الزامات عملکرد جدید شبکه هایالزامات برنامه های کاربردی مدرن، مانند چند رسانه ای، محاسبات توزیع شده، و سیستم های پردازش تراکنش آنلاین، نیاز فوری به گسترش استانداردهای مربوطه را ایجاد می کند.

ده مگابیت معمولی شبکه محلی کابلی، که برای مدت طولانی موقعیت مسلط را اشغال کرده است، حداقل به نظر از روسیه، به طور فعال با مدرن تر و به طور قابل توجهی بیشتر جایگزین می شود. فناوری های سریعانتقال داده

در فروشگاه سرعت بالا(بیش از 100 مگابیت بر ثانیه) شبکه های، چند سال پیش که تنها توسط شبکه های FDDI نشان داده می شد، امروزه حدود دوازده فناوری مختلف ارائه می شود که هم استانداردهای موجود را توسعه می دهند و هم بر اساس استانداردهای مفهومی جدید. از جمله باید به موارد زیر اشاره کرد:

· فیبر نوری خوب قدیمی رابط FDDIو همچنین نسخه توسعه یافته آن، FDDI II، به ویژه برای کار با اطلاعات چندرسانه ای، و CDDI، که FDDI را بر روی کابل های مسی پیاده سازی می کند. همه نسخه ها FDDIپشتیبانی از سرعت انتقال 100 مگابیت بر ثانیه

· 100Base X اترنت، که سرعت بالایی دارد شبکه محلی کابلیبا دسترسی چندگانه در میان و تشخیص برخورد. این فناوری توسعه گسترده استاندارد IEEE802.3 است.

· 100Base VG AnyLAN، تکنولوژی جدید ساخت و ساز شبکه های محلی، از فرمت های داده پشتیبانی می کند اترنت و حلقه توکنبا سرعت انتقال 100 مگابیت بر ثانیه از طریق جفت پیچ خورده استاندارد و فیبر نوری.

· اترنت گیگابیت. توسعه مداوم شبکه ها اترنت و اترنت سریع.

· دستگاه خودپرداز، یک فناوری انتقال داده است که هم روی تجهیزات کابلی موجود و هم روی خطوط ارتباطی نوری ویژه کار می کند. پشتیبانی از سرعت تبادل از 25 تا 622 مگابیت بر ثانیه با چشم انداز افزایش به 2.488 گیگابیت بر ثانیه.

· کانال فیبریک فناوری فیبر نوری سوئیچینگ فیزیکی است که برای کاربردهایی که به سرعت فوق العاده بالا نیاز دارند طراحی شده است. نشانه‌ها - محاسبات خوشه‌ای، سازمان‌دهی تعامل بین ابررایانه‌ها و آرایه‌های ذخیره‌سازی پرسرعت، پشتیبانی از اتصالاتی مانند ایستگاه کاری - یک ابر رایانه. سرعت تبادل اعلام شده از 133 مگابیت تا گیگابیت در ثانیه (و حتی بیشتر) متغیر است.

خطوط کلی این فناوری وسوسه انگیز است، اما روشن نیست. FFOL (FDDI در LAN دنبال کنید) ابتکارات ANSI، برای جایگزینی در آینده طراحی شده است FDDIبا سطح عملکرد جدید 2.4 گیگابایت بر ثانیه.

دستگاه خودپرداز

دستگاه خودپرداز- فرزند شرکت های تلفن. این فناوری با در نظر گرفتن شبکه های داده کامپیوتری توسعه نیافته است. دستگاه خودپردازتفاوت اساسی با فناوری های شبکه معمولی دارد. واحد اصلی انتقال در این استاندارد برخلاف بسته معمولی سلول است. سلول حاوی 48 بایت داده و 5 بایت هدر است. این تا حدی برای اطمینان از تأخیر انتقال بسیار کم است. داده های چند رسانه ای. (در واقع، اندازه سلول یک سازش بین شرکت‌های تلفن آمریکایی بود که اندازه تلفن همراه 64 بایت را ترجیح می‌دهند و شرکت‌های تلفن اروپایی که 32 بایت را ترجیح می‌دهند).

دستگاه ها دستگاه خودپردازبرقراری ارتباط با یکدیگر و انتقال داده ها از طریق کانال های ارتباط مجازی که می تواند موقت یا دائمی باشد. کانال ارتباطی دائمی مسیری است که اطلاعات در طول آن منتقل می شود. بدون توجه به ترافیک همیشه باز می ماند. کانال های موقت بنا به تقاضا ایجاد می شوند و به محض پایان انتقال داده بسته می شوند.

