Novi zahtjevi za performanse mreže Zahtjevi modernih aplikacija, kao što su multimedija, distribuirano računarstvo i sistemi za obradu transakcija na mreži, stvaraju hitnu potrebu za proširenjem relevantnih standarda.

Uobičajeni deset megabita Ethernet, koji je već duže vrijeme zauzimao dominantnu poziciju, barem gledajući iz Rusije, aktivno se zamjenjuje modernijim i znatno više brze tehnologije prijenos podataka.

Na tržištu velika brzina(više od 100 Mbit/s) mreže, prije nekoliko godina predstavljen samo FDDI mrežama, danas se nudi desetak različitih tehnologija, kako u razvoju postojećih standarda, tako i zasnovanih na konceptualno novim. Među njima posebno treba istaći:

· Dobra stara optička vlakna FDDI interfejs, kao i njegovu proširenu verziju, FDDI II, posebno prilagođen za rad sa multimedijalnim informacijama, i CDDI, koji implementira FDDI na bakrene kablove. Sve verzije FDDI podržavaju brzinu prijenosa podataka od 100 Mbit/s.

· 100Base X Ethernet, što je velika brzina Ethernet sa višestrukim pristupom među i detekcijom sudara. Ova tehnologija je opsežan razvoj standarda IEEE802.3.

· 100Base VG AnyLAN, nova tehnologija gradnje lokalne mreže, podržava formate podataka Ethernet i Token Ring sa brzinom prenosa od 100 Mbit/s preko standardnih upredenih parica i optičkih vlakana.

· Gigabit Ethernet. Nastavak razvoja mreža Ethernet i Fast Ethernet.

· ATM, tehnologija prijenosa podataka koja radi kako na postojećoj kabelskoj opremi tako i na posebnim optičkim komunikacijskim linijama. Podržava brzine razmjene od 25 do 622 Mbit/s sa mogućnošću povećanja na 2,488 Gbit/s.

· Fiber Channel, fizička komutirajuća optička tehnologija dizajnirana za aplikacije koje zahtijevaju ultra velike brzine. Orijentiri - klaster računarstvo, organizacija interakcije između superračunara i brzih nizova za skladištenje podataka, podrška za konekcije kao što je radna stanica - superkompjuter. Deklarisane brzine razmjene kreću se od 133 Mbita do gigabita u sekundi (pa čak i više).

Obrisi tehnologije su primamljivi, ali daleko od jasne. FFOL (FDDI praćenje na LAN-u), inicijative ANSI, dizajniran za zamjenu u budućnosti FDDI sa novim nivoom performansi od 2,4 GB/sec.

ATM

ATM- dijete telefonskih kompanija. Ova tehnologija nije razvijena imajući na umu računarske mreže podataka. ATM radikalno drugačiji od konvencionalnih mrežnih tehnologija. Osnovna jedinica prenosa u ovom standardu je ćelija, za razliku od uobičajenog paketa. Ćelija sadrži 48 bajtova podataka i 5 bajtova zaglavlja. Ovo je djelomično kako bi se osigurala vrlo niska latencija prijenosa. multimedijalni podaci. (U stvari, veličina ćelije je bila kompromis između američkih telefonskih kompanija, koje preferiraju veličinu ćelije od 64 bajta, i evropskih telefonskih kompanija koje preferiraju 32 bajta).

Uređaji ATM uspostavljaju međusobnu komunikaciju i prenose podatke virtuelnim komunikacijskim kanalima, koji mogu biti privremeni ili trajni. Stalni komunikacijski kanal je put kojim se informacije prenose. Uvijek ostaje otvoren bez obzira na promet. Privremeni kanali se kreiraju na zahtjev i zatvaraju se čim se prijenos podataka završi.

Od samog početka ATM je dizajniran kao komutacijski sistem koji koristi virtuelne komunikacione kanale koji obezbeđuju unapred određeni nivo kvaliteta usluge (Quality of Service - QoS) i podržavaju konstantne ili promenljive brzine prenosa podataka. QoS model omogućava aplikacijama da zatraže zajamčenu brzinu prijenosa između odredišta i izvora, bez obzira na složenost puta između njih. Svaki ATM- prekidač, komunicirajući sa drugim, bira putanju koja garantuje brzinu koju aplikacija zahteva.

Ako sistem ne može udovoljiti zahtjevu, to prijavljuje aplikaciji. Istina, postojeći protokoli i aplikacije za prijenos podataka nemaju koncept QoS-a, tako da je ovo još jedna sjajna karakteristika koju niko ne koristi.

Zbog prisustva takvih korisnih svojstava ATM Niko nije iznenađen opštom željom da se ovaj standard nastavi sa unapređenjem. Ali do sada su postojeće hardverske implementacije prilično ograničene originalnim pristupom, koji se fokusirao na druge, ne-računarske zadatke.

Na primjer, ATM nema ugrađeni sistem obavještavanja o emitovanju (ovo je tipično za ATM, ideja postoji, ali nema standarda). I iako su emitirane poruke stalna glavobolja za svakog administratora, u nekim slučajevima su jednostavno neophodne. Klijent koji traži server treba da bude u mogućnosti da pošalje poruku „Gde je server?“, a zatim, po prijemu odgovora, pošalje svoje zahteve direktno na željenu adresu.

Forum ATM posebno razvijene specifikacije za mrežnu emulaciju - LAN emulacija (LANE). LANE okreće se od tačke do tačke ATM mreže u normalnu, gdje klijenti i serveri vide to kao normalnu mrežu za emitovanje IP protokol(a uskoro i IPX). LANE sastoji se od četiri različita protokola: Server Configuration Protocol ( Usluga konfiguracije emulacije LAN-a - LECS), serverski protokol ( LAN emulacijski server - LES), opći protokol emitiranja i nepoznati server ( Broadcast i Unknown Server - BUS) i protokol klijenta ( Klijent emulacije LAN-a - LEC).

Kada klijent koristi LANE pokušava da se poveže na mrežu ATM, zatim u početku koristi protokol LECS. Zbog ATM ne podržava emitovane poruke, forum ATM dodelio posebnu adresu LECS, koji više niko drugi ne koristi. Slanjem poruke na ovu adresu klijent dobija adresu koja joj odgovara LES. Nivo LES pruža potrebne funkcije ELAN (emulirani LAN). Uz njihovu pomoć klijent može dobiti adresu BUS service i pošaljite mu poruku „takav i takav klijent se povezao“, pa da onda BUS nivo je mogao po prijemu poruka proslijediti svim registrovanim klijentima.

Da biste koristili ATM moraju se koristiti protokoli L.E.C.. L.E.C. radi kao pretvarač, emulirajući normalnu topologiju mreže koju IP podrazumijeva. Zbog LANE samo modeli Ethernet, tada može eliminirati neke stare tehnološke greške. Svaki ELAN mogu koristiti različite veličine pakovanja. ELAN, koji opslužuje stanice povezane putem običnog Etherneta, koristi pakete od 1516 bajta, dok ELAN pružanje komunikacije između servera može slati pakete od 9180 bajtova. Sve je kontrolisano L.E.C..

L.E.C. presreće emitovane poruke i šalje ih BUS. Kada BUS primi takvu poruku, šalje njenu kopiju svakom registrovanom L.E.C.. Istovremeno, prije slanja kopija, pretvara paket nazad u Ethernet-obrazac, navodeći adresu emitovanja umjesto vaše adrese.

Veličina ćelije od 48 bajtova plus zaglavlje od pet bajta znači da se samo 90,5% propusnog opsega troši na prijenos korisnih informacija. Dakle, stvarna brzina prijenosa podataka je samo 140 Mbit/s. I ovo ne uzima u obzir režijske troškove uspostavljanja komunikacija i drugih interakcija usluga između različitih nivoa protokola - BUS i LECS.

ATM- složena tehnologija i do sada je njena upotreba ograničena LANE. Sve to uvelike otežava široko usvajanje ovog standarda. Istina, postoji razumna nada da će se zaista koristiti kada se pojave aplikacije koje mogu iskoristiti prednosti ATM direktno.

ATM- ova skraćenica može označavati tehnologiju asinkronog prijenosa podataka ( Asinhroni način prijenosa), ne samo Adobe Type Manager ili Automatska bankomata, što se mnogima može učiniti poznatijim. Ovu tehnologiju za izgradnju brzih računarskih mreža sa komutacijom paketa karakteriše jedinstvena skalabilnost od malih lokalnih mreža sa brzinama razmene od 25-50 Mbit/sec do transkontinentalnih mreža.

Prenosni medij je ili upredena parica (do 155 Mbit/s) ili optičko vlakno.

ATMje razvoj STM (Sinhroni način prijenosa)), tehnologija za prenos paketnih podataka i govora na velike udaljenosti, koja se tradicionalno koristi za izgradnju telekomunikacionih autoputeva i telefonskih mreža. Stoga ćemo prije svega razmotriti STM.

STM model

STMje mrežni mehanizam sa komutacijom veze u kojem se veza uspostavlja prije početka prijenosa podataka i prekida se nakon što se završi. Dakle, komunikacioni čvorovi preuzimaju i drže kanal sve dok ne smatraju da je potrebno prekinuti vezu, bez obzira da li prenose podatke ili šute.

Podaci u STM prenosi se podjelom cjelokupnog opsega kanala na osnovne elemente prijenosa koji se nazivaju vremenski kanali ili slotovi. Slotovi su kombinovani u kavez koji sadrži fiksni broj kanala, numerisanih od 1 do N. Svakom utoru je dodeljena jedna veza. Svaki od klipova (može ih biti i nekoliko - od 1 do M) definira svoj skup veza. Klip obezbeđuje svoje utore za uspostavljanje veze sa periodom T. Garantovano je da će tokom ovog perioda potreban klip biti dostupan. Parametre N, M i T određuju relevantni komiteti za standardizaciju i razlikuju se u Americi i Evropi.

Unutar kanala STM svaka veza je povezana s fiksnim brojem utora u određenom držaču. Jednom kada se utor uhvati, on ostaje na raspolaganju vezi za cijeli životni vijek te veze.

Nije li to pomalo kao željeznička stanica s koje voz polazi u određenom smjeru s tačkom T? Ako među putnicima postoji neko za koga ovaj voz odgovara, on zauzima prazno mesto. Ako takvog putnika nema, sjedište ostaje prazno i ​​niko drugi ga ne može zauzeti. Naravno, kapacitet takvog kanala se gubi, pa je nemoguće izvršiti sve potencijalne veze (M*N) istovremeno.

Prelazak na bankomat

Studije primjene optičkih kanala na prekookeanskim i transkontinentalnim razmjerima otkrili su brojne karakteristike prijenosa podataka različitih tipova. U modernim komunikacijama mogu se razlikovati dvije vrste zahtjeva:

Prijenos podataka koji je otporan na neke gubitke, ali kritičan za moguća kašnjenja (na primjer, televizijski signali visoke definicije i audio informacije);

Prijenos podataka koji nije kritičan za kašnjenje, ali ne dozvoljava gubitak informacija (ovaj tip prijenosa se po pravilu odnosi na razmjenu između računara).

Prijenos heterogenih podataka rezultira periodičnim javljanjem zahtjeva za uslugom koji zahtijevaju visoku propusnost, ali kratko vrijeme prijenosa. Čvor ponekad zahteva vrhunske performanse kanala, ali to se dešava relativno retko, uzimajući, recimo, jednu desetinu vremena. Za ovu vrstu kanala implementirana je jedna od deset mogućih veza, što, naravno, smanjuje efikasnost korištenja kanala. Bilo bi sjajno kada bi bilo moguće prenijeti privremeno neiskorišteni slot na drugog pretplatnika. Avaj, u okviru modela STM ovo je nemoguće.

Model ATM usvojen je u isto vrijeme AT&T i nekoliko evropskih telefonskih giganata. (Usput, to bi moglo dovesti do pojave dva standarda specifikacije odjednom ATM.)

Glavna ideja je bila da nema potrebe za striktnom korespondencijom između veze i broja slota. Dovoljno je prenijeti identifikator veze zajedno sa podacima u bilo koji slobodni slot, a da paket bude toliko mali da bi se u slučaju gubitka gubitak lako nadoknadio. Sve ovo uvelike liči na komutaciju paketa i čak se zove nešto slično: „brzo prebacivanje kratkih paketa fiksne dužine“. Kratki paketi su veoma privlačni telefonskim kompanijama koje žele da očuvaju analogne linije STM.

Online ATM dva čvora pronalaze jedan drugog koristeći "identifikator virtuelne veze" ( Identifikator virtuelnog kola - VCI), koji se koristi umjesto brojeva utora i klipova u modelu STM. Brzi paket se šalje na isti slot kao i prije, ali bez ikakvih indikacija ili identifikatora.

Statističko multipleksiranje

Brza komutacija paketa rješava problem neiskorištenih slotova statističkim multipleksiranjem više konekcija na jednom linku prema njihovim prometnim parametrima. Drugim riječima, ako se pulsira veliki broj spojeva (omjer vršne i prosječne aktivnosti je 10 ili više prema 1), nadamo se da se vrhovi aktivnosti različitih spojeva neće prečesto podudarati. Ako postoji podudaranje, jedan od paketa se čuva dok slobodni slotovi ne postanu dostupni. Ova metoda organiziranja veza s ispravno odabranim parametrima omogućava vam efikasno učitavanje kanala. Statističko multipleksiranje, nije izvodljivo u STM, i to je glavna prednost ATM.

Tipovi ATM mrežnih korisničkih interfejsa

Prije svega, ovo je sučelje usmjereno na povezivanje s lokalnim mrežama koje upravljaju okvirima podataka (familije IEEE 802.x i FDDI). U ovom slučaju, oprema interfejsa mora prevesti okvire lokalne mreže u element mrežnog prijenosa ATM djeluje kao globalna okosnica koja povezuje dva segmenta lokalne mreže koja su međusobno značajno udaljena.

Alternativa bi mogao biti interfejs dizajniran da služi krajnjim čvorovima koji direktno upravljaju formatima podataka ATM. Ovaj pristup omogućava povećanje efikasnosti mreža koje zahtijevaju značajne količine prijenosa podataka. Za povezivanje krajnjih korisnika na takvu mrežu koriste se posebni multiplekseri.

Da bi se administrirao takvom mrežom, svaki uređaj pokreće određeni “agent” koji podržava obradu administrativnih poruka, upravljanje vezama i obradu podataka iz odgovarajućeg protokola upravljanja.

Format podataka bankomata

Plasticna kesa ATM utvrđuje posebna podkomisija ANSI, mora sadržavati 53 bajta.

5 bajtova zauzima zaglavlje, preostalih 48 je sadržaj paketa. Zaglavlje sadrži 24 bita za identifikator. VCI, 8 bitova su kontrolni bitovi, preostalih 8 bitova su rezervisani za kontrolni zbir. Od 48 bajtova sadržaja, 4 bajta se mogu dodijeliti za poseban adaptacijski sloj ATM, i 44 - zapravo za podatke. Bajtovi prilagođavanja omogućavaju kombinovanje kratkih paketa ATM u veće entitete, kao što su okviri Ethernet. Kontrolno polje sadrži servisne informacije o paketu.

Sloj ATM protokola

Mjesto ATM u modelu sa sedam nivoa ISO- negde oko nivoa prenosa podataka. Istina, nemoguće je uspostaviti tačnu korespondenciju, jer ATM sama se bavi interakcijom čvorova, kontrolom prolaza i rutiranja, a to se radi na nivou pripreme i prijenosa paketa ATM. Međutim, tačna korespondencija i pozicija ATM u modelu ISO nije toliko važno.Što je još važnije, razumjeti kako komunicirati sa postojećim mrežama TCP/IP i u OS Funkcije s aplikacijama koje zahtijevaju direktnu interakciju s mrežom.

Aplikacije koje imaju direktno sučelje ATM, prednosti koje pruža homogeno mrežno okruženje su dostupne ATM.

Glavno opterećenje je na nivou „Upravljanje virtuelnim vezom“. ATM", dešifruje određena zaglavlja ATM, koji uspostavlja i prekida veze, izvodi demultipleksiranje i izvršava radnje koje od njega zahtijeva kontrolni protokol.

Fizički sloj

Iako fizički sloj nije dio specifikacije ATM, uzimaju u obzir mnogi komiteti za standardizaciju. U osnovi, fizički sloj se smatra specifikacijom SONET (Sinhrona optička mreža) je međunarodni standard za prijenos podataka velike brzine. Definisana su četiri tipa standardnih kurseva: 51, 155, 622 i 2400 Mbit/s, što odgovara međunarodnoj hijerarhiji digitalnog sinhronog prenosa ( Sinhrona digitalna hijerarhija - SDH). SDH specificira kako se podaci fragmentiraju i prenose sinhrono preko optičkih veza bez potrebe za sinhronizacijom kanala i takta svih čvorova uključenih u proces prijenosa podataka i oporavka.

Kontrola toka podataka

Zbog visokih performansi mreže ATM mehanizam koji se tradicionalno koristi u mrežama TSR, neprikladan. Ako bi se kontrola prijenosa dodijelila povratnoj informaciji, onda bi za vrijeme dok povratni signal, nakon što je čekao da se kanal dodijeli i prošao kroz sve faze konverzije, stigao do izvora, imao bi vremena da prenese nekoliko megabajta na kanal, ne samo da uzrokuje njegovo preopterećenje, već je moguće i potpuno blokiranje izvora preopterećenja.

