos de processamento e de fila, obtenha uma
expressão para o atraso fim-a-fim, justificando-a.d.) Suponha que o host A comece a transmitir o pacote no instante t
= 0. Neste caso, no instante t = dtrans onde estará o último bit do pacote? Justifique.
e.) Suponha que dprop é MAIOR que dtrans. Onde estará o primeiro bit do pacote no instante t = dtrans ?
f.) Suponha dprop seja MENOR do que dtrans. Onde estará o primeiro bit do pacote no instante t = dtrans ?
g.) Suponha que s = 2,5 x 108 m/s, L= 100 bits e R = 28 Kbps. Para qual distância d temos dprop igual a dtrans?
Exercícios
![Page 43: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/43.jpg)
a) dprop = (d / s ) SEGUNDOS
b) dtrans = (L / R ) SEGUNDOS
c) Uma vez que o atraso de fila e o atraso de processamento são nulos, e os hosts estão conectados por um único enlace, o atraso nodal total fim a fim será apenas a soma do atraso de propagação com o atraso de transmissão, portanto temos que Dend-end = [(L/R) + (d/s)] SEGUNDOS
d) O último bit já está no enlace, partindo do host A.
e) O primeiro bit está no enlace, no caminho entre os hosts A e B, mas ainda Não chegou em B.
f) O primeiro bit já chegou no host B.
Respostas
![Page 44: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/44.jpg)
g) d/s = (L/R)
d/2,5x108m/s = (100b/28000b/s)
d = 2,5x108m/s / 280s
d = 250000000m / 280
d = 892857,1429m (aproxim. 893 Km)
Respostas
![Page 45: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/45.jpg)
1.) Considere dois hosts X e Y, conectados por um único enlace com taxa de 50 Mbps. Estes dois hosts estão separados por 300 kilômetros, e a velocidade de propagação neste enlace é de 2,5 x 108 metros por segundo. O host X tem que enviar um pacote de 3 Mbits ao host B. Pede-se:
a) Qual o atraso de propagação?b) Qual o atraso de transmissão?c) Ignorando os atrasos de processamento e de fila, qual é o
atraso fim-a-fim neste caso?d) Que tamanho de pacote seria necessário para que o atraso
de transmissão fosse igual ao atraso de propagação?f ) Para qual distância d temos dprop igual a dtrans?e) Se o enlace fosse substituído por um enlace de 1Gbps,
qual seria o atraso total (desconsiderando fila e processamento)?
Exercícios
![Page 46: Prof. Claudio Benossi Aula 06. Aula passada Camadas de protocolos ◦ Modelo de referência OSI Atrasos Exercícios](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022070311/552fc13e497959413d8dde12/html5/thumbnails/46.jpg)
Respostas