از آن اول اولش دستگاه خودپردازبه عنوان یک سیستم سوئیچینگ با استفاده از کانال های ارتباط مجازی طراحی شده است که سطح از پیش تعیین شده ای از کیفیت خدمات (Quality of Service - QoS) را ارائه می دهد و از نرخ انتقال داده ثابت یا متغیر پشتیبانی می کند. مدل QoS به برنامه‌ها اجازه می‌دهد تا نرخ انتقال تضمین شده بین مقصد و منبع را بدون توجه به پیچیدگی مسیر بین آنها درخواست کنند. هر دستگاه خودپرداز- یک سوئیچ، در ارتباط با دیگری، مسیری را انتخاب می کند که سرعت مورد نیاز برنامه را تضمین می کند.

اگر سیستم نتواند درخواست را برآورده کند، این را به برنامه گزارش می دهد. درست است، پروتکل ها و برنامه های کاربردی انتقال داده موجود هیچ مفهومی از QoS ندارند، بنابراین این یکی دیگر از ویژگی های عالی است که هیچ کس از آن استفاده نمی کند.

به دلیل وجود چنین خواص مفیدی دستگاه خودپردازهیچ کس از تمایل عمومی برای ادامه بهبود این استاندارد شگفت زده نمی شود. اما تاکنون، پیاده‌سازی‌های سخت‌افزاری موجود با رویکرد اصلی، که بر سایر وظایف غیر رایانه‌ای متمرکز بود، محدود شده‌اند.

مثلا، دستگاه خودپردازسیستم اعلان پخش داخلی ندارد (این برای دستگاه خودپرداز، یک ایده وجود دارد، اما استانداردی وجود ندارد). و اگرچه پیام های پخش شده برای هر مدیری یک سردرد دائمی هستند، اما در برخی موارد به سادگی ضروری هستند. کلاینتی که به دنبال سرور است باید بتواند پیام «سرور کجاست؟» را ارسال کند و پس از دریافت پاسخ، درخواست‌های خود را مستقیماً به آدرس مورد نظر ارسال کند.

انجمن دستگاه خودپردازمشخصات توسعه یافته به طور خاص برای شبیه سازی شبکه - LANشبیه سازی (LANE). مسیرنقطه به نقطه تبدیل می شود دستگاه خودپردازشبکه را به یک شبکه عادی تبدیل می کند، جایی که مشتریان و سرورها آن را به عنوان یک شبکه پخش معمولی با استفاده از آن می بینند پروتکل IP(و به زودی IPX). مسیراز چهار پروتکل مختلف تشکیل شده است: پروتکل پیکربندی سرور ( سرویس پیکربندی شبیه سازی LAN - LECS، پروتکل سرور ( سرور شبیه سازی LAN - LES، پروتکل پخش عمومی و سرور ناشناخته ( پخش و سرور ناشناس - BUS) و پروتکل مشتری ( کلاینت شبیه سازی LAN - LEC).

هنگامی که مشتری با استفاده از مسیرتلاش برای اتصال به شبکه دستگاه خودپرداز، سپس در ابتدا از پروتکل استفاده می کند LECS. از آنجا که دستگاه خودپردازاز پیام های پخش، انجمن پشتیبانی نمی کند دستگاه خودپردازآدرس خاصی را اختصاص داد LECS، که دیگر هیچ کس از آن استفاده نمی کند. مشتری با ارسال پیام به این آدرس آدرس مربوط به خود را دریافت می کند LES. مرحله LESتوابع لازم را فراهم می کند ELAN (LAN شبیه سازی شده). با کمک آنها، مشتری می تواند آدرس را دریافت کند خدمات اتوبوسو برای او پیامی بفرستید که فلان مشتری وصل شده است، تا پس از آن اتوبوسسطح می تواند، پس از دریافت پیام، آن را به همه مشتریان ثبت نام شده ارسال کند.

به منظور استفاده دستگاه خودپردازباید از پروتکل ها استفاده کرد L.E.C.. L.E.C.به عنوان یک مبدل کار می کند و توپولوژی شبکه معمولی را که IP به آن اشاره می کند شبیه سازی می کند. از آنجا که مسیرفقط مدل ها شبکه محلی کابلی، سپس می تواند برخی از خطاهای تکنولوژیکی قدیمی را از بین ببرد. هر ELANمی توانید از اندازه های مختلف بسته بندی استفاده کنید. الن،که به ایستگاه های متصل با استفاده از اترنت معمولی سرویس می دهد، از بسته های 1516 بایتی استفاده می کند، در حالی که ELANارائه ارتباط بین سرورها می تواند بسته های 9180 بایتی را ارسال کند. همش کنترل شده L.E.C..