Većina organizacija za standardizaciju se slaže oko potrebe za holističkim pristupom za prolazak inspekcije. Njegova suština je sledeća: kontrolni signali se generišu kako podaci prolaze kroz bilo koji deo lanca i obrađuju se na bilo kom najbližem prenosnom čvoru. Nakon što je primio odgovarajući signal, korisničko sučelje može odabrati što će učiniti - smanjiti brzinu prijenosa ili obavijestiti korisnika da je došlo do prelijevanja.

U osnovi, ideja kontrole prometa u mrežama ATM svodi se na utjecaj na lokalni segment bez utjecaja na segmente koji dobro posluju i postižu maksimalnu propusnost gdje je to moguće.

Stog protokola korisničkog interfejsa u TCP/IP	Direktan ATM interfejs
Podaci	Aplikacija koja analizira podatke
	Interfejs aplikacije OS
	Upravljanje virtuelnim vezama bankomata
ATM aplikacijski sloj
Nivo podataka	ATM Interface Driver
Fizički sloj (SONET)

100VG-AnyLAN

U julu 1993. godine, na inicijativu preduzeća AT&T I Hewlett Packard organizovana je nova komisija IEEE 802.12, dizajniran za standardizaciju nove tehnologije 100BaseVG. Ova tehnologija je bila proširenje standarda velike brzine IEEE 802.3(takođe poznat kao 100BaseT, ili Ethernet na upredenom paru).

U septembru kompanija IBM predložio kombinovanje podrške u novom standardu Ethernet I Token Ring. Naziv nove tehnologije je takođe promenjen - 100VG-AnyLAN.

Tehnologija mora podržavati i postojeće mrežne aplikacije i novostvorene. To se postiže istovremenom podrškom za formate okvira podataka i Ethernet, te Token Ring, koji osigurava transparentnost mreža izgrađenih korištenjem nove tehnologije za postojeće programe.

Već neko vrijeme kablovi s upredenim paricama svuda zamjenjuju koaksijalne kablove. Njegove prednosti su veća mobilnost i pouzdanost, niska cijena i jednostavnija mrežna administracija. Ovdje je u toku i proces zamjene koaksijalnih kablova. Standard 100VG-AnyLAN je fokusiran i na upredene parice (bilo koji postojeći kablovski sistem je pogodan za upotrebu) i na optičke linije koje omogućavaju značajnu udaljenost između pretplatnika. Međutim, upotreba optičkog vlakna ne utiče na brzinu razmene.

Topologija

Zbog 100VG dizajniran za zamjenu Ethernet i Token Ring, podržava topologije koje se koriste za ove mreže (logički zajednička magistrala i token ring, respektivno). Fizička topologija je zvijezda, petlje ili grane nisu dozvoljene.

Sa kaskadnim priključkom čvorišta Između njih je dozvoljena samo jedna komunikacijska linija. Formiranje rezervnih linija moguće je samo ako je u svakom trenutku aktivna tačno jedna.

Standard predviđa do 1024 čvora u jednom mrežnom segmentu, ali zbog smanjenih performansi mreže, stvarni maksimum je skromniji - 250 čvorova. Slična razmatranja određuju maksimalnu udaljenost između najudaljenijih čvorova - dva i pol kilometra.

Nažalost, standard ne dozvoljava kombinovanje u jednom segmentu sistema koji istovremeno koriste formate Ethernet i Token Ring. Za takve mreže postoje posebne 100VG-AnyLAN mostova Token Ring-Ethernet. Ali u slučaju konfiguracije 100VG-Ethernet segment Ethernet sa normalnom brzinom prijenosa (10 Mbit/s) može se povezati pomoću jednostavnog pretvarača brzine.

Oprema

Mediji za prenos . Za 100Base-T Ethernet koriste se kablovi koji sadrže četiri neoklopljena upredena para. Jedan par se koristi za prijenos podataka, jedan par se koristi za rješavanje sukoba; dva preostala para se ne koriste. Očigledno, prijenos podataka na sva četiri para će vam dati četverostruki dobitak. Zamjena standardnog "Manchesterskog" koda efikasnijim - 5B6B NRZ- daje skoro duplo veći dobitak (zbog prijenosa dva bita podataka u jednom ciklusu takta). Dakle, uz samo neznatno povećanje frekvencije nosioca (oko 20%), performanse komunikacione linije se povećavaju deset puta. Pri radu sa oklopljenim kablovima tipičnim za mreže Token Ring, koriste se dva upredena para, ali na dvostruko većoj frekvenciji (zbog činjenice da je kabel oklopljen). Kada se prenosi preko takvog kabla, svaki par se koristi kao fiksni jednosmjerni kanal. Jedan par nosi ulazne podatke, drugi nosi izlaz. Standardna udaljenost čvorova na kojima se garantuju parametri prenosa je 100 metara za parove treće i četvrte kategorije i 200 metara za petu.

Mogu se koristiti parovi optičkih vlakana. Zahvaljujući ovom nosaču, pređena udaljenost se povećava na dva kilometra. Kao i kod oklopljenog kabla, koristi se dvosmjerna veza.

Hubs 100VGmogu biti povezani kaskadno, što osigurava maksimalnu udaljenost između čvorova u jednom segmentu na neoklopljenim kablovima do 2,5 kilometara.

Čvorišta . Glavni akter u izgradnji mreže 100VG-AnyLAN je čvorište(ili čvorište). Svi mrežni uređaji, bez obzira na njihovu namjenu, su povezani čvorišta. Postoje dvije vrste veza: za uplink i downlink. Pod "gore" vezom podrazumijevamo vezu sa čvorište viši nivo. “Dolje” je veza sa krajnjim čvorovima i čvorištima nižeg nivoa (jedan port za svaki uređaj ili čvorište).

Za zaštitu podataka od neovlaštenog pristupa implementirana su dva načina rada za svaki port: povjerljivo i javno. U povjerljivom načinu rada, svaki port prima samo poruke koje su upućene njemu, u javnom načinu - sve poruke. Obično se javni način rada koristi za povezivanje mostova i rutera, kao i raznih vrsta dijagnostičke opreme.

Da bi se poboljšale performanse sistema, podaci adresirani na određeni čvor se prenose samo na njega. Podaci namijenjeni emitovanju se čuvaju u baferu do kraja prijenosa i potom šalju svim pretplatnicima.

100VG-AnyLAN i OSI model

U predviđenom standardu IEEE 802.12, 100VG-AnyLAN određena na nivou prenosa podataka (2. nivo sedmostepenog modela ISO) i na fizičkom nivou (1. nivo ISO).

Nivo prijenosa podataka podijeljen je na dva podnivoa: kontrola logičke veze ( LLC - Kontrola logičke veze) i kontrolu pristupa medijima ( MAC - Medium Access Control).

Standard OSI Sloj veze podataka odgovoran je za osiguravanje pouzdanog prijenosa podataka između dva mrežna čvora. Primajući paket za prijenos sa višeg mrežnog sloja, sloj veze podataka pridružuje primaočevu i izvornu adresu ovom paketu, formira skup okvira za prijenos iz njega i obezbjeđuje redundantnost neophodnu za otkrivanje i ispravljanje grešaka. Sloj veze podataka pruža podršku za formate okvira Ethernet i Token Ring.

Gornji podnivo - kontrola logičke veze - pruža načine prijenosa podataka sa i bez uspostavljanja veze.

Donji podnivo - kontrola pristupa medijima - prilikom prenosa obezbeđuje konačno formiranje okvira prenosa u skladu sa protokolom koji je implementiran u ovom segmentu ( IEEE 802.3 ili 802.5). Ako govorimo o prijemu paketa, podsloj utvrđuje korespondenciju adrese, provjerava kontrolnu sumu i utvrđuje greške u prijenosu.

Logično MAC-Podsloj se može podijeliti na tri glavne komponente: protokol prioriteta zahtjeva, sistem za testiranje veze i sistem pripreme okvira za prijenos.

Zahtjev za prioritetni protokol - Protokol prioriteta potražnje (DPP)- tumačeno po standardu 100VG-AnyLAN kao sastavni deo MAC podsloj. DPP određuje redosljed kojim se zahtjevi obrađuju i uspostavljaju veze.

Kada je krajnji čvor spreman za prijenos paketa, on šalje zahtjev normalnog ili visokog prioriteta čvorištu. Ako čvor nema ništa za poslati, šalje "besplatan" signal. Ako čvor nije aktivan (na primjer, računar je isključen), prirodno ne šalje ništa. U slučaju kaskadne veze čvorišta, kada prijenosni čvor zatraži zahtjev od čvorišta nižeg nivoa, potonje emituje zahtjev “gore”.

Hubciklički ispituje portove kako bi utvrdio njihovu spremnost za prijenos. Ako je više čvorova spremno za prenos odjednom, čvorište analizira njihove zahtjeve na osnovu dva kriterija – prioriteta zahtjeva i fizičkog broja porta na koji je čvor za prijenos povezan.

Zahtjevi visokog prioriteta se prirodno prvo obrađuju. Takve prioritete koriste aplikacije koje su kritične za vrijeme odziva, kao što su multimedijalni sistemi punog formata. Mrežni administrator može povezati namjenske portove sa visokim prioritetima. Kako bi se izbjegao gubitak performansi, uveden je poseban mehanizam koji sprječava da se svim zahtjevima koji potiču iz jednog čvora dodijeli visoki prioritet. Više zahtjeva visokog prioriteta napravljenih u isto vrijeme obrađuje se prema adresi fizičkog porta.

Nakon što su svi zahtjevi visokog prioriteta obrađeni, zahtjevi sa normalnim prioritetom se obrađuju redoslijedom koji je također određen fizičkom adresom porta. Kako bi se osiguralo garantirano vrijeme odgovora, normalnom zahtjevu koji je čekao 200-300 milisekundi daje se visoki prioritet.

Prilikom prozivanja porta na koji je povezano čvorište nižeg nivoa, pokreće se prozivanje njegovih portova i tek nakon toga se nastavlja ispitivanje portova višeg nivoa. čvorište. Dakle, svi krajnji čvorovi se prozivaju sekvencijalno, bez obzira na nivo čvorišta na koji su povezani.

Sistem za testiranje veze . Prilikom testiranja veza, stanica i njen čvorište razmijeniti posebne test pakete. Istovremeno, sva ostala čvorišta dobijaju obavijest da se testiranje odvija negdje u mreži. Osim provjere veza, možete dobiti informacije o vrstama uređaja povezanih na mrežu ( čvorišta, mostovi, pristupnici i krajnji čvorovi), njihovi načini rada i adrese.

Veze se testiraju svaki put kada se čvor inicijalizira i svaki put kada se premaši specificirani nivo greške u prijenosu. Testiranje veza između čvorišta slično je testiranju veza krajnjeg čvora.

Priprema okvira prijenosa . Prije prijenosa podataka na fizički sloj, potrebno ga je dopuniti zaglavljem usluge i završetkom, uključujući popunjavanje polja podataka (ako je potrebno), adresa pretplatnika i kontrolnih sekvenci.

100VG-AnyLAN okvir prijenosa

Predviđeni standard IEEE-802.12 podržava tri tipa formata okvira podataka: IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.5 (Token Ring) i poseban format za okvire za testiranje veze IEEE 802.3.

Standard ograničava dozvoljeno umrežavanje tako što zabranjuje upotrebu različitih formata okvira unutar istog segmenta mreže. Svaki segment može podržati samo jedan logički standard, a za izgradnju heterogenih mreža propisana je upotreba posebnih mostova.

Redoslijed prijenosa podataka za formate Ethernet i Token Ring je isti (najznačajniji bajt se prenosi prvi, najmanji bajt zadnji). Jedina razlika je redoslijed bitova u bajtovima: u formatu Ethernet Najmanji bitni bitovi se prenose prvi, i Token Ring- seniori.

Okvir Ethernet (IEEE 802.3) mora sadržavati sljedeća polja:

D.A.- adresa primaoca paketa (6 bajtova);

S.A.

L- indikator dužine podataka (2 bajta);

korisničke podatke i čuvare mjesta;

FCS- kontrolna sekvenca.

Okvir Token Ring (IEEE 802.5) sadrži više polja. Neki od njih su protokolarni 100VG-AnyLAN se ne koriste, već se čuvaju samo da bi se osigurala kompatibilnost podataka sa segmentima od 4 i 16 Mbit/s (kada se razmjenjuju preko odgovarajućih mostova):

AC- polje kontrole pristupa (1 bajt, ne koristi se);

F.C.- kontrolno polje okvira (1 bajt, ne koristi se);

D.A.- adresa primaoca (6 bajtova);

S.A.- adresa pošiljaoca (6 bajtova);

R.I.- informaciono polje rutera (0-30 bajtova);

informacijsko polje;

FCS- provjeri sekvencu (4 bajta).

Fizički sloj 100VG-AnyLAN mreža

U modelu ISO Fizički sloj je odgovoran za direktan proces prijenosa bitova podataka s jednog čvora na drugi. Konektori, kablovi, nivoi signala, frekvencije i druge fizičke karakteristike su opisane ovim nivoom.

Kao električni standard za prijenos podataka, programeri su se odlučili vratiti na dobro poznatu metodu direktnog dvorazinskog kodiranja ( NRZ kod), pri čemu visoki nivo signala odgovara logičkoj, a nizak nivo signala logičkoj nuli. Nekada davno, u zoru ere digitalnog prenosa podataka, ovaj metod je bio napušten. Ovo je uglavnom bilo zbog poteškoća u sinhronizaciji i dogodilo se uprkos većoj gustini informacija po taktu frekvencije nosioca - dva bita po ciklusu takta.

Korištenje kodiranja 5B6B, koji unaprijed određuje jednak broj nula i jedinica u prenesenim podacima, omogućava vam da postignete dovoljnu sinhronizaciju. Čak i prisustvo tri bita istog nivoa u nizu (a više njih je zabranjeno kodiranjem i tumače se kao greška) nema vremena da dovede do desinhronizacije predajnika i prijemnika.

Dakle, sa redundantnošću koda od 20%, kapacitet kanala se udvostručuje. Na frekvenciji takta od 30 MHz, 25 Mbit/s originalnih podataka se prenosi preko jednog para, a ukupna zapremina prenosa preko četiri para jednog kabla je 100 Mbit/s.

Upravljanje prijenosom podataka u mrežama

Mreže izgrađene na neoklopljenim kablovima sa upredenim paricama koriste sva četiri para kablova i mogu raditi i u punom dupleksu (za prenos kontrolnih signala) i poludupleksnom režimu, kada se sva četiri para koriste za prenos podataka u jednom pravcu.

U mrežama zaštićenih parova ili optičkih vlakana implementirana su dva jednosmjerna kanala: jedan na primjer, drugi za prijenos. Prijem i prijenos podaci se mogu izvesti istovremeno.

U mrežama koje koriste optičko vlakno ili zaštićene parove, prijenos podataka odvija se na sličan način. Male razlike su određene prisustvom kanala koji stalno rade u oba smjera. Čvor, na primjer, može primiti paket i istovremeno poslati zahtjev za uslugu.

Brzo Ethernet

Ethernet, uz sav svoj uspjeh, nikada nije bio elegantan. Mrežne kartice imaju samo rudimentarni koncept inteligencije. Oni zapravo prvo pošalju paket, a zatim gledaju da li još neko prenosi podatke u isto vrijeme. Neko je uporedio Ethernet sa društvom u kojem ljudi mogu komunicirati jedni s drugima samo kada svi viču u isto vrijeme.

Kao i njegov prethodnik, Fast Ethernet koristi metod prenosa podataka CSMACD (višestruki pristup s senzorom operatera sa detekcijom kolizije- Višestruki pristup medijima sa senzorom nosioca i detekcijom sudara). Iza ovog dugačkog i zbunjujućeg akronima krije se vrlo jednostavna tehnologija. Kada je naknada Ethernet mora poslati poruku, prvo čeka tišinu, zatim šalje paket i istovremeno sluša da li je neko poslao poruku u isto vrijeme. Ako se to dogodi, oba paketa neće stići do odredišta. Ako nije bilo kolizije, a ploča mora nastaviti sa prijenosom podataka, i dalje će čekati nekoliko mikrosekundi.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

L14: Tehnologije velike brzineEthernet

U 1:BrzoEthernet

Fast Ethernet je predložio 3Com za implementaciju mreže sa brzinom prijenosa od 100 Mbit/s uz zadržavanje svih karakteristika 10 Mbit Etherneta. U tu svrhu u potpunosti su sačuvani format okvira i način pristupa. Ovo vam omogućava da u potpunosti sačuvate softver. Jedan od zahtjeva bio je i korištenje kablovskog sistema upredene parice, koji je u vrijeme pojave Fast Etherneta zauzeo dominantnu poziciju.

Fast Ethernet uključuje korištenje sljedećih kablovskih sistema:

1) Višemodna optička veza

Struktura mreže: hijerarhijsko stablo, izgrađeno na čvorištima, pošto koaksijalni kabl nije bio predviđen za upotrebu.

Promjer Fast Ethernet mreže je oko 200 metara, što je povezano sa smanjenjem vremena prijenosa okvira minimalne dužine. Mreža može raditi u poludupleksnom ili u punom dupleksu.

