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:: Protocolli avanzati di rete - Appunti del 18 Maggio ::
Per via della gestione del MAC, il protocollo 802.11 butta via il 30% del bitrate, qualunque sia quello nominale di partenza. Rispetto ad ethernet lo spreco è molto maggiore, anche perché la sua unica preoccupazione è la gestione del payload.
Facciamo ora un po' di considerazioni sui tempi.
L' Overall trasmission time (T) è dato dalla somma dei tempi di trasmissione (TTR) e quelli di overhead (TOV), questi ultimi influenzati dai vari DIFS, SIFS e tempi di ack visti nelle lezioni precedenti. Se poi consideriamo più di due stazioni dovremo introdurre nel nostro calcolo anche il tempo di contesa tcont(N), stimato come:
, dove:
Abbiamo detto che la Pc(N) è la probabilità di collisione, e in particolare si tratta del numero di collisioni (in proporzione) che avvengono prima che si riesca a inviare con successo il pacchetto. Vediamo come calcolarla:
Ricostruiamo il significato della formula studiandola sezione per sezione:
Se il numero di stazioni N è uguale a 1, allora Pc(N) = 0 e quindi riesco a trasmettere per tutta la durata della CW rimanendo sempre in fase di contesa. Se invece ho certezza di collisione, e dunque Pc(N) = 1, allora farò solo contention avoidance, con conseguente ripartizione della banda.
Tra host con tasso di trasmissione alto e quelli con tasso di trasmissione basso l'unica cosa che rimane invariata sono i tempi di contesa, mentre cambiano i tempi di overhead e di trasmissione del payload.
Calcoliamo l'utilizzo del canale per i "fast host":
, dove:
Il tjam viene stimato come la media tra le volte che va a buon fine il meccanismo di back-off e quelle in cui fallisce.
Gli "slow lost" avranno la stessa identica formula, in cui ovviamente varieranno solo i valori di tf e ts.
E allora? Dov'è l'anomalia?
L'anomalia sta nel fatto che fast host e slow host hanno lo stesso throughput, nonostante la grossa differenza di durata tra i tempi di trasmissioni del payload. Il motivo va ricercato nella forte predominanza del tempo di contesa: anche se tf e ts dei fast sono molto superiori rispetto a quelli slow, gli host veloci dovranno aspettare per un tjam maggiore dal momento che quelli lenti - in quanto tali - ci mettono una vita a finire il loro turno.
Su questo INCREDIBILE e STUPEFACENTE risultato sono stati fatti fior fiori di studi e simulazioni, in particolare osserviamo il seguente grafico:
Ogni linea rappresenta una diversa situazione di rete, ad esempio solo host veloci o alcuni veloci e altri lenti. Possiamo così osservare che in generale il throughput diminuisce al crescere del numero di stazioni, ma che tale decrescita è molto più veloce nei casi con host misti: anche pochi lenti fanno molto danno sul traffico di rete. Questo "molto" non è lineare rispetto alla differenza di velocità tra host, quindi vale la pena investire soldi sull'acquisto di nuove schede se si vogliono mantenere prestazioni soddisfacenti.