L.E.C.پیام های پخش شده را رهگیری و ارسال می کند اتوبوس. چه زمانی اتوبوسچنین پیامی را دریافت می کند، یک کپی از آن را برای هر ثبت نام شده ارسال می کند L.E.C.. در همان زمان، قبل از ارسال کپی، بسته را دوباره به آن تبدیل می کند شبکه محلی کابلی-form، نشان دهنده آدرس پخش به جای آدرس شما.

اندازه سلول 48 بایت به اضافه هدر پنج بایت به این معنی است که تنها 90.5 درصد از پهنای باند صرف انتقال اطلاعات مفید می شود. بنابراین سرعت واقعی انتقال داده تنها 140 مگابیت بر ثانیه است. و این هزینه های سربار برقراری ارتباطات و سایر تعاملات خدماتی بین سطوح مختلف پروتکل را در نظر نمی گیرد - اتوبوس و LECS.

دستگاه خودپرداز- تکنولوژی پیچیده و تا کنون استفاده از آن محدود است مسیر. همه اینها تا حد زیادی مانع پذیرش گسترده این استاندارد می شود. درست است، امید معقولی وجود دارد که وقتی برنامه هایی ظاهر می شوند که می توانند از مزایای آن استفاده کنند، واقعاً از آن استفاده شود دستگاه خودپردازبه طور مستقیم.

دستگاه خودپرداز- این مخفف می تواند نشان دهنده فناوری انتقال داده ناهمزمان باشد ( حالت انتقال ناهمگام)، نه فقط Adobe Type Managerیا دستگاه باجه اتوماتیک، که ممکن است برای بسیاری آشناتر به نظر برسد. این فناوری برای ساخت شبکه های کامپیوتری پرسرعت با سوئیچینگ بسته با مقیاس پذیری منحصر به فرد از شبکه های محلی کوچک با سرعت تبادل 25-50 مگابیت بر ثانیه به شبکه های بین قاره ای مشخص می شود.

رسانه انتقال یا جفت تابیده (تا 155 مگابیت بر ثانیه) یا فیبر نوری است.

دستگاه خودپردازیک توسعه است STM (حالت انتقال همزمان)) فناوری انتقال داده های بسته و گفتار در فواصل طولانی که به طور سنتی برای ساخت بزرگراه های مخابراتی و شبکه های تلفن استفاده می شود. بنابراین، ابتدا در نظر خواهیم گرفت STM.

مدل STM

STMیک مکانیسم شبکه سوئیچ اتصال است که در آن یک اتصال قبل از شروع انتقال داده برقرار می شود و پس از تکمیل آن خاتمه می یابد. بنابراین، گره‌های ارتباطی کانال را می‌گیرند و نگه می‌دارند تا زمانی که قطع شدن آن را ضروری بدانند، بدون توجه به اینکه داده‌ها را ارسال می‌کنند یا سکوت می‌کنند.

داده ها در STMبا تقسیم کل پهنای باند کانال به عناصر اصلی انتقال به نام کانال های زمانی یا اسلات منتقل می شود. اسلات ها در یک قفس حاوی تعداد ثابتی کانال با شماره گذاری از 1 تا N ترکیب می شوند. به هر شکاف یک اتصال اختصاص داده می شود. هر یک از کلیپ ها (همچنین می تواند چندین مورد از آنها وجود داشته باشد - از 1 تا M) مجموعه ای از اتصالات خود را تعریف می کند. گیره اسلات های خود را برای برقراری ارتباط با دوره T فراهم می کند. تضمین می شود که در این مدت کلیپ مورد نیاز موجود باشد. پارامترهای N، M و T توسط کمیته استانداردسازی مربوطه تعیین می شود و در آمریکا و اروپا متفاوت است.

داخل کانال STMهر اتصال با یک عدد اسلات ثابت در یک نگهدارنده خاص مرتبط است. هنگامی که یک اسلات ضبط می شود، در تمام طول عمر آن اتصال در اختیار اتصال باقی می ماند.

آیا این کمی یادآور ایستگاه قطاری نیست که قطار از آن در جهت خاصی با دوره T حرکت می کند؟ اگر در بین مسافران کسی باشد که این قطار برایش مناسب باشد، صندلی خالی می‌گیرد. اگر چنین مسافری وجود نداشته باشد، صندلی خالی می ماند و شخص دیگری نمی تواند آن را اشغال کند. طبیعتاً ظرفیت چنین کانالی از بین می رود و همچنین انجام کلیه اتصالات بالقوه (M*N) به طور همزمان غیرممکن است.