Standard definira tri specifikacije fizičkog sloja:

1) Korištenje dva neoklopljena para

2) Upotreba četiri nezaštićena para

3) Upotreba dva optička vlakna

P1: Specifikacija 100Baza- TXi 100Baza- FX

Ove tehnologije, uprkos upotrebi različitih kablova, imaju mnogo zajedničkog u smislu funkcionalnosti. Razlika je u tome što TX specifikacija omogućava automatsko otkrivanje brzine prijenosa. Ako se brzina ne može odrediti, smatra se da linija radi brzinom od 10 Mbita.

P2: Specifikacija 100Baza- T4

Do pojavljivanja Fast Etherneta većina korisnika koristila je kabel upredene parice kategorije 3. Za prijenos signala brzinom od 100 Mbit/s kroz takav kabelski sistem korišten je poseban sistem logičkog kodiranja. U ovom slučaju moguće je koristiti samo 3 para kabla za prenos podataka, a 4. par se koristi za slušanje i detekciju sudara. Ovo vam omogućava da povećate brzinu razmene.

P3:PPravila za izgradnju višesegmentnih mrežaBrzoEthernet

Fast Ethernet repetitori su podijeljeni u 2 klase:

a. Podržava sve vrste logičkog kodiranja

b. Podržava samo jednu vrstu logičkog kodiranja, ali je njegova cijena mnogo niža.

Stoga je, ovisno o konfiguraciji mreže, dopuštena upotreba jednog ili dva repetitora tipa 2.

U 2:Specifikacija 100VG- Bilo kojiLAN

Ovo je tehnologija dizajnirana za prijenos podataka brzinom od 100 Mbit/s koristeći Ethernet ili Token Ring protokole. U tu svrhu korištena je metoda prioritetnog pristupa i nova šema kodiranja podataka, nazvana “kvartetno kodiranje”. U ovom slučaju podaci se prenose brzinom od 25 Mbit/s preko 4 upredena para, što ukupno daje 100 Mbit/s.

Suština metode je sljedeća: stanica koja ima okvir šalje zahtjev čvorištu za prijenos, zahtijevajući nizak prioritet za redovne podatke i visok prioritet za podatke kritične za kašnjenje, odnosno multimedijalne podatke. Čvorište daje dozvolu za prijenos odgovarajućeg okvira, odnosno radi na drugom nivou OSI modela (sloj veze). Ako je mreža zauzeta, čvorište stavlja zahtjev u red čekanja.

Fizička topologija takve mreže je nužno zvijezda, a grananje nije dozvoljeno. Čvorište takve mreže ima 2 vrste portova:

1) Portovi za komunikaciju naniže (na niži nivo hijerarhije)

2) Uplink portovi

Pored čvorišta, takva mreža može uključivati ​​prekidače, rutere i mrežne adaptere.

Takva mreža može koristiti Ethernet okvire, Token Ring okvire, kao i vlastite okvire za testiranje veze.

Glavne prednosti ove tehnologije:

1) Mogućnost korištenja postojeće 10 Mbit mreže

2) Nema gubitaka zbog sukoba

3) Mogućnost izgradnje proširenih mreža bez korištenja prekidača

U 3:GigabitEthernet

Gigabit Ethernet tehnologija velike brzine pruža brzine do 1 Gbps i opisana je u preporukama 802.3z i 802.3ab. Karakteristike ove tehnologije:

1) Sve vrste okvira su sačuvane

2) Moguće je koristiti dva protokola za pristup medijima CSMA/CD i full-duplex sistem

Fizički prijenosni medij se može koristiti:

1) Optički kabl

3) Koaksijalni kabl.

U poređenju sa prethodnim verzijama, postoje promjene i na fizičkom i na MAC nivou:

1) Minimalna veličina okvira je povećana sa 64 na 512 bajtova. Okvir je proširen na 51 bajt sa posebnim poljem proširenja veličine od 448 do 0 bajtova.

2) Da bi se smanjili troškovi, krajnjim čvorovima je dozvoljeno da prenose nekoliko okvira za redom bez oslobađanja medija za prijenos. Ovaj način rada se zove Burst Mode. U ovom slučaju, stanica može prenijeti nekoliko okvira ukupne dužine od 65536 bita.

Gigabit Ethernet se može implementirati na upredenim paricama kategorije 5, koristeći 4 para provodnika. Svaki par provodnika obezbeđuje brzinu prenosa od 250 Mbit/s

B4: 10 gigabitaEthernet

Do 2002. godine, brojne kompanije su razvile opremu koja omogućava brzinu prenosa od 10 Gbit/sec. Ovo je prvenstveno Cisco oprema. U tom smislu je razvijen standard 802.3ae. Prema ovom standardu, optičke linije su korištene kao linije za prijenos podataka. Godine 2006. pojavio se standard 802.3an, koji je koristio kabel upredene parice 6. kategorije. 10 Gigabit Ethernet tehnologija je prvenstveno namijenjena za prijenos podataka na velike udaljenosti. Koristio se za povezivanje lokalnih mreža. Omogućuje izgradnju mreža promjera nekoliko 10 km. Glavne karakteristike 10 Gigabit Etherneta uključuju:

1) Dupleks način rada baziran na prekidačima

2) Dostupnost 3 grupe standarda fizičkog sloja

3) Korišćenje optičkog kabla kao glavnog medija za prenos podataka

B5: 100 gigabitaEthernet

Godine 2010. usvojen je novi standard, 802.3ba, koji je predviđao brzine prijenosa od 40 i 100 Gbit/sec. Glavna svrha razvoja ovog standarda bila je proširenje zahtjeva 802.3 protokola na nove sisteme za prijenos podataka ultra-velike brzine. Istovremeno, zadatak je bio da se što više očuva infrastruktura lokalnih računarskih mreža. Potreba za novim standardom povezana je sa rastom obima podataka koji se prenose preko mreža. Zahtjevi za volumen značajno premašuju postojeće mogućnosti. Ovaj standard podržava full-duplex način rada i usmjeren je na različite medije za prijenos podataka.

Glavni ciljevi razvoja novog standarda bili su:

1) Čuvanje formata okvira

2) Čuvanje minimalne i maksimalne veličine okvira

3) Održavanje nivoa greške u istim granicama

4) Pružanje podrške za visoko pouzdano okruženje za prijenos heterogenih podataka

5) Pružanje specifikacija fizičkog sloja za prijenos preko optičkih vlakana

Glavni korisnici sistema razvijenih na osnovu ovog standarda treba da budu mreže za skladištenje podataka, farme servera, data centri i telekomunikacione kompanije. Za ove organizacije, sistemi za prenos podataka se već danas pokazuju kao usko grlo. Budući razvoj Ethernet mreža povezan je sa 1 Tbit/sec mrežama. Očekuje se da će se tehnologija koja podržava takve brzine pojaviti do 2015. godine. Da bi se to postiglo, potrebno je prevladati niz poteškoća, posebno razviti lasere veće frekvencije s frekvencijom modulacije od najmanje 15 GHz. Ove mreže takođe zahtevaju nove optičke kablove i nove modulacione sisteme. Najperspektivnijim prenosnim medijima smatraju se optičke linije sa vakuumskom jezgrom, kao i one od karbona, a ne od silikona kao moderne linije. Naravno, uz ovako masovnu upotrebu optičkih linija potrebno je više pažnje posvetiti optičkim metodama obrade signala.

L15: LANTokenPrsten

P1: Opšte informacije

Token Ring – token ring je mrežna tehnologija u kojoj stanice mogu prenositi podatke samo kada posjeduju token koji kontinuirano kruži mrežom. Ovu tehnologiju je predložio IBM i opisan u standardu 802.5.

Glavne tehničke karakteristike Token Ringa:

1) Maksimalan broj stanica u prstenu 256

2) Maksimalno rastojanje između stanica 100 m za upredenu paricu kategorije 4, 3 km za višemodni kabl sa optičkim vlaknima

3) Koristeći mostove možete kombinirati do 8 prstenova.

Postoje 2 verzije Token Ring tehnologije, koje pružaju brzine prijenosa od 4 i 16 Mbit/sec.

Prednosti sistema:

1) Nema sukoba

2) Garantovano vrijeme pristupa

3) Dobre performanse pod velikim opterećenjem, dok Ethernet pri 30% opterećenja značajno smanjuje njegove brzine

4) Velika veličina prenetih podataka po okviru (do 18 KB).

5) Ispostavilo se da je stvarna brzina mreže Token Ring od 4 megabita veća od brzine 10 megabitnog Etherneta

Nedostaci uključuju:

1) Veća cijena opreme

2) Token Ring mrežna propusnost je trenutno manja nego u novijim verzijama Etherneta

B2: Strukturna i funkcionalna organizacijaTokenPrsten

Fizička topologija Token Ringa je zvijezda. Realizuje se povezivanjem svih računara preko mrežnih adaptera na uređaj za višestruki pristup. On prenosi okvire od čvora do čvora i predstavlja čvorište. Ima 8 portova i 2 konektora za povezivanje sa drugim čvorištima. Ako jedan od mrežnih adaptera pokvari, ovaj smjer se premošćuje i integritet prstena nije ugrožen. Nekoliko čvorišta može se strukturno kombinirati u klaster. Unutar ovog klastera pretplatnici su povezani u prsten. Svaki mrežni čvor prima okvir od susjednog čvora, vraća nivo signala i prenosi ga sljedećem. Okvir može sadržavati podatke ili marker. Kada čvor treba da prenese okvir, adapter čeka da token stigne. Kada ga primi, pretvara token u okvir podataka i prosljeđuje ga oko prstena. Paket se okreće oko cijelog prstena i stiže do čvora koji je generirao paket. Ovdje se provjerava ispravnost okvira koji prolazi kroz prsten. Broj okvira koje čvor može prenijeti u 1 sesiji određen je vremenom zadržavanja tokena, koje je obično = 10 ms. Kada čvor primi token, on određuje da li ima podatke za prijenos i da li njegov prioritet premašuje rezerviranu vrijednost prioriteta zabilježenu u tokenu. Ako premaši, tada čvor hvata token i formira okvir podataka. Tokom prenosa tokena i okvira podataka, svaki čvor provjerava okvir za greške. Kada se otkriju, postavlja se posebna oznaka greške i svi čvorovi zanemaruju ovaj okvir. Kako token prolazi oko prstena, čvorovi imaju priliku da rezervišu prioritet sa kojim žele da prenesu svoj okvir. Dok prolazi kroz prsten, okvir sa najvišim prioritetom će biti pričvršćen za marker. Ovo garantuje prenosni medij od sudara okvira. Prilikom prijenosa malih okvira, kao što su zahtjevi za čitanje datoteke, postoji višak u kašnjenju potrebnom da zahtjev završi svoj kružni put oko prstena. Za povećanje performansi u mreži sa brzinom od 16 Mbit/s, koristi se rani način prijenosa tokena. U ovom slučaju, čvor prosljeđuje token sljedećem čvoru odmah nakon prijenosa svog okvira. Odmah nakon uključivanja mreže, 1 od čvorova je određen kao aktivni monitor, koji obavlja dodatne funkcije:

1) Praćenje prisustva markera na mreži

2) Formiranje novog markera kada se otkrije gubitak

3) Formiranje dijagnostičkog osoblja

P3: Formati okvira

Token Ring mreža koristi 3 vrste okvira:

1) Okvir podataka

3) Redoslijed prekida

Okvir podataka sastoji se od sljedećeg skupa bajtova:

HP - početni separator. Veličina 1 bajt, označava početak okvira. Također bilježi vrstu metka: srednji, posljednji ili pojedinačni.

UD - kontrola pristupa. U ovom polju čvorovi na koje treba prenijeti podatke mogu zabilježiti potrebu za rezervisanjem kanala.

UK - upravljanje osobljem. 1 bajt. Označava informacije o upravljanju zvonom.

AN - adresa odredišnog čvora. Može biti dugačak 2 ili 6 bajtova, ovisno o postavkama.

AI - adresa izvora. Takođe 2 ili 6 bajtova.

Podaci. Ovo polje može sadržavati podatke namijenjene protokolima mrežnog sloja. Ne postoji posebno ograničenje za dužinu polja, međutim, njegova dužina je ograničena na osnovu dozvoljenog vremena zadržavanja tokena (10 milisekundi). Za to vrijeme obično možete prenijeti od 5 do 20 kilobajta informacija, što je stvarno ograničenje.

KS - kontrolna suma, 4 bajta.

KR - krajnji separator. 1 bajt.

SC - status okvira. Može, na primjer, sadržavati informacije o grešci sadržanoj u okviru.

Druga vrsta okvira je marker:

Treći okvir je sekvenca završetka:

Koristi se za završetak prijenosa u bilo kojem trenutku.

L16: LANFDDI

P1: Opšte informacije

FDDI - optički distribuirani podatkovni interfejs.

Ovo je jedna od prvih tehnologija velike brzine koja se koristi u optičkim mrežama. FDDI standard je implementiran uz maksimalnu usklađenost sa standardom Token Ring.

FDDI standard pruža:

1) Visoka pouzdanost

2) Fleksibilna rekonfiguracija

3) Brzina prijenosa do 100 Mbit/s

4) Velike udaljenosti između čvorova, do 100 kilometara

Prednosti mreže:

1) Visoka otpornost na buku

2) Tajnost prenosa informacija

3) Odlična galvanska izolacija

4) Mogućnost kombinovanja velikog broja korisnika

5) Garantovano vrijeme pristupa mreži

6) Nema sukoba čak ni pod velikim opterećenjem

Nedostaci:

1) Visoka cijena opreme

2) Poteškoće u radu

B2: Strukturna organizacija mreže

Topologija - dvostruki prsten. Osim toga, koriste se 2 višesmjerna optička kabla:

Tokom normalnog rada, glavni prsten se koristi za prenos podataka. Drugi prsten je rezervni prsten i osigurava prijenos podataka u suprotnom smjeru. Automatski se aktivira u slučaju oštećenja kabla ili kada radna stanica otkaže

Veza od tačke do tačke između stanica pojednostavljuje standardizaciju i omogućava upotrebu različitih tipova vlakana na različitim lokacijama.

Standard dozvoljava upotrebu 2 vrste mrežnih adaptera:

1) Adapter tipa A. Povezuje se direktno na 2 linije i može osigurati radne brzine do 200 Mbit/s

2) Adapter tipa B. Povezuje se samo na 1. prsten i podržava brzine do 100 Mbit/s

Pored radnih stanica, mreža može uključivati ​​komunikacijska čvorišta. Oni pružaju:

1) Monitoring mreže

2) Dijagnoza greške

3) Pretvaranje optičkog signala u električni signal i obrnuto ako je potrebno spojiti upredenu paricu

Brzina razmjene u takvim mrežama se posebno povećava zbog posebne metode kodiranja razvijene posebno za ovaj standard. U njemu se znakovi kodiraju ne pomoću bajtova, već pomoću grickalica, koji se pozivaju grickati.

P3: Funkcionalna mrežna organizacija

Standard je zasnovan na metodi pristupa tokenu koji se koristi u Token Ringu. Razlika između FDDI metode pristupa i Token Ringa je sljedeća:

1) FDDI koristi višestruki prijenos tokena, u kojem se novi token prenosi na drugu stanicu odmah nakon završetka prijenosa okvira, bez čekanja na njegov povratak

2) FDDI ne pruža mogućnost postavljanja prioriteta i redundancije. Svaka stanica se smatra asinhronom; vrijeme pristupa mreži nije kritično za nju. Postoje i sinhrone stanice, sa vrlo strogim ograničenjima na vrijeme pristupa i na interval između prijenosa podataka. Za takve stanice instaliran je složeni algoritam pristupa mreži, ali je osiguran brzi i prioritetni prijenos okvira

P4: Formati okvira

Formati okvira se malo razlikuju od mreže Token Ring.

Format okvira podataka:

P. Okvir podataka uključuje preambulu. Služi za početnu sinhronizaciju prijema. Početna dužina preambule je 8 bajtova (64 bita). Međutim, tokom vremena, tokom komunikacijske sesije, veličina preambule se može smanjiti

NR. Start separator.

UK. Menadžment osoblja. 1 bajt.

AN i AI. Odredišna i izvorna adresa. Veličina 2 ili 6 bajtova.

Dužina polja podataka može biti proizvoljna, ali veličina okvira ne smije biti veća od 4500 bajtova.

KS. Čekovni zbroj. 4 bajta

KR. End separator. 0,5 bajtova.

SK. Status okvira. Polje proizvoljne dužine, ne više od 8 bita (1 bajt), koje ukazuje na rezultate obrade okvira. Otkrivena je greška\podaci su kopirani i tako dalje.

Okvir tokena u ovoj mreži ima sljedeći sastav:

L17: Bežične LAN mreže (WLAN)

B1: Opšti principi

Postoje 2 moguća načina organiziranja takvih mreža:

1) Sa baznom stanicom. Preko kojih se razmjenjuju podaci između radnih stanica

2) Bez bazne stanice. Kada se razmena vrši direktno

Prednosti BLWS-a:

1) Jednostavnost i niska cijena izgradnje

2) Mobilnost korisnika

Nedostaci:

1) Niska otpornost na buku

2) Neizvjesno područje pokrivenosti

3) Problem "skrivenog terminala". Problem "skrivenog terminala" je sljedeći: stanica A prenosi signal stanici B. Stanica C vidi stanicu B, ali ne vidi stanicu A. Stanica C vjeruje da je B slobodna i prenosi joj svoje podatke.

