Lezione 08 - Wi-Fi ed esercizi sul livello di collegamento

Data: giovedì 13 marzo 2025 · Fonte: slide del corso Internet, UniPD (L07b, esercizi sul livello di collegamento)

Argomenti trattati

1. LAN senza fili, IEEE 802.11 (Wi-Fi): BSS con access point e modo ad hoc, BSS esteso con sistema di distribuzione; livello fisico con più bitrate adattati all'SNR; CSMA/CA e i suoi problemi (collisione durante l'handshake, terminale nascosto, terminale esposto); la famiglia 802.11 e i bitrate.
2. Esercizi sul livello di collegamento (esercizio 1): trasferimento di un file di 1250 MB attraverso uno switch con due collegamenti, senza controllo d'errore, con Stop-and-Wait su ogni collegamento e con Stop-and-Wait end-to-end, e il caso in cui il secondo collegamento diventa il collo di bottiglia.

Teoria

• LAN - Ethernet e Wi-FiUna LAN copre un'area limitata ed è definita dalla famiglia IEEE 802.x (802.3 Ethernet, 802.11 Wi-Fi), che divide il livello di collegamento in LLC e MAC. Ethernet è senza connessione, senza controllo di flusso e senza ACK; usa CSMA/CD 1-persistent; il frame va da 64 a 1518 byte (indirizzi di 6 byte, tipo/lunghezza, dati 46-1500, CRC di 4) e il minimo di 64 B deriva da $t_F\ge2\tau_p$. Dal 10 Mbit/s a coassiale fino al 10 Gbit/s su fibra, con switch full-duplex che eliminano le collisioni. Il Wi-Fi (802.11) usa CSMA/CA, ha i modi BSS (con access point) e ad hoc, EBSS con sistema di distribuzione; adatta il bitrate all'SNR; ha problemi del terminale nascosto e del terminale esposto, risolti in parte da RTS/CTS e NAV.LAN - Ethernet e Wi-Fi → — Wi-Fi: modi, livello fisico, CSMA/CA, terminale nascosto ed esposto
• Protocolli di accesso multiplo - ALOHA e CSMAQuando più stazioni condividono lo stesso mezzo serve un protocollo di accesso (MAC) che decida chi trasmette. Accesso casuale: ALOHA puro (si trasmette subito, tempo vulnerabile $2t_F$), slotted ALOHA (si parte solo a inizio slot, vulnerabile $t_F$), CSMA (si ascolta prima di parlare, vulnerabile $\tau_p$) con le varianti 1-persistent, non persistent e p-persistent, CSMA/CD (rileva la collisione mentre trasmette: serve $t_F\ge2\tau_p$, quindi un frame minimo) e CSMA/CA del Wi-Fi (IFS, finestra di contesa con backoff esponenziale, ACK, RTS/CTS e NAV). Accesso controllato: prenotazione, polling, token. Canalizzazione: FDMA, TDMA, OFDMA, CDMA, SDMA.Protocolli di accesso multiplo - ALOHA e CSMA → — CSMA/CA, RTS/CTS e NAV

Esercizi

• Esercizio - Due collegamenti con switch, file da 1250 MB e ARQ stop-and-wait — esercizio 1 della scheda sul livello di collegamento

Per esercitarsi sul resto della scheda: Esercizio - Due collegamenti da 10 e 2 Gbps, 1000 pacchetti con S&W e GBN, Esercizio - Go-Back-N su un collegamento e stop-and-wait sull'altro, messaggio da 300 KB, Esercizio - Go-Back-N end-to-end su tre collegamenti.

Lezione precedente: Lezione 7 · ARP, framing ed Ethernet