انتقال به دستگاه خودپرداز

مطالعات کاربردی کانال های فیبر نوریدر مقیاس های بین اقیانوسی و فرا قاره ای تعدادی از ویژگی های انتقال داده ها در انواع مختلف را آشکار کرده اند. در ارتباطات مدرن، دو نوع درخواست قابل تشخیص است:

انتقال داده‌هایی که در برابر تلفات مقاوم هستند، اما برای تأخیرهای احتمالی حیاتی هستند (به عنوان مثال، سیگنال‌های تلویزیونی با کیفیت بالا و اطلاعات صوتی).

انتقال داده هایی که برای تاخیر بسیار مهم نیست، اما اجازه از دست دادن اطلاعات را نمی دهد (این نوع انتقال، به عنوان یک قاعده، به مبادلات کامپیوتر به کامپیوتر اشاره دارد).

انتقال داده‌های ناهمگن منجر به وقوع دوره‌ای درخواست‌های خدماتی می‌شود که به پهنای باند بالا اما زمان انتقال کم نیاز دارند. یک گره گاهی اوقات به حداکثر عملکرد کانال نیاز دارد، اما این اتفاق نسبتاً به ندرت رخ می دهد، مثلاً یک دهم زمان. برای این نوع کانال یکی از ده اتصال ممکن اجرا می شود که طبیعتا بازده استفاده از کانال را کاهش می دهد. اگر امکان انتقال اسلات موقتاً بدون استفاده به مشترک دیگری وجود داشته باشد بسیار عالی خواهد بود. افسوس، در چارچوب مدل STMاین غیر ممکن است.

مدل دستگاه خودپردازدر همان زمان به تصویب رسید AT&Tو چندین غول تلفن اروپایی. (به هر حال، این می تواند منجر به ظهور دو استاندارد مشخصات به طور همزمان شود دستگاه خودپرداز.)

ایده اصلی این بود که نیازی به مکاتبات دقیق بین اتصال و شماره شکاف نیست. کافی است شناسه اتصال همراه با داده ها را به هر شکاف آزاد منتقل کنید و در عین حال بسته را به قدری کوچک کنید که در صورت مفقود شدن، از دست دادن به راحتی دوباره پر شود. همه اینها بسیار شبیه سوئیچینگ بسته به نظر می رسد و حتی چیزی شبیه به آن نامیده می شود: "تغییر سریع بسته های کوتاه با طول ثابت". بسته های کوتاه برای شرکت های تلفنی که به دنبال حفظ خطوط آنالوگ هستند بسیار جذاب هستند STM.

برخط دستگاه خودپردازدو گره با استفاده از "شناسه اتصال مجازی" یکدیگر را پیدا می کنند ( شناسه مدار مجازی - VCI) به جای اعداد شکاف و کلیپ در مدل استفاده می شود STM. بسته سریع به همان اسلات قبلی ارسال می شود، اما بدون هیچ نشانه یا شناسه ای.

چندگانه سازی آماری

سوئیچینگ بسته سریع مشکل اسلات های استفاده نشده را با مالتی پلکس کردن آماری چندین اتصال بر روی یک پیوند با توجه به پارامترهای ترافیک آنها حل می کند. به عبارت دیگر، اگر تعداد زیادی از ترکیبات ترکیدگی داشته باشند (نسبت پیک به میانگین فعالیت 10 یا بیشتر به 1 است)، امید است که پیک فعالیت ترکیبات مختلف خیلی اوقات با هم منطبق نشود. در صورت وجود تطابق، یکی از بسته ها بافر می شود تا زمانی که اسلات های رایگان در دسترس قرار گیرند. این روش سازماندهی اتصالات با پارامترهای به درستی انتخاب شده به شما امکان می دهد کانال ها را به طور موثر بارگیری کنید. مالتی پلکس آماری، در آن امکان پذیر نیست STM، و مزیت اصلی است دستگاه خودپرداز.

انواع رابط های کاربری شبکه ATM

اول از همه، این یک رابط متمرکز بر اتصال به شبکه های محلی است که فریم های داده (خانواده ها) را اجرا می کنند IEEE 802.x و FDDI). در این مورد، تجهیزات رابط باید فریم های شبکه محلی را به عنصر انتقال شبکه ترجمه کنند دستگاه خودپردازبه عنوان یک ستون فقرات جهانی عمل می کند که دو بخش از شبکه محلی را که به طور قابل توجهی از یکدیگر فاصله دارند، به هم متصل می کند.