P2: Metode prijenosa podataka

Glavne metode prenosa podataka su:

1) Multipleksiranje ortogonalne frekvencijske podjele (OFDM)

2) Frekventno skakanje šireg spektra (FHSS)

3) Direktni serijski prošireni spektar (DSSS)

P1: Ortogonalno frekvencijsko multipleksiranje

Koristi se za prenos podataka brzinom do 54 Mbit/s na frekvenciji od 5 GHz. Tok bitova podataka podijeljen je na N podtokova, od kojih je svaki moduliran autonomno. Na osnovu brze Fourierove transformacije, svi nosioci su savijeni u zajednički signal, čiji je spektar približno jednak spektru jednog moduliranog podtoka. Na kraju prijema, originalni signal se vraća korištenjem inverzne Fourierove transformacije.

P2: Proširenje spektra skakanjem frekvencije

Metoda se zasniva na konstantnoj promjeni frekvencije nosioca unutar datog opsega. Određeni dio podataka se prenosi u svakom vremenskom intervalu. Ova metoda pruža pouzdaniji prijenos podataka, ali je složenija za implementaciju od prve metode.

P3: Direktno serijski prošireni spektar

Svaki bit u prenesenim podacima zamjenjuje se binarnom sekvencom. Istovremeno se povećava brzina prenosa podataka, što znači da se širi spektar emitovanih frekvencija. Ova metoda također osigurava povećanu otpornost na buku.

P3: TehnologijaWiFi

Ova tehnologija je opisana stekom 802.11 protokola.

Postoji nekoliko opcija za izgradnju mreže u skladu sa ovim stekom.

Opcija	Standard	Domet	Metoda kodiranja	Brzina prenosa
		Infracrveno 850 nm

P4: TehnologijaWiMax (802.16)

Bežična širokopojasna tehnologija velike propusnosti. Predstavljen je standardom 802.16 i namijenjen je za izgradnju regionalnih mreža na velike udaljenosti.

Pripada standardu point-to-multipoint. I zahtijevalo je da odašiljač i prijemnik budu u vidnom polju.

Opcija	Standard	Domet	Brzina	Radijus ćelije
			32 - 134 Mbit\s
			1 - 75 Mbit\s	5 - 8 (do 50) km
			1 - 75 Mbit\s

Glavne razlike između WiMax standarda i WiFi:

1) Mala mobilnost, samo zadnja opcija omogućava mobilnost korisnika

2) Kvalitetnija oprema zahtijeva više novca

3) Velike udaljenosti prijenosa podataka zahtijevaju povećanu pažnju sigurnosti informacija

4) Veliki broj korisnika u ćeliji

5) Visoka propusnost

6) Visokokvalitetno opsluživanje multimedijalnog saobraćaja

U početku se ova mreža razvijala kao mreža bežične, fiksne kablovske televizije, ali se nije dobro nosila sa ovim zadatkom i trenutno se razvija da služi mobilnim korisnicima koji se kreću velikom brzinom.

P5: Bežične osobne mreže

Takve mreže su dizajnirane za interakciju uređaja koji pripadaju istom vlasniku i nalaze se na maloj udaljenosti jedan od drugog (nekoliko desetina metara).

P1:bluetooth

Ova tehnologija, opisana u standardu 802.15, osigurava interakciju različitih uređaja u frekvencijskom opsegu od 2,4 MHz, uz brzinu razmjene do 1 Mbit/s.

Bluetooth je baziran na konceptu pikoneta.

Razlikuje se u sljedećim svojstvima:

1) Područje pokrivanja do 100 metara

2) Broj uređaja 255

3) Broj radnih uređaja 8

4) Jedan glavni uređaj, obično računar

5) Koristeći bridge, možete kombinirati nekoliko pikoneta

6) Okviri su dugi 343 bajta

P2: TehnologijaZigBee

ZegBee je tehnologija opisana u standardu 802.15.4. Dizajniran je za izgradnju bežičnih mreža koristeći predajnike male snage. Cilj mu je dugo trajanje baterije i veća sigurnost pri niskim brzinama prijenosa podataka.

Glavne karakteristike ove tehnologije su da, uz nisku potrošnju energije, podržava ne samo bežične tehnologije i point-to-point komunikacije, već i složene bežične mreže sa mesh topologijom.

Glavna svrha takvih mreža:

1) Automatizacija stambenih prostorija i prostorija u izgradnji

2) Personalizovana medicinska dijagnostička oprema

3) Sistemi industrijskog nadzora i upravljanja

Tehnologija je dizajnirana da bude jednostavnija i jeftinija od svih drugih mreža.

U ZigBee-u postoje 3 vrste uređaja:

1) Koordinator. Uspostavljanje veze između mreža i mogućnost pohranjivanja informacija sa uređaja koji se nalaze na mreži

2) Ruter. Za povezivanje

3) Kraj uređaja. Može samo prenijeti podatke koordinatoru

Ovi uređaji rade u različitim frekventnim opsezima, otprilike 800 MHz, 900 MHz, 2400 MHz. Kombinacija različitih frekvencija osigurava visoku otpornost na buku i pouzdanost ove mreže. Brzina prijenosa podataka je nekoliko desetina kilobita u sekundi (10 - 40 kbit/s), udaljenost između stanica je 10 - 75 metara.

P6: Bežične senzorske mreže

Oni su distribuirana, samoorganizirajuća mreža otporna na greške koja se sastoji od mnogih senzora o kojima se ne raspravlja i ne zahtijevaju posebnu konfiguraciju. Takve mreže se koriste u proizvodnji, transportu, sistemima za održavanje života i sigurnosnim sistemima. Koriste se za praćenje različitih parametara (temperatura, vlažnost...), pristupa objektima, kvarova na aktuatorima i parametara okoline.

Mreža se može sastojati od sljedećih tipova uređaja:

1) Koordinator mreže. Organiziranje i postavljanje mrežnih parametara

2) Potpuno funkcionalan uređaj. Uključuje, ali nije ograničeno na, ZigBee podršku

3) Uređaj sa ograničenim skupom funkcija. Za povezivanje sa senzorom

L18: Principi organizacije globalnih mreža

B1: Klasifikacija i oprema

Skup različitih mreža koje se nalaze na znatnoj udaljenosti jedna od druge i ujedinjene u jedinstvenu mrežu pomoću telekomunikacijskih sredstava čine geografski raspoređenu mrežu.

Moderne telekomunikacije kombinuju geografski raspoređene mreže u globalnu računarsku mrežu. Pošto geografski distribuirane mreže i Internet koriste iste sisteme formiranja mreže, obično se kombinuju u jednu klasu WAN (Wide Area Networks).

Za razliku od lokalnih mreža, glavne karakteristike globalnih mreža su:

1) Neograničena teritorijalna pokrivenost

2) Kombinovanje računara različitih tipova

3) Za prijenos podataka na velike udaljenosti koristi se posebna oprema

4) Topologija mreže je proizvoljna

5) Posebna pažnja se posvećuje rutiranju

6) Globalna mreža može da sadrži kanale za prenos podataka različitih tipova

Prednosti uključuju:

1) Omogućavanje korisnicima neograničenog pristupa računarskim i informacionim resursima

2) Mogućnost pristupa mreži sa gotovo bilo kojeg mjesta u svijetu

3) Mogućnost prijenosa bilo koje vrste podataka, uključujući video i audio.

Glavne vrste uređaja za široku mrežu uključuju:

1) Repetitori i čvorišta. Oni su pasivna sredstva za povezivanje mreža. Radi na prvom nivou OSI modela

2) Mostovi, ruteri, komunikatori i gatewayi. Oni su aktivno sredstvo za izgradnju mreža. Glavna funkcija aktivnih alata je pojačanje signala i kontrola prometa, odnosno rade na drugom nivou OSI modela.

B2: Mostovi

Ovo je najjednostavniji mrežni uređaj koji objedinjuje mrežne segmente i regulira prolazak okvira između njih.

2 segmenta povezana mostom pretvaraju se u jednu mrežu. Most radi na drugom sloju veze podataka i transparentan je za protokole višeg nivoa.

Za prijenos okvira iz jednog segmenta u drugi, most generiše tabelu koja sadrži:

1) Spisak adresa povezanih sa stanicom

2) Port na koji su povezane stanice

3) Vrijeme posljednjeg ažuriranja zapisa

Za razliku od repetitora, koji jednostavno prenosi okvire, most analizira integritet okvira i filtrira ih. Da bi dobili informacije o lokaciji stanice, mostovi čitaju informacije iz okvira koji prolazi kroz nju i analiziraju odgovor stanice koja je primila ovaj okvir.

Prednosti mostova su:

1) Relativna jednostavnost i niska cijena

2) Lokalni okviri se ne prenose u drugi segment

3) Prisustvo mosta je transparentno za korisnike

4) Mostovi se automatski prilagođavaju promjenama konfiguracije

5) Mostovi mogu povezati mreže koje rade koristeći različite protokole

Nedostaci:

1) Kašnjenja u mostovima

2) Nemogućnost korištenja alternativnih puteva

3) Doprinijeti naletima prometa na mreži, na primjer, kada tražite stanice koje nisu na listi

Postoje 4 glavne vrste mostova:

1) Transparentna

2) Emitovanje

3) Enkapsuliranje

4) Sa rutiranjem

P1: Transparentni mostovi

Transparentni mostovi su dizajnirani da povezuju mreže sa identičnim protokolima na fizičkom i sloju veze podataka.

Transparentni most je samoučeći uređaj; za svaki povezani segment automatski gradi tablice adresa stanice.

Algoritam rada mosta je otprilike sljedeći:

1) Prijem dolaznog okvira u bafer

2) Analiza izvorne adrese i njeno pretraživanje u adresnoj tabeli

3) Ako izvorna adresa nije u tabeli, tada se adresa i broj porta odakle je okvir došao upisuje u tabelu

4) Odredišna adresa se analizira i traži u tabeli adresa

5) Ako je odredišna adresa pronađena i pripada istom segmentu kao i izvorna adresa, odnosno, broj ulaznog porta odgovara broju izlaznog porta, tada se okvir uklanja iz bafera

6) Ako je odredišna adresa pronađena u tablici adresa i pripada drugom segmentu, onda se okvir šalje na odgovarajući port za prijenos do željenog segmenta

7) Ako odredišna adresa nije u adresnoj tabeli, onda se okvir prenosi na sve segmente osim na segment iz kojeg je došao

P2: Mostovi za emitovanje

Dizajnirani su da kombinuju mreže sa različitim protokolima na nivou veze za prenos podataka i fizičkom nivou.

Mostovi za emitovanje ujedinjuju mreže manipulisanjem „koveratama“, to jest, prilikom prenosa okvira iz Ethernet Token Ring mreže, zaglavlje i prikolica Ethernet okvira se zamenjuju zaglavljem i prikolicom Token Ringa. Problem koji može nastati je taj što dozvoljena veličina okvira na dvije mreže može biti različita, tako da se sve mreže moraju unaprijed konfigurirati s istom veličinom okvira.

P3: Inkapsulirani mostovi

bežična mreža sa optičkim interfejsom

Inkapsulirajući mostovi su dizajnirani da povezuju mreže sa istim protokolima preko brze okosne mreže sa različitim protokolom. Na primjer, međusobno povezivanje Ethernet mreža putem FDDI interkonekcije.

Za razliku od broadcast mostova, kod kojih se zamjenjuju header i trailer, u ovom slučaju primljeni okviri se zajedno sa zaglavljem stavljaju u drugu omotnicu koja se koristi u okosnoj mreži. Odredišni most preuzima originalni okvir i šalje ga segmentu gdje se odredište nalazi.

FDDI polje je uvijek dovoljno dugo da primi bilo koji okvir drugog protokola.

P4: Mostovi sa izvornim usmjeravanjem

Takvi mostovi koriste informacije o rutiranju okvira koje je bazna stanica zapisala u zaglavlju okvira.

U ovom slučaju tabela adresa nije potrebna. Ova metoda se najčešće koristi u Token Ringu za prijenos okvira između različitih segmenata.

P3: Ruteri

Ruteri, poput mostova, omogućavaju vam da efikasno kombinujete mreže i povećate njihovu veličinu. Za razliku od mosta, čiji je rad transparentan za mrežne uređaje, ruteri moraju eksplicitno naznačiti port kroz koji će okvir proći.

Dolazni paketi se unose u ulazni međuspremnik i analiziraju pomoću centralnog procesora rutera. Na osnovu rezultata analize, odabire se izlazni međuspremnik.

Ruteri se mogu podijeliti u sljedeće grupe:

1) Periferni ruteri. Za povezivanje malih poslovnica na mrežu centralne kancelarije

2) Ruteri za daljinski pristup. Za mreže srednje veličine

3) Moćni ruteri za kičmu

P1: Periferni ruteri

Za povezivanje na mrežu centralne kancelarije imaju 2 porta sa ograničenim mogućnostima. Jedan za povezivanje na vašu mrežu, a drugi na centralnu mrežu.

Sve funkcije su dodijeljene centralnom uredu, tako da periferni ruteri ne zahtijevaju održavanje i vrlo su jeftini.

P2: Ruteri za daljinski pristup

Obično imaju fiksnu strukturu i sadrže 1 lokalni port i nekoliko portova za povezivanje na druge mreže.

Oni pružaju:

1) Pružanje komunikacijskog kanala na zahtjev

2) Kompresija podataka za povećanje propusnosti

3) Automatsko prebacivanje saobraćaja na dial-up linije u slučaju kvara glavne ili iznajmljene linije

P3: Backbone ruteri

Dijele se na:

1) Sa centralizovanom arhitekturom

2) Sa ispravljenom arhitekturom

Karakteristike rutera sa distribuiranom arhitekturom:

1) Modularni dizajn

2) Dostupnost do nekoliko desetina portova za povezivanje na različite mreže

3) Podrška za alate za toleranciju grešaka

U ruterima sa centraliziranom arhitekturom, sve funkcije su koncentrisane u jednom modulu. Ruteri sa distribuiranom arhitekturom pružaju veću pouzdanost i performanse u poređenju sa centralizovanom arhitekturom.

P4: Protokoli rutiranja

Sve metode rutiranja mogu se podijeliti u 2 grupe:

1) Statičke ili fiksne metode rutiranja

2) Dinamičke ili adaptivne metode rutiranja

Statičko usmjeravanje uključuje korištenje ruta koje postavlja administrator sistema i koje se ne mijenjaju tokom dužeg vremenskog perioda.

Statičko usmjeravanje se koristi u malim mrežama i ima sljedeće prednosti:

1) Niski zahtjevi za ruterom

2) Povećana sigurnost mreže

Istovremeno, ima i značajne nedostatke:

1) Veoma visok radni intenzitet rada

2) Nedostatak prilagođavanja promjenama topologije mreže

Dinamičko usmjeravanje vam omogućava da automatski promijenite rutu kada dođe do zagušenja ili kvarova u mreži. Protokoli rutiranja u ovom slučaju se programski implementiraju u ruter, stvarajući tablice rutiranja koje prikazuju trenutna stanja mreže.

Interni protokoli rutiranja su zasnovani na algoritmima razmjene:

1) Tabele vektorske dužine (DVA)

2) Informacije o stanju veze (LSA)

DVA je algoritam za razmjenu informacija o dostupnim mrežama i udaljenostima do njih slanjem paketa emitiranja.

Ovaj algoritam je implementiran u jedan od prvih RIP protokola, koji do danas nije izgubio svoju relevantnost. Oni periodično šalju pakete emitovanja da ažuriraju tabele rutiranja.

Prednosti:

1) Jednostavnost

Nedostaci:

1) Sporo formiranje optimalnih ruta

LSA je algoritam za razmjenu informacija o stanju kanala, naziva se i algoritam preferencije najkraćeg puta.

Zasnovan je na izgradnji dinamičke mape topologije mreže prikupljanjem informacija o svim povezanim mrežama. Kada se stanje njegove mreže promijeni, ruter odmah šalje poruku svim ostalim ruterima.