یک جایگزین می تواند یک رابط طراحی شده برای خدمت به گره های انتهایی باشد که به طور مستقیم فرمت های داده را اجرا می کنند دستگاه خودپرداز. این رویکرد افزایش کارایی شبکه هایی را که به مقادیر قابل توجهی از انتقال داده نیاز دارند، ممکن می سازد. برای اتصال کاربران نهایی به چنین شبکه ای از مالتی پلکسرهای ویژه استفاده می شود.

به منظور مدیریت چنین شبکه ای، هر دستگاه یک "عامل" خاص را اجرا می کند که از پردازش پیام های اداری، مدیریت اتصالات و پردازش داده ها از پروتکل مدیریت مربوطه پشتیبانی می کند.

فرمت داده ATM

کیسه پلاستیکی دستگاه خودپردازتوسط یک کمیته فرعی ویژه تعیین می شود ANSI، باید حاوی 53 بایت باشد.

5 بایت توسط هدر اشغال شده است، 48 بایت باقیمانده محتوای بسته است. هدر شامل 24 بیت برای شناسه است. VCI، 8 بیت بیت های کنترلی هستند، 8 بیت باقی مانده برای چک جمع رزرو شده است. از 48 بایت قسمت محتوا، 4 بایت را می توان برای یک لایه تطبیق ویژه اختصاص داد دستگاه خودپردازو 44 - در واقع برای داده ها. بایت های تطبیق به بسته های کوتاه اجازه ترکیب می دهند دستگاه خودپردازبه موجودیت های بزرگتر، مانند فریم ها شبکه محلی کابلی. فیلد کنترل حاوی اطلاعات سرویس در مورد بسته است.

لایه پروتکل ATM

محل دستگاه خودپردازدر مدل هفت سطحی ISO- جایی در اطراف سطح انتقال داده. درست است ، از آنجایی که امکان برقراری مکاتبات دقیق وجود ندارد دستگاه خودپردازخود به تعامل گره ها، کنترل عبور و مسیریابی می پردازد و این در سطح آماده سازی و ارسال بسته ها انجام می شود. دستگاه خودپرداز. با این حال، مکاتبات و موقعیت دقیق دستگاه خودپردازدر مدل ISOخیلی مهم نیستمهمتر از آن، درک نحوه تعامل با شبکه های موجود است TCP/IPو در سیستم عامل ویژگی هایی با برنامه هایی که نیاز به تعامل مستقیم با شبکه دارند.

برنامه هایی که رابط مستقیم دارند دستگاه خودپرداز، مزایای ارائه شده توسط یک محیط شبکه همگن در دسترس است دستگاه خودپرداز.

بار اصلی در سطح "مدیریت اتصال مجازی" قرار می گیرد دستگاه خودپرداز"، سربرگ های خاصی را رمزگشایی می کند دستگاه خودپردازکه اتصالات را برقرار می کند و قطع می کند، دی مولتی پلکسینگ را انجام می دهد و اقدامات مورد نیاز پروتکل کنترل را انجام می دهد.

لایه فیزیکی

اگرچه لایه فیزیکی بخشی از مشخصات نیست دستگاه خودپرداز، توسط بسیاری از کمیته های استانداردسازی مورد توجه قرار می گیرد. اساساً لایه فیزیکی به عنوان یک مشخصات در نظر گرفته می شود SONET (شبکه نوری سنکرون) یک استاندارد بین المللی برای انتقال داده با سرعت بالا است. چهار نوع نرخ ارز استاندارد تعریف شده است: 51، 155، 622 و 2400 مگابیت بر ثانیه، که مربوط به سلسله مراتب بین المللی انتقال همزمان دیجیتال است. سلسله مراتب دیجیتال همزمان - SDH). SDHمشخص می‌کند که چگونه داده‌ها به صورت همزمان از طریق پیوندهای فیبر نوری بدون نیاز به همگام‌سازی کانال‌ها و نرخ کلاک همه گره‌های درگیر در فرآیند انتقال و بازیابی داده‌ها، تکه‌تکه و منتقل می‌شوند.

کنترل جریان داده

به دلیل عملکرد بالای شبکه دستگاه خودپردازمکانیزمی که به طور سنتی در شبکه ها استفاده می شود TSR، نامناسب اگر کنترل انتقال به بازخورد اختصاص داده می شد، در طول مدت زمانی که سیگنال بازخورد، پس از اینکه منتظر تخصیص کانال و گذراندن تمام مراحل تبدیل، به منبع رسید، زمان انتقال چندین مگابایت به کانال را داشت، نه فقط باعث اضافه بار آن می شود، اما احتمالاً منبع اضافه بار را به طور کامل مسدود می کند.

اکثر سازمان‌های استاندارد بر نیاز به یک رویکرد جامع برای گذراندن بازرسی توافق دارند. ماهیت آن این است: سیگنال های کنترلی با عبور داده ها از هر بخشی از زنجیره تولید می شوند و در نزدیک ترین گره فرستنده پردازش می شوند. با دریافت سیگنال مربوطه، رابط کاربر می تواند انتخاب کند که چه کاری انجام دهد - نرخ انتقال را کاهش دهد یا به کاربر اطلاع دهد که سرریز اتفاق افتاده است.

اساساً ایده کنترل ترافیک در شبکه ها است دستگاه خودپردازبه تأثیرگذاری بر بخش محلی بدون تأثیر بر بخش هایی که به خوبی کار می کنند و در صورت امکان به حداکثر توان دست می یابند، ختم می شود.

پشته پروتکل رابط کاربری در TCP/IP	رابط مستقیم ATM
داده ها	برنامه ای که داده ها را تجزیه و تحلیل می کند
	رابط برنامه OS
	مدیریت اتصالات مجازی ATM
لایه برنامه ATM
سطح داده	درایور رابط ATM
لایه فیزیکی (SONET)

100VG-AnyLAN

در تیرماه 93 به ابتکار شرکت ها AT&Tو هیولت پاکاردکمیته جدیدی تشکیل شد IEEE 802.12، برای استانداردسازی فناوری جدید طراحی شده است 100BaseVG. این فناوری توسعه استاندارد با سرعت بالا بود IEEE 802.3(همچنین به عنوان شناخته شده است 100BaseT، یا شبکه محلی کابلیروی جفت پیچ خورده).

در سپتامبر این شرکت IBMپیشنهاد برای ترکیب پشتیبانی در استاندارد جدید شبکه محلی کابلیو حلقه نشانه. نام فناوری جدید نیز تغییر کرده است - 100VG-AnyLAN.

این فناوری باید هم از برنامه های شبکه موجود و هم از برنامه های جدید ایجاد شده پشتیبانی کند. این امر با پشتیبانی همزمان از فرمت‌های قاب داده و اترنت و Token Ring به دست می‌آید که شفافیت شبکه‌های ساخته شده با استفاده از فناوری جدید برای برنامه‌های موجود را تضمین می‌کند.

مدتی است که کابل های جفت پیچ خورده در همه جا جایگزین کابل های کواکسیال شده اند. از مزایای آن می توان به تحرک و قابلیت اطمینان بیشتر، هزینه کم و مدیریت شبکه ساده تر اشاره کرد. فرآیند تعویض کابل های کواکسیال نیز در اینجا در حال انجام است. استاندارد 100VG-AnyLANهم روی جفت های پیچ خورده (هر سیستم کابلی موجود برای استفاده مناسب است) و هم روی خطوط فیبر نوری که فاصله قابل توجهی را بین مشترکین امکان پذیر می کند متمرکز است. با این حال، استفاده از فیبر نوری بر سرعت تبادل تاثیر نمی گذارد.

توپولوژی

از آنجا که 100 ولتطراحی شده برای جایگزینی اترنت و حلقه توکن، از توپولوژی های مورد استفاده برای این شبکه ها پشتیبانی می کند (به ترتیب گذرگاه و حلقه نشانه منطقی رایج). توپولوژی فیزیکی یک ستاره است، حلقه ها یا شاخه ها مجاز نیستند.

با اتصال آبشاری هاب هافقط یک خط ارتباطی بین آنها مجاز است. تشکیل خطوط پشتیبان تنها در صورتی امکان پذیر است که دقیقاً یکی در هر زمان فعال باشد.

این استاندارد حداکثر 1024 گره را در یک بخش شبکه ارائه می دهد، اما به دلیل کاهش عملکرد شبکه، حداکثر واقعی کمتر است - 250 گره. ملاحظات مشابه حداکثر فاصله بین دورترین گره ها - دو و نیم کیلومتر را تعیین می کند.