Prednosti uključuju:

1) Garantovana i brza optimizacija rute

2) Manja količina informacija koje se prenose preko mreže

Uporedo sa razvojem prednosti LSA algoritma bio je i razvoj OSPF protokola. Ovo je najsavremeniji i najčešće korišćeni protokol, on pruža sledeće dodatne mogućnosti osnovnom LSA algoritmu:

1) Brža optimizacija rute

2) Jednostavan za otklanjanje grešaka

3) Rutiranje paketa prema klasi usluge

4) Autentifikacija ruta, odnosno odsustvo mogućnosti presretanja paketa od strane napadača

5) Kreirajte virtuelni kanal između rutera

P5: Poređenje rutera i mostova

Prednosti rutera u odnosu na mostove uključuju:

1) Visoka sigurnost podataka

2) Visoka pouzdanost mreža zbog alternativnih puteva

3) Efikasna distribucija opterećenja preko komunikacionih kanala odabirom najboljih ruta za prenos podataka

4) Veća fleksibilnost odabirom rute prema njenoj metrici, tj. cijeni rute, propusnosti i tako dalje

5) Mogućnost kombinovanja sa različitim dužinama paketa

Nedostaci rutera uključuju:

1) Relativno veliko kašnjenje pri prenosu paketa

2) Složenost instalacije i konfiguracije

3) Kada premeštate računar iz jedne mreže u drugu, morate promeniti njegovu mrežnu adresu

4) Veći troškovi proizvodnje, jer su potrebni skupi procesori, veliki RAM i skup softver

Mogu se razlikovati sljedeće karakteristične karakteristike mostova i rutera:

1) Mostovi rade sa MAC (tj. fizičkim) adresama, a ruteri rade sa mrežnim adresama

2) Da bi napravili rutu, mostovi koriste samo adrese pošiljaoca i primaoca, dok ruteri koriste mnogo različitih izvora za odabir rute

3) Mostovi nemaju pristup podacima u omotnici, ali ruteri mogu otvoriti koverte i razbiti pakete na kraće

4) Uz pomoć mostova, paketi se samo filtriraju, a ruteri prosljeđuju pakete na određenu adresu

5) Mostovi ne uzimaju u obzir prioritet okvira, a ruteri pružaju različite vrste usluga

6) Mostovi pružaju nisku latenciju, iako je gubitak okvira moguć kada su preopterećeni, a ruteri uvode više kašnjenja

7) Mostovi ne garantuju isporuku okvira, ali ruteri daju

8) Most prestaje raditi ako mreža ne uspije, a ruter traži alternativnu rutu i održava mrežu operativnom

9) Mostovi pružaju prilično niži nivo sigurnosti od rutera

P6: Prekidači

U smislu funkcionalnosti, prekidač zauzima međupoziciju između mosta i rutera. On radi na drugom sloju veze, odnosno prebacuje podatke na osnovu MAC adresa.

Performanse prekidača su znatno veće od performansi mostova.

Kanonska struktura prekidača može se predstaviti na sljedeći način:

Za razliku od mosta, svaki port na sviču ima svoj vlastiti procesor, dok most ima zajednički procesor. Prekidač uspostavlja jednu putanju za sve okvire, odnosno formira se takozvani burst.

Preklopna matrica prenosi okvire iz ulaznih bafera u izlazne bafere na osnovu matrice prekidača.

Koriste se 2 metode prebacivanja:

1) Kod baferovanja punog okvira, odnosno prijenos počinje nakon što se cijeli okvir pohrani u bafer

2) U hodu, kada analiza zaglavlja počne odmah nakon ulaska u ulazni port\bafer i okvir se odmah šalje u željeni izlazni bafer

Prekidači se dijele na:

1) Poludupleks, kada je mrežni segment povezan na svaki port

2) Duplex, kada je samo jedna radna stanica povezana na port

Prekidači su inteligentniji mrežni uređaji od mostova. Oni dozvoljavaju:

1) Automatski otkriti komunikacijsku konfiguraciju

2) Prevedite protokole sloja veze

3) Okviri filtera

4) Postavite prioritete u saobraćaju

L19: Mreže orijentirane na povezivanje

B1: Princip prenosa paketa baziran na virtuelnim kanalima

Prebacivanje u mreže može se zasnivati ​​na 2 metode:

1) Datagram metoda (bez veze)

2) Zasnovano na virtuelnom kanalu (orijentisano na vezu)

Postoje 2 vrste virtuelnih kanala:

1) Dial-up (za vrijeme trajanja sesije)

2) Trajno (formirano ručno i nepromjenjivo dugo vremena)

Prilikom kreiranja komutiranog kanala, rutiranje se vrši jednom, kada prođe prvi paket. Ovom kanalu se dodeljuje uslovni broj preko kojeg se adresira prenos drugih paketa.

Ova organizacija smanjuje kašnjenje:

1) Odluka o prosljeđivanju paketa se donosi brže zbog kratke komutacijske tablice

2) Efektivna brzina prenosa podataka se povećava

Korištenje stalnih kanala je efikasnije jer nema koraka uspostavljanja veze. Međutim, više paketa se može istovremeno prenijeti preko trajne veze, što smanjuje efektivnu brzinu prijenosa podataka. Stalna virtuelna kola su jeftinija od namenskih kola.

P1: Svrha i struktura mreže

Takve mreže su najprikladnije za prijenos prometa niskog intenziteta.

X.25 mreže se također nazivaju mreže za komutaciju paketa. Dugo vremena su takve mreže bile jedine mreže koje su radile na brzim, nepouzdanim komunikacijskim kanalima.

Takve mreže se sastoje od komutatora koji se nazivaju centri za komutaciju paketa koji se nalaze na različitim geografskim lokacijama. Prekidači su međusobno povezani komunikacijskim linijama, koje mogu biti digitalne ili analogne. Nekoliko tokova niske brzine sa terminala se kombinuju u paket koji se prenosi preko mreže. U tu svrhu koriste se posebni uređaji - adapter za paketne podatke. Na ovaj adapter su povezani terminali koji rade na mreži.

Funkcije adaptera za paketne podatke su:

1) Sklapanje simbola u pakete

2) Parsiranje paketa i izlaz podataka na terminale

3) Upravljanje procedurama povezivanja i isključenja preko mreže

Terminali na mreži nemaju svoje adrese, oni se prepoznaju po portu adaptera za paketne podatke na koji je terminal povezan.

P2: Stog protokolax.25

Standardi su opisani na 3 nivoa protokola: fizički, kanalni i mrežni.

Na fizičkom nivou, definisan je univerzalni interfejs između opreme za prenos podataka i terminalne opreme.

Na nivou veze osiguran je uravnotežen način rada, što znači jednakost čvorova koji učestvuju u vezi.

Mrežni sloj obavlja funkcije usmjeravanja paketa, uspostavljanja i prekida veze i kontrole toka podataka.

P3: Uspostavljanje virtuelne veze

Za uspostavljanje veze šalje se poseban paket zahtjeva za pozivom. U ovom paketu se u posebnom polju navodi broj virtuelnog kanala koji će se formirati. Ovaj paket prolazi kroz čvorove, formirajući virtuelni kanal. Nakon što je paket prošao i kreiran kanal, broj ovog kanala se unosi u preostale pakete i kroz njega se prenose paketi sa podacima.

Mrežni protokol x.25 dizajniran je za kanale male brzine sa visokim nivoom smetnji i ne garantuje propusnost, ali vam omogućava da postavite prioritet saobraćaja.

P1: Karakteristike tehnologije

Takve mreže su mnogo prikladnije za prijenos brzog lokalnog mrežnog prometa ako su dostupne visokokvalitetne komunikacijske linije (na primjer, optička vlakna).

Tehnološke karakteristike:

1) Način rada datagrama pruža visoku propusnost, do 2 Mbit/s, mala kašnjenja kadrova, ali u isto vrijeme ne postoji garancija pouzdanosti prijenosa

2) Podrška za osnovne pokazatelje kvaliteta usluge, prvenstveno prosječnu brzinu prijenosa podataka

3) Korišćenje 2 vrste virtuelnih kanala: stalni i komutirani

4) Frame Relay tehnologija koristi tehniku ​​virtuelnog povezivanja sličnu x.25, međutim, podaci se prenose samo na nivou korisnika i data linka, dok se na x.25 prenosi i na nivou mreže

5) Overhead Relay okvira je manji od x.25

6) Protokol sloja veze ima 2 načina rada:

a. Basic. Za prijenos podataka

b. Menadžer. Za kontrolu

7) Frame Relay tehnologija je fokusirana na visokokvalitetne komunikacione kanale i ne omogućava otkrivanje i ispravljanje izobličenih okvira

P2: Podrška kvalitetu usluge

Ova tehnologija podržava kvalitetnu proceduru naručivanja usluge. To uključuje:

1) Dogovorena brzina po kojoj će se podaci prenositi

2) Dogovoreni volumen talasanja, odnosno maksimalni broj bajtova po jedinici vremena

3) Dodatni volumen talasanja, odnosno maksimalni broj bajtova koji se može prenijeti iznad postavljene vrijednosti u jedinici vremena

P3: Korišćenje mrežaOkvirRelej

Frame Relay tehnologija u teritorijalnim mrežama može se smatrati analogom Etherneta u lokalnim mrežama.

Obe tehnologije:

1) Pružati usluge brzog transporta bez garancije isporuke

2) Ako su okviri izgubljeni, ne pokušavaju se vratiti, odnosno korisna propusnost date mreže ovisi o kvaliteti kanala

Istovremeno, nije preporučljivo prenositi zvuk, a još manje video preko ovakvih mreža, iako se zbog prisutnosti prioriteta može prenositi govor.

P1: Opšti koncepti bankomata

To je tehnologija asinkronog načina rada koja koristi male pakete tzv ćelije(ćelije).

Ova tehnologija je dizajnirana za prijenos glasa, videa i podataka. Može se koristiti i za izgradnju lokalnih mreža i autoputeva.

Promet računarske mreže se može podijeliti na:

1) Streaming. Predstavlja ujednačen tok podataka

2) Pulsirajući. Neravnomjeran, nepredvidiv tok

Streaming saobraćaj je tipičan za prijenos multimedijalnih datoteka (videa), za koje je kašnjenje okvira najkritičnije. Puni promet je prijenos datoteka.

ATM tehnologija je sposobna da opslužuje sve vrste saobraćaja zahvaljujući:

1) Tehnike virtuelnih kanala

2) Parametri kvaliteta prednarudžbe

3) Određivanjem prioriteta

P2: PrincipiATM tehnologije

Pristup je prenošenje svih vrsta saobraćaja u paketima fiksne dužine - ćelije duge 53 bajta. 48 bajtova - podaci + 5 bajtova - zaglavlje. Veličina ćelije je odabrana, s jedne strane, na osnovu smanjenja vremena kašnjenja u čvorovima, as druge strane, na osnovu minimiziranja gubitaka propusnosti. Štaviše, kada se koriste virtuelni kanali, zaglavlje sadrži samo broj virtuelnog kanala, koji može sadržati najviše 24 bita (3 bajta).

Mreža bankomata ima klasičnu strukturu: ATM prekidači povezani komunikacijskim linijama na koje se korisnici povezuju.

P3: stog ATM protokola

Stog protokola odgovara donja 3 sloja OSI modela. Uključuje: adaptacioni sloj, ATM sloj i fizički sloj. Međutim, ne postoji direktna korespondencija između ATM i OSI slojeva.

Adaptacioni sloj je skup protokola koji pretvaraju podatke iz gornjih slojeva u ćelije potrebnog formata.

ATM protokol se direktno bavi prenosom ćelija preko prekidača. Fizički sloj određuje koordinaciju prijenosnih uređaja sa komunikacijskom linijom, te parametre prijenosnog medija.

P4: Osiguravanje kvaliteta usluge

Kvalitet postavljaju sljedeći saobraćajni parametri:

1) Maksimalna brzina ćelija

2) Prosječna brzina

3) Minimalna brzina

4) Maksimalna vrijednost talasanja

5) Proporcija izgubljenih ćelija

6) Kašnjenje ćelije

Saobraćaj u skladu sa navedenim parametrima podijeljen je u 5 klasa:

Klasa X je rezervirana i parametre za nju može postaviti korisnik.

L20: Globalna mrežaInternet

B1: Kratka istorija stvaranja i organizacione strukture

Globalna Internet mreža implementirana je na osnovu skupa TCP\IP mrežnih protokola koji osiguravaju prijenos podataka između lokalnih i teritorijalnih mreža, kao i komunikacionih sistema i uređaja.

Postanku Interneta iz steka TCP\IP protokola prethodilo je stvaranje ARPANET mreže sredinom 60-ih godina prošlog veka. Ova mreža nastala je pod okriljem Ureda za naučna istraživanja Ministarstva odbrane SAD-a, a njen razvoj je povjeren vodećim američkim univerzitetima. 1969. godine pokrenuta je mreža i sastojala se od 4 čvora. Godine 1974. razvijeni su prvi TCP\IP modeli, a 1983. mreža je u potpunosti prešla na ovaj protokol.

Paralelno s tim, 1970. godine započeo je razvoj međuuniverzitetske mreže NSFNet. A 1980. godine ova dva razvoja su se spojila, dobivši naziv Internet.

Godine 1984. razvijen je koncept imena domena, a 1989. godine sve se uobličilo kao World Wide Web (WWW), koji je bio zasnovan na HTTP protokolu za prenos teksta.

Internet je javna organizacija u kojoj nema organa upravljanja, nema vlasnika, već samo koordinaciono tijelo tzv IAB.

To uključuje:

1) Istraživački pododbor

2) Zakonodavni pododbor. Razvija standarde koje se preporučuju svim učesnicima na Internetu

3) Pododbor odgovoran za distribuciju tehničkih informacija

4) Odgovoran za registraciju i povezivanje korisnika

5) Odgovoran za druge administrativne poslove

P2: Stog protokolaTCP\IP

Ispod stek protokola obično se odnosi na skup implementacije standarda.

Model steka TCP\IP protokola sadrži 4 nivoa; korespondencija ovih nivoa sa OSI modelom je data u sledećoj tabeli:

Na 1. nivou TCP modela, mrežni interfejs sadrži hardverski zavisan softver koji implementira prenos podataka u specifičnom okruženju. Medijum za prenos podataka je implementiran na različite načine, od veze od tačke do tačke do složene komunikacijske strukture x.25 ili Frame Relay mreže. Mreža TCP\IP protokola podržava sve standardne protokole fizičkog sloja, kao i sloj veze za Ethernet, Token Ring, FDDI i tako dalje.

Na 2. mrežnom sloju TCP modela, zadatak rutiranja se implementira korištenjem IP protokola. Drugi važan zadatak ovog protokola je da sakrije hardverske i softverske karakteristike medija za prenos podataka i obezbedi više nivoe sa jednim interfejsom, što obezbeđuje aplikacije za više platformi.

Na 3. transportnom sloju rješavaju se problemi pouzdane isporuke paketa i održavanja njihovog reda i integriteta.

Na 4. nivou aplikacije postoje zadaci aplikacije koji traže uslugu od transportnog sloja.

Glavne karakteristike steka TCP\IP protokola su:

1) Nezavisnost od medija za prenos podataka

2) Negarantovana dostava paketa

Informacijski objekti koji se koriste na svakom nivou TCP\IP modela imaju sljedeće karakteristike:

1) Poruka je blok podataka na kojem radi sloj aplikacije. Prenosi se iz aplikacije u transportni sloj s veličinom i semantikom prikladnim za tu aplikaciju.

2) Segment - blok podataka koji se formira na nivou transporta

3) Paket, koji se naziva i IP datagram, koji IP protokol radi na sloju mreže

4) Okvir - hardverski ovisan blok podataka koji se dobija pakovanjem IP datagrama u format prihvatljiv za određeni fizički medij za prenos podataka

Pogledajte ukratko protokole koji se koriste u TCP\IP stogu.

Protokoli aplikacionog sloja(treba znati koji postoje, po čemu se razlikuju i šta su)

FTP- protokol za prijenos datoteka. Dizajniran za prijenos datoteka preko mreže i implementira:

1) Povežite se na FTP servere

2) Pregledajte sadržaj direktorija

FTP radi na vrhu transportnog sloja TCP protokola, koristi port 20 za prijenos podataka, port 21 za prijenos naredbi.

FTP pruža mogućnost autentifikacije (identifikacije korisnika), mogućnost prijenosa datoteka sa prekinute lokacije.

TFTP - pojednostavljeni protokol za prenos podataka. Dizajniran prvenstveno za početno pokretanje radnih stanica bez diska. Za razliku od FTP-a, autentifikacija nije moguća, ali se može koristiti identifikacija po IP adresi.

BGP- Border Gateway Protocol. Koristi se za dinamičko usmjeravanje i dizajniran za razmjenu informacija o rutama.

HTTP- protokol za prijenos hiperteksta. Dizajniran za prijenos podataka u obliku tekstualnih dokumenata baziranih na klijent-server tehnologiji. Trenutno se ovaj protokol koristi za preuzimanje informacija sa web stranica.

DHCP- protokol za konfiguraciju dinamičkog čvora. Dizajniran za automatsku distribuciju IP adresa između računara. Protokol je implementiran u specijalizovanom DHCP serveru koristeći klijent-server tehnologiju: kao odgovor na zahtev računara, izdaje IP adresu i konfiguracione parametre.

SMNP - Jednostavan protokol za upravljanje mrežom. Dizajniran za upravljanje i nadgledanje mrežnih uređaja razmjenom kontrolnih informacija.

DNS- sistem naziva domena. To je distribuirani hijerarhijski sistem za dobijanje informacija o domenima, najčešće za dobijanje IP adrese po simboličkom imenu.

SIP- protokol o uspostavljanju sjednice. Dizajniran za uspostavljanje i prekid korisničke sesije.