متأسفانه، استاندارد ترکیب در یک بخش از سیستم‌هایی را که به طور همزمان از فرمت‌ها استفاده می‌کنند، اجازه نمی‌دهد اترنت و حلقه توکن. برای چنین شبکه هایی ویژه وجود دارد 100VG-AnyLANپل ها Token Ring-Ethernet. اما در صورت پیکربندی 100VG-Ethernetبخش شبکه محلی کابلیبا سرعت انتقال معمولی (10 مگابیت بر ثانیه) می توان با استفاده از یک مبدل سرعت ساده متصل شد.

تجهیزات

رسانه انتقال . برای اترنت 100Base-Tکابل های حاوی چهار جفت پیچ خورده بدون محافظ استفاده می شود. یک جفت برای انتقال داده ها، یک جفت برای حل تعارض استفاده می شود. دو جفت باقی مانده استفاده نمی شود. بدیهی است که انتقال داده ها در هر چهار جفت به شما سود چهار برابری می دهد. جایگزینی کد استاندارد "منچستر" با کد کارآمدتر - 5B6B NRZ- تقریباً دو برابر بیشتر (به دلیل انتقال دو بیت داده در یک سیکل ساعت) افزایش می دهد. بنابراین، تنها با افزایش جزئی در فرکانس حامل (حدود 20٪)، عملکرد خط ارتباطی ده برابر افزایش می یابد. هنگام کار با کابل های محافظ معمولی برای شبکه ها حلقه نشانهدو جفت پیچ خورده استفاده می شود اما با فرکانس دو برابر (به دلیل شیلد بودن کابل). هنگام انتقال از روی چنین کابلی، هر جفت به عنوان یک کانال ثابت یک طرفه استفاده می شود. یک جفت داده های ورودی را حمل می کند و دیگری خروجی را حمل می کند. فاصله استاندارد گره هایی که پارامترهای انتقال در آنها تضمین می شود برای جفت های دسته سوم و چهارم 100 متر و برای دسته پنجم 200 متر است.

ممکن است از جفت فیبر نوری استفاده شود. به لطف این حامل، مسافت تحت پوشش به دو کیلومتر افزایش می یابد. همانند کابل محافظ، از اتصال دو طرفه استفاده می شود.

هاب 100 ولتمی تواند به صورت آبشاری متصل شود که حداکثر فاصله بین گره ها را در یک بخش روی کابل های بدون محافظ تا 2.5 کیلومتر فراهم می کند.

هاب ها . بازیگر اصلی در ساخت شبکه 100VG-AnyLANاست هاب(یا هاب). تمام دستگاه های شبکه، صرف نظر از هدفشان، به آن متصل هستند هاب ها. دو نوع اتصال وجود دارد: برای uplink و downlink. منظور ما از اتصال "بالا" ارتباط با است هابسطح بالاتر. "Down" یک اتصال به گره ها و هاب های انتهایی سطح پایین است (یک پورت برای هر دستگاه یا هاب).

برای محافظت از داده ها از دسترسی غیرمجاز، دو حالت عملیاتی برای هر پورت اجرا می شود: محرمانه و عمومی. در حالت محرمانه، هر پورت فقط پیام هایی را دریافت می کند که مستقیماً به آن خطاب شده است، در حالت عمومی - همه پیام ها. به طور معمول از حالت عمومی برای اتصال پل ها و روترها و همچنین انواع تجهیزات تشخیصی استفاده می شود.

به منظور بهبود عملکرد سیستم، داده های خطاب به یک گره خاص فقط به آن منتقل می شود. داده های در نظر گرفته شده برای پخش تا پایان ارسال بافر می شوند و سپس برای همه مشترکین ارسال می شوند.

مدل 100VG-AnyLAN و OSI

در استاندارد مورد نظر IEEE 802.12، 100VG-AnyLANتعیین شده در سطح انتقال داده ها (سطح دوم مدل هفت سطحی ISO) و در سطح فیزیکی (سطح 1 ISO).

سطح انتقال داده به دو سطح زیر تقسیم می شود: کنترل اتصال منطقی ( LLC - کنترل پیوند منطقی) و کنترل دسترسی به رسانه ( MAC - کنترل دسترسی متوسط).

استاندارد OSIلایه پیوند داده مسئول اطمینان از انتقال داده قابل اعتماد بین دو گره شبکه است. لایه پیوند داده با دریافت بسته ای برای انتقال از یک لایه شبکه بالاتر، آدرس گیرنده و منبع را به این بسته متصل می کند، مجموعه ای از فریم ها را برای ارسال از آن تشکیل می دهد و افزونگی لازم برای تشخیص و تصحیح خطا را فراهم می کند. لایه پیوند داده از فرمت های فریم پشتیبانی می کند اترنت و حلقه توکن.