Slični dokumenti

Istorija nastanka Token-Ring mreže kao alternative Ethernetu. Topologija mreže, pretplatnička veza, Token-Ring koncentrator. Osnovne tehničke karakteristike mreže. Format mrežnog paketa (frame). Svrha paketnih polja. Metoda pristupa tokenu.

prezentacija, dodano 20.06.2014


Uloga i opšti principi izgradnje računarskih mreža. Topologije: sabirnica, mreža, kombinovana. Osnovni sistemi za izgradnju Token Ring mreža na personalnim računarima. Protokoli za prijenos informacija. Softver, tehnologija mrežne instalacije.

kurs, dodan 11.10.2013


Istorija Fast Etherneta. Pravila za podsticanje Fast Ethernet umrežavanja slična su pravilima konfiguracije Etherneta. Fizička inovacija Fast Ethernet tehnologije. Opcije kablovskog sistema: multi-mode optičko vlakno, vita-pair, koaksijalno.

sažetak, dodan 05.02.2015


Zahtevi servera. Odabir mrežnog softvera. Optimizacija i rješavanje problema u radnoj mreži. Fast Ethernet struktura. Multipleksiranje ortogonalne frekvencijske podjele. Klasifikacija bežične mrežne opreme.

teza, dodana 30.08.2010


Karakteristike postojeće mreže grada Pavlodara. Proračun opterećenja od pretplatnika Metro Ethernet mreže, logički dijagram uključivanja komponenti Cisco Systems rješenja. Povezivanje pristupnika za odabir usluga sa gradskim podatkovnim mrežama, povezivanje klijenata.

teza, dodana 05.05.2011


Karakteristike glavnih mrežnih uređaja za međusobno povezivanje. Glavne funkcije repetitora. Fizičko strukturiranje računarskih mreža. Pravila za ispravnu konstrukciju Fast Ethernet mrežnih segmenata. Značajke korištenja 100Base-T opreme u lokalnim mrežama.

sažetak, dodan 30.01.2012


Tehnologije za izgradnju lokalnih žičanih Ethernet mreža i Wi-Fi bežičnih segmenata. Principi razvoja integrisane mreže, mogućnost povezivanja stanica. Analiza opreme na tržištu i izbor uređaja koji zadovoljavaju zahtjeve.

disertacije, dodato 16.06.2011


Povezivanje računara koji se nalaze u stanovima tri kuće u lokalnu mrežu pomoću FastEthernet tehnologije. Tehnologije kodiranja koje se koriste u SHDSL-u. Povezivanje lokalne mreže na Internet pomoću WAN tehnologije. Pravila za izgradnju Fast Ethernet segmenata.

kurs, dodan 08.09.2012


Mrežni algoritmi Ethernet/Fast Ethernet: metoda kontrole razmjene pristupa; izračunavanje cikličke kontrolne sume (ciklički kod otporan na buku) paketa. Transportni protokol mrežnog sloja orijentiran na protok. Protokol kontrole prijenosa.

test, dodano 14.01.2013


Lokalna mreža je grupa personalnih računara (perifernih uređaja) koji su međusobno povezani kanalom za digitalni prenos podataka velike brzine unutar obližnjih zgrada. Ethernet mreže: formiranje, istorijat razvoja. Mrežni kablovi.

Početna > Edukativno-metodički priručnik

Mrežne tehnologije velike brzine

Klasični 10 Mbit Ethernet odgovara većini korisnika već 15 godina. Međutim, trenutno se počeo osjećati njen nedovoljan kapacitet. To se dešava iz različitih razloga:

povećanje performansi klijentskih računara; povećanje broja korisnika na mreži; pojava multimedijalnih aplikacija; povećanje broja usluga koje rade u realnom vremenu.

Kao rezultat toga, mnogi segmenti 10 Mbit Etherneta postali su zagušeni i stope kolizije su se značajno povećale, dodatno smanjujući korisnu propusnost.

Da biste povećali propusnost mreže, možete koristiti nekoliko metoda: segmentaciju mreže pomoću mostova i rutera; segmentacija mreže pomoću prekidača; generalno povećanje kapaciteta same mreže, tj. primjena brzih mrežnih tehnologija.

Tehnologije računarske mreže velike brzine koriste takve vrste mreža kao što su FDDI (Fiber-optic Distributed Data Interface), CDDI (Copper Distributed Data Interface), Fast Ethernet (100 Mbit/s), 100GV-AnyLAN, ATM (Metod asinhronog prenosa), Gigabit Ethernet.

FDDI i CDDI mreže

FDDI optičke mreže vam omogućavaju da riješite sljedeće probleme:

povećati brzinu prenosa na 100 Mbit/s; povećati otpornost mreže na buku kroz standardne procedure za njeno obnavljanje nakon različitih vrsta kvarova; Iskoristite maksimalno propusni opseg mreže i za asinhroni i za sinhroni saobraćaj.

Za ovu arhitekturu, američki nacionalni institut za standarde (ANSI) razvio je standard X3T9.5 80-ih godina. Do 1991. FDDI tehnologija je bila dobro uspostavljena u svijetu umrežavanja.

Iako je standard FDDI prvobitno razvijen za upotrebu sa optičkim vlaknima, nedavna istraživanja su omogućila proširenje ove robusne arhitekture velike brzine na neoklopljene i oklopljene upredene kablove. Kao rezultat toga, Crescendo je razvio CDDI interfejs, koji je omogućio implementaciju FDDI tehnologije na bakrene upredene parice, što se pokazalo 20-30% jeftinije od FDDI. CDDI tehnologija je standardizirana 1994. godine kada su mnogi potencijalni kupci shvatili da je FDDI tehnologija preskupa.

FDDI protokol (X3T9.5) radi prijenosom tokena u logičkom prstenu na optičkim kablovima. Dizajniran je da bude što je moguće više usklađen sa IEEE 802.5 (Token Ring) standardom - razlike postoje samo tamo gdje je potrebno da se ostvare veće brzine podataka i mogućnost pokrivanja velikih udaljenosti prijenosa.

Dok standard 802.5 navodi jedan prsten, FDDI mreža koristi dva suprotna prstena (primarni i sekundarni) u jednom kablu za povezivanje mrežnih čvorova. Podaci se mogu slati na oba prstena, ali u većini mreža se šalju samo na primarni prsten, a sekundarni prsten je rezervisan, pružajući otpornost na greške i redundantnost mreži. U slučaju kvara, kada dio primarnog prstena ne može prenijeti podatke, primarni prsten se zatvara na sekundarni prsten, ponovo formirajući zatvoreni prsten. Ovaj način rada mreže se zove Zamotajte, tj. " preklapanjem" ili "preklapanjem" prstenova. Operacija sažimanja se izvodi pomoću FDDI čvorišta ili mrežnih adaptera. Da bi se pojednostavila ova operacija, podaci se uvijek prenose na primarni prsten u jednom smjeru, a na sekundarni prsten u suprotnom smjeru.

FDDI standardi stavljaju veliki naglasak na različite procedure koje vam omogućavaju da utvrdite postoji li kvar u mreži i zatim izvršite potrebnu rekonfiguraciju. FDDI mreža može u potpunosti obnoviti svoju funkcionalnost u slučaju pojedinačnih kvarova njenih elemenata, au slučaju višestrukih kvarova, mreža se raspada na nekoliko operativnih, ali ne i međusobno povezanih mreža.

U FDDI mreži mogu postojati 4 vrste čvorova:

· SAS jednostruke priključne stanice (Single Attachment Stations); · DAS (Dual Attachment Stations) stanice; · SAC (Single Attachment Concentrators); · Dual Attachment Concentrators (DAC).

SAS i SAC su povezani samo na jedan od logičkih prstenova, ali DAS i DAC su povezani na oba logička prstena u isto vrijeme i mogu se nositi s kvarom u jednom od prstenova. Tipično, čvorišta imaju dvostruku vezu, a stanice imaju jednu vezu, iako to nije potrebno.

Umjesto Manchester koda, FDDI koristi 4B/5B shemu kodiranja koja pretvara svaka 4 bita podataka u 5-bitne kodne riječi. Redundantni bit omogućava korištenje samosinhronizirajućeg potencijalnog koda za predstavljanje podataka u obliku električnih ili optičkih signala. Osim toga, prisutnost zabranjenih kombinacija omogućava odbacivanje pogrešnih znakova, što poboljšava pouzdanost mreže.

Jer Od 32 kombinacije 5B koda, samo 16 kombinacija se koristi za kodiranje originalnih 4 bita podataka, zatim je od preostalih 16 odabrano nekoliko kombinacija koje se koriste u uslužne svrhe i čine neku vrstu komandnog jezika fizičkog sloja. Najvažniji uslužni znakovi uključuju Idle karakter, koji se stalno prenosi između portova tokom pauza između prijenosa okvira podataka. Zbog toga stanice i čvorišta imaju stalne informacije o stanju fizičkih veza svojih luka. Ako nema protoka simbola u stanju mirovanja, otkriva se kvar fizičke veze i interna putanja čvorišta ili stanice se rekonfigurira, ako je moguće.

FDDI stanice koriste algoritam za rano oslobađanje tokena, sličan 16 Mbps Token Ring mrežama. Postoje dvije glavne razlike u rukovanju tokenom između FDDI i IEEE 802.5 Token Ring protokola. Prvo, vrijeme zadržavanja tokena pristupa u FDDI mreži ovisi o opterećenju primarnog prstena: s malim opterećenjem ono se povećava, a s velikim opterećenjem može se smanjiti na nulu (za asinhroni promet). Za sinhroni promet, vrijeme zadržavanja tokena ostaje konstantno. Drugo, FDDI ne koristi prioritetna ili rezervisana područja. Umjesto toga, FDDI klasifikuje svaku stanicu kao asinhronu ili sinhronu. U ovom slučaju, sinhroni saobraćaj se uvijek servira, čak i kada je prsten preopterećen.

FDDI koristi integrisano upravljanje stanicom sa STM (Station Management) modulima. STM je prisutan na svakom čvoru FDDI mreže u obliku softverskog ili firmver modula. SMT je odgovoran za praćenje kanala podataka i mrežnih čvorova, posebno za upravljanje vezom i konfiguracijom. Svaki čvor u FDDI mreži djeluje kao repetitor. SMT radi slično upravljanju koje pruža SNMP, ali STM se nalazi na fizičkom sloju i podsloju sloja veze podataka.

Pri korištenju višemodnog optičkog kabela (najčešći medij za prijenos FDDI), razmak između stanica je do 2 km, a kada se koristi jednomodni optički kabel - do 20 km. U prisustvu repetitora, maksimalna dužina FDDI mreže može doseći 200 km i sadržavati do 1000 čvorova.

Format FDDI tokena:

Preambula	Osnovno SD separator	Kontrola FC paket	Terminal ED separator	Status FS paket

Format FDDI paketa:

Preambula

Preambula dizajniran za sinhronizaciju. Iako je njegova dužina u početku 64 bita, čvorovi je mogu dinamički mijenjati kako bi odgovarali njihovim zahtjevima za sinhronizaciju.

SD start separator. Jedinstveno jednobajtno polje dizajnirano da identifikuje početak paketa.

FC Packet Control. Jednobajtno polje oblika CLFFTTTT, gdje C bit postavlja klasu paketa (sinhrona ili asinhrona razmjena), L bit je indikator dužine adrese paketa (2 ili 6 bajtova). Dozvoljeno je korištenje adresa obje dužine u jednoj mreži. FF (format paketa) bitovi određuju da li paket pripada MAC podsloju (tj. za potrebe kontrole prstena) ili LLC podsloju (za prijenos podataka). Ako je paket paket MAC podsloja, tada TTTT bitovi određuju tip paketa koji sadrži podatke u polju Info.

Svrha DA. Određuje odredišni čvor.

Izvor SA. Identificira čvor koji je poslao paket.

Informacije. Ovo polje sadrži podatke. To mogu biti podaci tipa MAC ili korisnički podaci. Dužina ovog polja je promjenjiva, ali je ograničena na maksimalnu dužinu paketa od 4500 bajtova.

Kontrolna suma FCS paketa. Sadrži CRC - iznos.

Krajnji separator ED. Dugačak je pola bajta za paket i jedan bajt za token. Identificira kraj paketa ili tokena.

Status FS paketa. Ovo polje je proizvoljne dužine i sadrži bitove “Otkrivena greška”, “Adresa je prepoznata”, “Podaci su kopirani”.

Najočigledniji razlog zašto je FDDI skup je zbog upotrebe optičkog kabla. Njihova složenost (dajući prednosti kao što su ugrađeno upravljanje stanicama i redundantnost) također je doprinijela visokoj cijeni FDDI mrežnih kartica.

FDDI mrežne karakteristike

Brzi Ethernet i 100GV-AnyLAN

U procesu razvoja produktivnije Ethernet mreže, stručnjaci su podijeljeni u dva tabora, što je u konačnici dovelo do pojave dvije nove tehnologije lokalne mreže - Fast Ethernet i 100VG-AnyLAN.

Oko 1995. godine obje tehnologije su postale IEEE standardi. IEEE 802.3 komitet je usvojio Fast Ethernet specifikaciju kao standard 802.3u, koji nije samostalan standard, već je dodatak standardu 802.3 u obliku poglavlja od 21. do 30.

802.12 komitet je usvojio 100VG-AnyLAN tehnologiju, koja koristi novu metodu pristupa medijima s prioritetom potražnje i podržava dva formata okvira - Ethernet i Token Ring.

Fast Ethernet

Sve razlike između Fast Ethernet tehnologije i standardnog Etherneta koncentrisane su na fizički sloj. MAC i LLC slojevi u Fast Ethernetu ostaju nepromijenjeni u odnosu na Ethernet.

Složenija struktura fizičkog sloja Fast Ethernet tehnologije je zbog činjenice da koristi tri vrste kablovskih sistema:

optički višemodni kabl (koriste se dva vlakna); Kategorija 5 upredeni par (koriste se dva para); Kategorija 3 upredeni par (koriste se četiri para).

Fast Ethernet uopće ne koristi koaksijalni kabel. Napuštanje koaksijalnog kabla dovelo je do činjenice da Fast Ethernet mreže uvijek imaju hijerarhijsku strukturu stabla izgrađenu na čvorištima, poput 10Base-T/10Base-F mreža. Glavna razlika između Fast Ethernet mrežnih konfiguracija je smanjenje promjera mreže na 200 m, što je povezano sa 10-strukim smanjenjem vremena prijenosa okvira minimalne dužine zbog povećanja brzine prijenosa.

Međutim, ovo ograničenje zapravo ne ometa izgradnju velikih Fast Ethernet mreža zbog brzog razvoja lokalnih mreža baziranih na prekidačima 90-ih godina. Kada se koriste prekidači, Fast Ethernet može raditi u full-duplex modu, u kojem nema ograničenja na ukupnu dužinu mreže nametnuta CSMA/CD metodom pristupa medijima, već samo ograničenja na dužinu fizičkih segmenata.

U nastavku razmatramo poludupleks verziju Fast Ethernet tehnologije, koja je u potpunosti usklađena s metodom pristupa opisanom u standardu 802.3.

Zvanični standard 802.3u uspostavio je tri različite Fast Ethernet specifikacije i dao im sljedeća imena:

100Base-TX za dvoparni kabl na UTP UTP kategoriji 5 ili STP tip 1 oklopljeni upredeni par; 100Base-FX za višemodni optički kabl sa dva vlakna i talasnom dužinom lasera od 1300 nm; 100Base-T4 za 4-parni UTP UTP kabl kategorije 3, 4 ili 5.

Sledeće opšte tvrdnje su tačne za sva tri standarda:

Fast Ethernet formati okvira se ne razlikuju od klasičnih 10 Mbit Ethernet okvira; IPG interframe interval u Fast Ethernetu je 0,96 μs, a interval bita je 10 ns. Svi vremenski parametri pristupnog algoritma, mjereni u bitnim intervalima, ostali su isti, tako da nisu napravljene nikakve promjene u dijelovima MAC sloja standarda; Znak slobodnog stanja medija je prijenos simbola Idle odgovarajućeg redundantnog koda preko njega (a ne odsustvo signala, kao u Ethernet standardu).

Fizički sloj uključuje tri komponente:

Podsloj pomirenja; nezavisni mediji interfejsMII (Mediji Nezavisna Interfejs) između koordinacionog sloja i uređaja fizičkog sloja; uređaj fizičkog sloja (PHY).

Podsloj pregovaranja je potreban da bi MAC sloj, dizajniran za AUI interfejs, mogao normalno da radi sa fizičkim slojem preko MII interfejsa.

PHY uređaj fizičkog sloja omogućava kodiranje podataka koji dolaze iz MAC podsloja za prenos preko određene vrste kabla, sinhronizaciju podataka koji se prenose preko kabla, kao i prijem i dekodiranje podataka u prijemnom čvoru. Sastoji se od nekoliko podnivoa (slika 19):

podsloj za kodiranje logičkih podataka koji pretvara bajtove koji pristižu iz MAC sloja u 4B/5B ili 8B/6T kodne simbole; podslojevi fizičke veze i podslojevi zavisnosti fizičkog medija, koji obezbeđuju generisanje signala u skladu sa metodom fizičkog kodiranja, na primer, NRZI ili MLT-3; podsloj autopregovaranja, koji omogućava svim komunikacijskim portovima da izaberu najefikasniji način rada, na primjer, poludupleks ili puni dupleks (ovaj podsloj je opcioni).

Interfejs MII . MII je specifikacija TTL nivoa signala i koristi 40-pinski konektor. Postoje dvije opcije za implementaciju MII interfejsa: interna i eksterna.

U internoj verziji, čip koji implementira MAC i pregovaračke podslojeve je povezan preko MII sučelja na čip primopredajnika unutar iste strukture, na primjer, mrežnu adaptersku karticu ili modul rutera. Čip primopredajnika implementira sve funkcije PHY uređaja. Kod eksterne verzije, primopredajnik je odvojen u poseban uređaj i povezan pomoću MII kabla.

MII sučelje koristi 4-bitne komade podataka za njihov paralelni prijenos između MAC i PHY podslojeva. Kanali za prijenos i prijem od MAC-a do PHY i obrnuto su sinhronizovani sa taktnim signalom koji generiše PHY sloj. Kanal za prijenos podataka od MAC-a do PHY-a se gatira signalom “Transmit”, a kanal za prijem podataka od PHY do MAC-a je gatiran “Receive” signalom.

Podaci o konfiguraciji porta pohranjeni su u dva registra: kontrolni registar i statusni registar. Kontrolni registar se koristi za podešavanje brzine rada porta, za označavanje da li će port učestvovati u procesu autopregovaranja o brzini linije, za podešavanje režima rada porta (polu- ili full-duplex).

Registar statusa sadrži informacije o stvarnom trenutnom režimu rada porta, uključujući i koji je režim izabran kao rezultat auto-pregovaranja.

Specifikacije fizičkog sloja 100 Baza - FX / TX . Ove specifikacije definišu rad Fast Ethernet preko multimodnog optičkog kabla ili UTP Cat.5/STP tip 1 kablova u poludupleks i full-dupleks režimima. Kao iu standardu FDDI, ovdje je svaki čvor povezan na mrežu pomoću dvije višesmjerne signalne linije koje dolaze iz prijemnika i predajnika čvora, respektivno.

Slika 19. Razlike između Fast Ethernet tehnologije i Ethernet tehnologije

100Base-FX/TX standardi koriste istu 4B/5B metodu logičkog kodiranja na podsloju fizičke interkonekcije, gdje je prenesen nepromijenjen sa FDDI tehnologije. Nedozvoljene kombinacije graničnika početka i krajnjeg graničnika koriste se da odvoje početak Ethernet okvira od znakova mirovanja.

Nakon pretvaranja 4-bitnih tetrada koda u 5-bitne kombinacije, potonje moraju biti predstavljene kao optički ili električni signali u kablu koji povezuje mrežne čvorove. Specifikacije 100Base-FX i 100Base-TX koriste različite metode fizičkog kodiranja za ovo.

100Base-FX specifikacija koristi potencijalni NRZI fizički kod. NRZI (nepovratak na nulu invertiranje u jedinice) kod je modifikacija jednostavnog potencijalnog NRZ koda (koji koristi dva potencijalna nivoa za predstavljanje logičke 0 i 1).

NRZI metoda također koristi dva nivoa signalnog potencijala. Logičke 0 i 1 u NRZI metodi su kodirane na sljedeći način (slika 20): na početku svakog jediničnog intervala bita, vrijednost potencijala na liniji je invertirana, ali ako je trenutni bit 0, tada na njegovom početku potencijal na liniji se ne mijenja.

Fig.20. Poređenje potencijalnih NRZ i NRZI kodova.

100Base - TX specifikacija koristi MLT-3 kod, pozajmljen iz CDDI tehnologije, za prijenos 5-bitnih kodnih riječi preko upredenih parica. Za razliku od NRZI koda, ovaj kod je trostepeni (slika 21) i predstavlja komplikovanu verziju NRZI koda. MLT-3 kod koristi tri potencijalna nivoa (+V, 0, -V), kada se prenosi 0, vrijednost potencijala na granici intervala bita se ne mijenja, pri prijenosu 1 mijenja se na susjedne u lancu + V, 0, -V, 0, + V, itd.

Fig.21. MLT-3 metoda kodiranja.

Pored upotrebe metode MLT-3, 100Base - TX specifikacija se također razlikuje od 100Base - FX specifikacije po tome što koristi šifriranje. Skrembler je obično XOR kombinaciona kola koja, prije MLT-3 kodiranja, šifrira niz od 5-bitnih kodnih riječi tako da je energija rezultirajućeg signala ravnomjerno raspoređena po cijelom spektru frekvencija. Ovo poboljšava otpornost na buku, jer Spektralne komponente koje su previše jake uzrokuju neželjene smetnje susjednim dalekovodima i zračenje u okolinu. Dekoder u prijemnom čvoru obavlja funkciju inverzne dekodiranja, tj. obnavljanje originalnog niza 5-bitnih kombinacija.

Specifikacija 100 Baza - T 4 . Ova specifikacija je dizajnirana da omogući brzom Ethernetu da koristi postojeće ožičenje upredenih parova kategorije 3. Specifikacija 100Base-T4 koristi sva četiri upredena para kabla za povećanje ukupne propusnosti komunikacijske veze simultanim prijenosom tokova podataka kroz sve upredene parice Pored dva jednosmjerna para koja se koriste u 100Base - TX, postoje dva dodatna para koja su dvosmjerna i služe za paralelizaciju prijenosa podataka. Okvir se prenosi preko tri linije bajt po bajt i paralelno, što smanjuje zahtjev za širinom pojasa jedne linije na 33,3 Mbit/s. Svaki bajt koji se prenosi preko određenog para je kodiran sa šest ternarnih cifara prema 8B/6T metodi kodiranja. Kao rezultat toga, pri brzini bita od 33,3 Mbit/s, brzina promjene signala u svakoj liniji je 33,3 * 6/8 = 25 Mbaud, što se uklapa u propusni opseg (16 MHz) UTP kabla cat.3.

Četvrti upredeni par se koristi za slušanje noseće frekvencije tokom prenosa u svrhu detekcije kolizije.

U kolizijskoj domeni Fast Ethernet, koja ne bi trebalo da prelazi 205 m, dozvoljeno je koristiti najviše jedan repetitor klase I (repetitor emitovanja koji podržava različite šeme kodiranja usvojene u 100Base-FX/TX/T4 tehnologijama, 140 bt latencije) i ne više od dva repetitora Klasa II (transparentni repetitor koji podržava samo jednu od shema kodiranja, latencija 92 bt). Tako se pravilo 4 čvorišta pretvorilo u pravilo jednog ili dva čvorišta u Fast Ethernet tehnologiji, ovisno o klasi čvorišta.

Mali broj repetitora u Fast Ethernetu nije ozbiljna prepreka pri izgradnji velikih mreža, jer upotreba prekidača i rutera dijeli mrežu na nekoliko kolizionih domena, od kojih je svaki izgrađen na jednom ili dva repetitora.

Automatsko pregovaranje o načinima rada porta . 100Base-TX/T4 specifikacije podržavaju Autonegotiation, što omogućava dva PHY uređaja da automatski izaberu najefikasniji način rada. U tu svrhu je predviđeno protokol pregovaranja o načinu rada, pomoću kojeg luka može izabrati najefikasniji način rada dostupan oba učesnika u razmjeni.

Trenutno je definirano ukupno 5 načina rada koji mogu podržati PHY TX/T4 uređaje na upredenim paricama:

10Base-T (2 para kategorije 3); 10Base-T full duplex (2 para kategorije 3); 100Base-TX (2 para Kategorija 5 ili STP tip 1); 100Base-TX puni dupleks (2 para kategorije 5 ili STP tip 1); 100Base-T4 (4 para kategorije 3).

10Base-T način ima najniži prioritet u procesu pregovaranja, a 100Base-T4 način ima najveći. Proces pregovaranja se događa kada je izvor napajanja uređaja uključen, a također ga može pokrenuti u bilo koje vrijeme kontrolni uređaj.

Uređaj koji je pokrenuo proces auto-pregovaranja šalje poseban nalet FLP impulsa svom partneru ( Brzo Veza Puls praska), koji sadrži 8-bitnu riječ koja kodira predloženi način interakcije, počevši od najvišeg prioriteta kojeg podržava čvor.

Ako partnerski čvor podržava funkciju automatskog pregovaranja i sposoban je podržati predloženi način rada, tada odgovara svojim FLP impulsnim naletom, u kojem potvrđuje ovaj način i pregovori se tu završavaju. Ako partnerski čvor podržava način nižeg prioriteta, onda to označava u odgovoru i ovaj način se bira kao radni.

Čvor koji podržava samo 10Base-T tehnologiju šalje testne impulse povezivanja svakih 16 ms i ne razumije FLP zahtjev. Čvor koji prima samo impulse kontinuiteta linije kao odgovor na svoj FLP zahtjev razumije da njegov partner može raditi samo koristeći 10Base-T standard i postavlja ovaj način rada za sebe.

Puni dupleks rad . Čvorovi koji podržavaju 100Base FX/TX specifikacije također mogu raditi u full duplex modu. Ovaj način rada ne koristi CSMA/CD metod pristupa medijima i nema koncepta kolizija. Puni dupleks rad je moguć samo pri povezivanju mrežnog adaptera na komutator ili pri direktnom povezivanju prekidača.

100VG-AnyLAN

100VG-AnyLAN tehnologija se razlikuje od klasičnog Etherneta na fundamentalan način. Glavne razlike između njih su sljedeće:

korišteno metoda pristupa medijimaPotražnja Prioritet– zahtjev za prioritet, koji obezbeđuje znatno pravedniju distribuciju mrežnog propusnog opsega u poređenju sa CSMA/CD metodom za sinhrone aplikacije; okviri se ne prenose na sve mrežne stanice, već samo na odredišnu stanicu; mreža ima namjenski pristupni arbitar - centralno čvorište, što značajno razlikuje ovu tehnologiju od drugih koje koriste algoritam distribuiranog pristupa; Podržani su okviri dvije tehnologije - Ethernet i Token Ring (otuda naziv AnyLAN). Skraćenica VG je skraćenica za Voice-Grade TP - upredena parica za govornu telefoniju; podaci se prenose u jednom smjeru istovremeno preko 4 UTP upredene parice kategorije 3; puni dupleks nije moguć.

Kodiranje podataka koristi 5B/6B logički kod, koji obezbeđuje spektar signala u opsegu do 16 MHz (UTP kategorija 3 propusni opseg) pri brzini bita od 30 Mbit/s u svakoj liniji. Kao metod fizičkog kodiranja odabran je NRZ kod.

100VG-AnyLAN mreža se sastoji od centralnog čvorišta, zvanog root, i krajnjih čvorova i drugih čvorišta povezanih s njim. Dozvoljena su tri nivoa kaskade. Svako čvorište ili mrežni adapter na ovoj mreži može se konfigurirati da radi ili s Ethernet okvirima ili Token Ring okvirima.

Svako čvorište ciklički ispituje status svojih luka. Stanica koja želi da prenese paket šalje poseban signal čvorištu, zahtevajući prenos okvira i označavajući njegov prioritet. 100VG-AnyLAN mreža koristi dva nivoa prioriteta - niski i visoki. Nizak prioritet odgovara normalnim podacima (usluga datoteka, usluga štampanja, itd.), a visoki prioritet odgovara vremenski osetljivim podacima (kao što je multimedija).

Prioriteti zahtjeva imaju statičke i dinamičke komponente, tj. stanica sa niskim nivoom prioriteta koja nema pristup mreži dugo vremena dobija visoki prioritet zbog dinamičke komponente.

Ako je mreža slobodna, čvorište dozvoljava čvoru da prenese paket, a svim ostalim čvorovima šalje signal upozorenja o dolasku okvira, nakon čega se čvorovi moraju prebaciti u režim prijema okvira (prestati slati statusne signale) . Nakon analize odredišne ​​adrese u primljenom paketu, čvorište šalje paket do odredišne ​​stanice. Na kraju prijenosa okvira, čvorište šalje signal mirovanja, a čvorovi ponovo počinju sa prijenosom informacija o svom stanju. Ako je mreža zauzeta, čvorište stavlja primljeni zahtjev u red čekanja, koji se obrađuje u skladu s redoslijedom primanja zahtjeva i uzimajući u obzir njihove prioritete. Ako je drugo čvorište povezano na port, prozivanje je suspendovano dok nizvodno čvorište ne završi prozivanje. Odluku o odobravanju pristupa mreži donosi korijenski koncentrator nakon prozivanja portova od strane svih koncentratora u mreži.

Uprkos jednostavnosti ove tehnologije, jedno pitanje ostaje nejasno: kako čvorište zna na koji port je povezana odredišna stanica? Kod svih ostalih tehnologija ovaj problem se nije javljao, jer okvir je jednostavno proslijeđen svim stanicama u mreži, a odredišna stanica je, prepoznavši svoju adresu, kopirala primljeni okvir u bafer.

U tehnologiji 100VG-AnyLAN ovaj problem je riješen na sljedeći način - čvorište saznaje MAC adresu stanice u trenutku kada je fizički spojena na mrežu kablom. Ako u drugim tehnologijama procedura fizičkog povezivanja određuje kablovsku povezanost (test veze u 10Base-T tehnologiji), tip porta (FDDI tehnologija), brzinu porta (auto-pregovaranje u Fast Ethernetu), onda u 100VG-AnyLAN tehnologiji, prilikom uspostavljanja fizičke veze, čvorište saznaje MAC-adresu povezane stanice i pohranjuje je u svoju tablicu MAC adresa, slično tablici bridge/switch. Razlika između 100VG-AnyLAN čvorišta i mosta ili prekidača je u tome što nema interni bafer okvira. Stoga prima samo jedan okvir od mrežnih stanica i šalje ga na odredišni port. Dok primalac ne primi trenutni okvir, čvorište ne prihvata nove okvire, tako da ostaje efekat zajedničkog medija. Poboljšava se samo sigurnost mreže, jer... sada okviri ne stižu do stranih portova i teže ih je presresti.

Abstract

Trenutno se rusko turističko tržište razvija izuzetno neravnomjerno. Obim odlaznog turizma prevladava nad obimom dolaznog i domaćeg turizma.

Program pedagoške prakse (njemački i engleski): Nastavno-metodički priručnik za studente IV i V smjera Filološkog fakulteta / Kom. Arinicheva L. A., Davidova I. V. Tobolsk: TGSPA im. D. I. Mendeljejeva, 2011. 60 str.

Program

Bilješke sa predavanja iz discipline: “mrežna ekonomija” Broj sekcija

Abstract

Pojava internetskih tehnologija koje omogućavaju izgradnju poslovnih odnosa u internet okruženju omogućava da se govori o nastanku nove slike ekonomije koja se može nazvati „mrežnom“ ili „internetskom ekonomijom“.

Pažnja je posvećena sve popularnijoj tehnologiji softverski definisano mreže.<...>Naravno, potrebno je obezbijediti zahtjeve i za druge indikatore koji definišu pojam QoS(kvalitet usluga).<...>Evo opisa tehnologija kao što su bankomat, SDH, MPLS-TP,PBB-TE.<...>Dodatak priručniku daje kratak sažetak principa konstrukcije softverski definisano mreže koje u posljednje vrijeme dobijaju sve veću popularnost.<...>Dat je opis tehnologije virtuelizacije mrežnih funkcija. NFV(Virtuelizacija mrežnih funkcija), dato je poređenje SDN I NFV. <...>Fizički srijeda transferi podaci Opšte karakteristike fizič okruženje. <...>Fizički srijeda transferi podaci (medij) mogu predstavljati kabl, zemljinu atmosferu ili svemir.<...> Kablovi viši kategorije imaju više zavoja po jedinici dužine.<...> Kablovi kategorije 1 se koriste tamo gdje su zahtjevi za brzinu prijenosa minimalni.<...> Kablovi kategorije 2 kabla je prvi put koristio IBM prilikom izgradnje sopstvenog kablovskog sistema.<...> Kablovi kategorije 4 su malo poboljšana verzija kablovi kategorije 3. <...> Velika brzina emitovanje Podaci zasnovani na bežičnoj mreži razmatraju se u 7. poglavlju.<...>Izbor topologije mreže je najvažniji zadatak koji se rješava prilikom njene izgradnje, a određen je zahtjevima efikasnosti i strukturalni pouzdanost. <...>Rad na standardizaciji otvorenih sistema počeo je 1977. Godine 1983. predložen je referentni standard model VOS- najopštiji opis strukture razvoja standarda.<...> Model VOS, koji definiše principe odnosa između pojedinačnih standarda, predstavlja osnovu za paralelni razvoj više standarda i obezbeđuje postepeni prelazak sa postojećih implementacija na nove standarde.<...>Referenca model VOS ne definiše protokole i interakcijske interfejse, strukturu i karakteristike fizičkih sredstava povezivanja.<...>treće, mreže nivo, vrši rutiranje<...>

Mrežne_tehnologije_za_prenos_podataka velike brzine._Priručnik_priručnika_za_univerzitete._-_2016_(1).pdf

UDK 621.396.2 BBK 32.884 B90 RECENZENTI: Doktor tehničkih nauka. nauka, profesor tehničkih nauka. nauke, profesor; Doktor Budyldina N.V., Shuvalov V.P. B90 Mrežne tehnologije za prijenos podataka velike brzine. Udžbenik za univerzitete / Ed. Profesor V.P. Šuvalov. – M.: Hotline – Telekom, 2016. – 342 str.: ilustr. ISBN 978-5-9912-0536-8. U kompaktnom obliku predstavljena su pitanja izgradnje infokomunikacionih mreža koje omogućavaju prenos podataka velikom brzinom. Predstavljeni su odjeljci koji su neophodni da bi se razumjelo kako osigurati prijenos ne samo velikom brzinom, već i sa drugim pokazateljima koji karakteriziraju kvalitetu pružene usluge. Dat je opis protokola različitih nivoa referentnog modela interakcije otvorenih sistema i tehnologija transportne mreže. Razmatraju se pitanja prenosa podataka u bežičnim komunikacionim mrežama i savremeni pristupi koji obezbeđuju prenos velikih količina informacija u prihvatljivim vremenskim periodima. Pažnja je posvećena sve popularnijoj tehnologiji softverski definiranih mreža. Za studente koji studiraju u oblasti obuke „Infokomunikacione tehnologije i komunikacioni sistemi” sa kvalifikacijama (stepenima) „bachelor” i „master”. Knjiga se može koristiti za unapređenje vještina telekomunikacijskih radnika. BBK 32.884 Budyldina Nadežda Veniaminovna, Šuvalov Vjačeslav Petrovič Mrežne tehnologije za brzi prenos podataka Udžbenik za univerzitete Sva prava zadržana. Bilo koji dio ove publikacije ne smije se reproducirati u bilo kojem obliku ili na bilo koji način bez pismene dozvole vlasnika autorskih prava © Naučno-tehnička izdavačka kuća "Hot Line - Telecom" LLC www.techbook.ru © N.V. Budyldina, V.P. Šuvalov L. D. G. Nevolin G. Dorosinsky Adresa izdavača na Internetu www.tech b o o k .ru

Stranica 2

Sadržaj Uvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Reference za uvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Poglavlje 1. Osnovni koncepti i definicije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1. Informacija, poruka, signal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2. Brzina prenosa informacija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3. Fizički medij za prijenos podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4. Metode konverzije signala. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5. Metode višestrukog pristupa okolini. . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.6. Telekomunikacione mreže. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 1.7. Organizacija rada na standardizaciji u oblasti prenosa podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.8. Referentni model za interakciju otvorenih sistema. . . . . . . 47 1.9. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 1.10. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Poglavlje 2. Osiguravanje indikatora kvaliteta usluge. . 58 2.1. Kvalitet usluge. Opće odredbe. . . . . . . . . . . . . . . 58 2.2. Osiguravanje tačnosti prijenosa podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 2.3. Pružanje pokazatelja pouzdanosti konstrukcije. . . . . . . . 78 2.4. QoS rutiranje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 2.5. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 2.6. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Poglavlje 3. Lokalne mreže. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1. LAN protokoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.1. Ethernet tehnologija (IEEE 802.3). . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.2. Token Ring tehnologija (IEEE 802.5). . . . . . . . . . . . . . . 93 3.1.3. FDDI tehnologija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 3.1.4. Brzi Ethernet (IEEE 802.3u). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 3.1.5. 100VG-AnyLAN tehnologija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.1.6. Gigabit Ethernet tehnologija velike brzine. . . . . 102 3.2. Tehnička sredstva koja osiguravaju funkcioniranje brzih podatkovnih mreža. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.1. Čvorišta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.2. Mostovi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 3.2.3. Prekidači. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3.2.4. STP protokol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 3.2.5. Ruteri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 3.2.6. Gateways. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 3.2.7. Virtuelna lokalna mreža (VLAN). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Strana 341

342 Sadržaj 3.3. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 3.4. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Poglavlje 4. Protokoli sloja veze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 4.1. Glavni zadaci sloja veze, funkcije protokola 138 4.2. Bajt-orijentisani protokoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 4.3. Bit-orijentirani protokoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.3.1. HDLC (High-Level Data Link Control) protokol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.3.2. Okvirni protokol SLIP (Serial Line Internet Protocol). 152 4.3.3. PPP (Point-to-Point Protocol) protokol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.4. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 4.5. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Poglavlje 5. Protokoli mrežnog i transportnog sloja. . . . . . . . 161 5.1. IP protokol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 5.2. IPv6 protokol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 5.3. Routing Protocol RIP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 5.4. OSPF interni protokol rutiranja. . . . . . . . . . . . . . 187 5.5. BGP-4 protokol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 5.6. Protokol rezervacije resursa je RSVP. . . . . . . . . . . . . . 203 5.7. Protokol prijenosa RTP (Real-Time Transport Protocol). . . . 206 5.8. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) protokol. . . 211 5.9. LDAP protokol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 5.10. Protokoli ARP, RARP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 5.11. TCP (Transmission Control Protocol) protokol. . . . . . . . . . . . 220 5.12. UDP (User Datagram Protocol) protokol. . . . . . . . . . . . . . . . . 229 5.13. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 5.14. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Poglavlje 6. Transportne IP mreže. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 6.1. Tehnologija bankomata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 6.2. Sinhrona digitalna hijerarhija (SDH). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 6.3. Višeprotokolno prebacivanje oznaka. . . . . . . . . . . . . . . 245 6.4. Hijerarhija optičkog transporta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 6.5. Ethernet model i hijerarhija za transportne mreže. . . . . . 256 6.6. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 6.7. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 Poglavlje 7. Bežične tehnologije za prenos podataka velike brzine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 7.1. Wi-Fi tehnologija (Wireless Fidelity). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 7.2. WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) tehnologija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

Strana 342

343 7.3. Prelazak sa WiMAX na LTE tehnologiju (LongTermEvolution). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 7.4. Stanje i izgledi brzih bežičnih mreža. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 7.5. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 7.6. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 Poglavlje 8. Umjesto zaključka: neka razmišljanja na temu „šta treba učiniti da bi se osigurao brzi prijenos podataka u IP mrežama“. 279 8.1. Tradicionalni prenos podataka sa garantovanom isporukom. Problemi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 8.2. Alternativni protokoli za prijenos podataka sa garantiranom isporukom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 8.3. Algoritam kontrole zagušenja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 8.4. Uslovi za obezbeđivanje brzog prenosa podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 8.5. Implicitni problemi u osiguravanju velike brzine prijenosa podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 8.6. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 Dodatak 1. Softverski definirane mreže. . . . . . . . . . 302 P.1. Opće odredbe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 P.2. OpenFlow protokol i OpenFlow prekidač. . . . . . . . . . . . . . 306 P.3. NFV mrežna virtuelizacija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 P.4. Standardizacija PKS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 P.5. SDN u Rusiji. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 P.6. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 Termini i definicije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

• Predgovor
• Poglavlje 1.
  Istorijska pozadina razvoja brzih mreža podataka
• Poglavlje 2.
  Referentni model za interakciju otvorenih sistema EMVOS (Open System Interconnection - OSI model)
• Poglavlje 3.
  Međunarodne organizacije za standardizaciju
• Poglavlje 4.
  Fizičko i logičko kodiranje podataka
• Poglavlje 5.
  Uskopojasni i širokopojasni sistemi. Multipleksiranje podataka
• Poglavlje 6.
  Načini prijenosa podataka. Mediji za prenos
• Poglavlje 7.
  Strukturirani kablovski sistemi
• Poglavlje 8.
  Topologije sistema za prenos podataka
• Poglavlje 9
  Metode pristupa kanalu
• Poglavlje 10.
  Switching Technologies
• Poglavlje 11.
  Komunikacija segmenata mreže
• Književnost

Poglavlje 5. Uskopojasni i širokopojasni sistemi. Multipleksiranje podataka

Uskopojasni sistem (baseband) koristi metod prenosa digitalnog signala. Iako digitalni signal ima širok spektar i teoretski zauzima beskonačan frekvencijski opseg, u praksi je širina spektra emitovanog signala određena frekvencijama njegovih osnovnih harmonika. Oni daju glavni energetski doprinos formiranju signala. U uskopojasnom sistemu, prijenos se vrši u izvornom frekvencijskom opsegu, nema prijenosa spektra signala u druge frekvencijske regije. U tom smislu se sistem naziva uskopojasnim. Signal zauzima gotovo cijelu propusnost linije. Za regeneraciju signala i njegovo pojačanje u mrežama za prijenos podataka koriste se posebni uređaji - repetitori.

Primjer implementacije uskopojasnog prijenosa su lokalne mreže i srodne IEEE specifikacije (na primjer, 802.3 ili 802.5).

Ranije se uskopojasni prijenos, zbog slabljenja signala, koristio na udaljenostima od oko 1-2 km preko koaksijalnih kablova, ali su u modernim sistemima, zahvaljujući raznim vrstama kodiranja i multipleksiranja signala i vrstama kablovskih sistema, pomaknuta ograničenja. nazad na 40 kilometara ili više.

Termin širokopojasni prenos prvobitno se koristio u telefonskim komunikacionim sistemima, gde je označavao analogni kanal sa frekvencijskim opsegom (propusnim opsegom) većim od 4 KHz. U cilju uštede resursa pri prijenosu velikog broja telefonskih signala sa frekvencijskim opsegom od 0,3-3,4 KHz, razvijene su različite šeme za kompresiju (multipleksiranje) ovih signala, koje osiguravaju njihov prijenos preko jednog kabla.

U mrežnim aplikacijama velike brzine, širokopojasni prijenos znači da se za prijenos podataka koristi analogni, a ne impulsni nosač. Po analogiji, izraz „širokopojasni internet” znači da koristite kanal sa propusnim opsegom većim od 128 Kbps (u Evropi) ili 200 Kbps (u SAD). Širokopojasni sistem ima visoku propusnost i omogućava brzi prenos podataka i multimedijalnih informacija (glas, video, podaci). Primjeri su ATM mreže, B-ISDN, Frame Relay, CATV kablovske mreže.

Termin "multipleksiranje" se u kompjuterskoj tehnologiji koristi na mnogo načina. Pod ovim podrazumijevamo kombinaciju više komunikacijskih kanala u jednom kanalu za prijenos podataka.

Navedimo glavne tehnike multipleksiranja: multipleksiranje sa frekvencijskom podjelom (FDM), vremensko multipleksiranje - Time Division Multiplexing (TDM) i spektralno multipleksiranje ili multipleksiranje po talasnim dužinama (WDM).

WDM se koristi samo u sistemima sa optičkim vlaknima. Kablovska televizija, na primjer, koristi FDM.

FDM

Kod frekventnog multipleksiranja, svakom kanalu se dodjeljuje svoj analogni nosilac. U ovom slučaju, bilo koja vrsta modulacije ili njihova kombinacija može se koristiti u FDM. Na primjer, u kablovskoj televiziji, koaksijalni kabel sa propusnim opsegom od 500 MHz omogućava prijenos 80 kanala od 6 MHz svaki. Svaki od ovih kanala se zauzvrat dobija multipleksiranjem podkanala za prijenos audio i video zapisa.

TDM

Kod ovog tipa multipleksiranja, kanali male brzine se kombinuju (spajaju) u jedan brzi, kroz koji se prenosi mješoviti tok podataka nastao kao rezultat agregacije originalnih tokova. Svakom kanalu male brzine je dodijeljen vlastiti vremenski slot (vremenski period) unutar ciklusa određenog trajanja. Podaci su predstavljeni kao bitovi, bajtovi ili blokovi bitova ili bajtova. Na primjer, kanalu A dodjeljuje se prvih 10 bitova unutar vremenskog intervala datog trajanja (okvir, okvir), kanalu B dodjeljuje se sljedećih 10 bitova, itd. Pored bitova podataka, okvir uključuje servisne bitove za sinhronizaciju prijenosa i druge svrhe. Okvir ima strogo definiranu dužinu, koja se obično izražava u bitovima (na primjer, 193 bita) i strukturi.

Mrežni uređaji koji multipleksiraju tokove podataka kanala male brzine (pritoci, tokovi komponenti) u zajednički zbirni tok (agregat) za prijenos preko jednog fizičkog kanala nazivaju se multiplekseri (multiplekser, mux, mux). Uređaji koji dijele agregirani tok u tokove komponenti nazivaju se demultiplekseri.

Sinhroni multiplekseri koriste fiksnu podelu na vremenske slotove. Podaci koji pripadaju određenom komponentnom toku imaju istu dužinu i prenose se u istom vremenskom slotu u svakom multipleksiranom okviru kanala. Ako se informacija ne prenosi sa određenog uređaja, tada njegov vremenski slot ostaje prazan. Statistički multiplekseri (stat muxes) rješavaju ovaj problem dinamičkim dodjeljivanjem slobodnog vremenskog slota aktivnom uređaju.

WDM

WDM koristi različite talasne dužine svetlosti da organizuje svaki kanal. U stvari, to je posebna vrsta multipleksiranja s podjelom frekvencija na vrlo visokim frekvencijama. Sa ovom vrstom multipleksiranja, uređaji za odašiljanje rade na različitim talasnim dužinama (na primjer, 820 nm i 1300 nm). Zrake se zatim kombinuju i prenose preko jednog optičkog kabla. Prijemni uređaj razdvaja prijenos po talasnoj dužini i usmjerava zrake na različite prijemnike. Za spajanje/razdvajanje kanala po talasnoj dužini koriste se posebni uređaji - spojnici. Ispod je primjer takvog multipleksiranja.

Sl.5.1. WDM multipleksiranje

Među glavnim dizajnom spojnica, pravi se razlika između reflektirajućih spojnica i centralno simetričnih reflektirajućih spojnica (SCR). Reflektujuće spojnice su sićušni komadići stakla "uvijeni" u sredini u obliku zvijezde. Broj izlaznih zraka odgovara broju spojnih priključaka. A broj portova određuje broj uređaja koji emituju na različitim talasnim dužinama. U nastavku su prikazane dvije vrste reflektirajućih spojnica.

Sl.5.2. Predajna zvijezda

Sl.5.3. reflektirajuća zvijezda

Centralno simetrična reflektirajuća spojnica koristi svjetlost reflektovanu od sfernog ogledala. U ovom slučaju, ulazni snop je podijeljen na dva snopa simetrično u odnosu na centar krivine zrcalne sfere. Kada se ogledalo rotira, mijenja se položaj krivine sfere i, shodno tome, putanja reflektiranog snopa. Možete dodati treći optički kabel i preusmjeriti reflektirani snop na drugi priključak. Implementacija WDM multipleksora i optičkih prekidača zasnovana je na ovoj ideji.

Sl.5.4. Centralno simetrična reflektirajuća spojnica

Optički multiplekseri se mogu implementirati ne samo pomoću CSR sprežnika, već i pomoću reflektirajućih filtera i difrakcijskih rešetki. Oni nisu obuhvaćeni u ovom vodiču.

Glavni faktori koji određuju mogućnosti različitih implementacija su smetnje i razdvajanje kanala. Količina preslušavanja određuje koliko su dobro razdvojeni kanali i, na primjer, pokazuje koliko je snage snopa od 820 nm završilo na 1300 nm portu. Pojačavanje od 20 dB znači da se 1% signala pojavilo na nenamjernom portu. Da bi se osiguralo pouzdano razdvajanje signala, talasne dužine moraju biti „široko razmaknute“. Teško je prepoznati bliske talasne dužine, kao što su 1290 i 1310 nm. Obično se koriste 4 šeme multipleksiranja: 850/1300, 1300/1550, 1480/1550 i 985/1550 nm. Najbolje karakteristike do sada su pronađene kod CSR spojnica sa sistemom ogledala, na primjer, dva (slika 5.5).

Sl.5.5. SCR spojnica sa dva retrovizora

WDM tehnologija, koja je jedna od tri vrste multipleksiranja s podjelom talasnih dužina, zauzima srednju poziciju u smislu efikasnosti spektra. WDM sistemi kombinuju spektralne kanale čije se talasne dužine međusobno razlikuju za 10 nm. Najproduktivnija tehnologija je DWDM (Dense WDM). Uključuje kombinovanje kanala razmaknutih po spektru ne više od 1 nm, au nekim sistemima čak i za 0,1 nm. Zbog ove guste distribucije signala kroz spektar, cijena DWDM opreme je obično vrlo visoka. Spektralni resursi se najmanje efikasno koriste u novim sistemima baziranim na CWDM tehnologiji (grubi WDM, rijetki WDM sistemi). Ovdje su spektralni kanali razdvojeni za najmanje 20 nm (u nekim slučajevima ova vrijednost dostiže 35 nm). CWDM sistemi se obično koriste u metro mrežama i LAN-ovima, gdje je niska cijena opreme važan faktor i potrebno je 8-16 WDM kanala. CWDM oprema nije ograničena na jedan dio spektra i može raditi u rasponu od 1300 do 1600 nm, dok je DWDM oprema vezana za uži raspon od 1530 do 1565 nm.

zaključci

Uskopojasni sistem je prenosni sistem u izvornom frekventnom opsegu koji koristi digitalne signale. Za prenos nekoliko uskopojasnih kanala u jednom širokopojasnom kanalu, savremeni sistemi prenosa preko bakarnih kablova koriste TDM vremensko multipleksiranje. Sistemi sa optičkim vlaknima koriste WDM multipleksiranje talasne dužine.

Dodatne informacije

Kontrolna pitanja

• Uređaj u kojem su svi dolazni tokovi informacija kombinovani u jedno izlazno sučelje obavlja sljedeće funkcije:
  • prekidač
  • repetitor
  • multiplekser
  • demultiplekser
• Deset signala, od kojih svaki zahtijeva propusni opseg od 4000 Hz, multipleksuje se u jedan kanal koristeći FDM. Koja bi trebala biti minimalna propusnost multipleksiranog kanala sa širinom zaštitnog intervala od 400 Hz?
  • 40800 Hz
  • 44000 Hz
  • 4800 Hz
  • 43600 Hz