سطح فرعی بالا - کنترل اتصال منطقی - حالت های انتقال داده را هم با و هم بدون برقراری اتصال فراهم می کند.

سطح زیرین پایین - کنترل دسترسی رسانه ها - در حین انتقال، شکل گیری نهایی قاب انتقال را مطابق با پروتکل اجرا شده در این بخش تضمین می کند. IEEE 802.3 یا 802.5). اگر در مورد دریافت بسته صحبت می کنیم، لایه فرعی مطابقت آدرس را تعیین می کند، جمع کنترل را بررسی می کند و خطاهای انتقال را تعیین می کند.

منطقی مک-زیرلایه را می توان به سه جزء اصلی تقسیم کرد: پروتکل اولویت درخواست، سیستم تست اتصال و سیستم آماده سازی قاب انتقال.

درخواست پروتکل اولویت - پروتکل اولویت تقاضا (DPP)- توسط استاندارد تفسیر شده است 100VG-AnyLANبه عنوان بخشی جدایی ناپذیر زیرلایه MAC. DPPترتیب پردازش درخواست ها و برقراری ارتباط را تعیین می کند.

هنگامی که یک گره پایانی برای ارسال یک بسته آماده است، یک درخواست عادی یا با اولویت بالا را به هاب ارسال می کند. اگر گره چیزی برای ارسال نداشته باشد، یک سیگنال "رایگان" ارسال می کند. اگر گره فعال نباشد (مثلاً رایانه خاموش باشد) طبیعتاً چیزی ارسال نمی کند. در مورد اتصال آبشاری هاب ها، زمانی که یک گره انتقال درخواستی را از یک هاب سطح پایین تر درخواست می کند، دومی درخواست "بالا" را پخش می کند.

هاببه صورت دوره ای پورت ها را نظرسنجی می کند تا آمادگی آنها را برای انتقال مشخص کند. اگر چندین گره همزمان آماده ارسال باشند، هاب درخواست های آنها را بر اساس دو معیار - اولویت درخواست و شماره فیزیکی پورتی که گره فرستنده به آن متصل است، تجزیه و تحلیل می کند.

درخواست های با اولویت بالا به طور طبیعی ابتدا پردازش می شوند. چنین اولویت هایی توسط برنامه هایی استفاده می شود که برای زمان پاسخگویی حیاتی هستند، مانند سیستم های چند رسانه ای تمام فرمت. مدیر شبکه می تواند پورت های اختصاصی را با اولویت های بالا مرتبط کند. به منظور جلوگیری از افت عملکرد، مکانیزم ویژه ای معرفی شده است که از انتساب اولویت بالا به تمام درخواست های منشاء از یک گره جلوگیری می کند. چندین درخواست با اولویت بالا که به طور همزمان انجام می شوند مطابق آدرس پورت فیزیکی پردازش می شوند.

پس از پردازش تمام درخواست‌های با اولویت بالا، درخواست‌های اولویت معمولی به ترتیبی که توسط آدرس پورت فیزیکی تعیین می‌شود پردازش می‌شوند. برای اطمینان از زمان پاسخگویی تضمین شده، یک درخواست معمولی که 200-300 میلی ثانیه صبر کرده است، اولویت بالایی دارد.

هنگام نظرسنجی پورتی که یک هاب سطح پایین به آن متصل است، نظرسنجی پورت های آن آغاز می شود و تنها پس از آن نظرسنجی پورت های سطح بالاتر از سر گرفته می شود. هاب. بنابراین، تمام گره های انتهایی بدون توجه به سطح هابی که به آن متصل هستند، به صورت متوالی نظرسنجی می شوند.

سیستم تست اتصال . هنگام آزمایش اتصالات، ایستگاه و آن هابتبادل بسته های آزمایشی ویژه در همان زمان، همه هاب های دیگر یک اعلان دریافت می کنند که آزمایش در جایی از شبکه انجام می شود. علاوه بر تأیید اتصالات، می توانید اطلاعاتی در مورد انواع دستگاه های متصل به شبکه به دست آورید ( هاب ها، پل ها، دروازه ها و گره های انتهایی)، نحوه عملکرد و آدرس آنها.

هر بار که یک گره مقداردهی اولیه می شود و هر بار که از سطح خطای انتقال مشخصی فراتر می رود، اتصالات آزمایش می شوند. آزمایش اتصالات بین هاب ها شبیه به آزمایش اتصالات گره انتهایی است.

آماده سازی قاب انتقال . قبل از انتقال داده ها به لایه فیزیکی، لازم است آن را با یک سربرگ و پایان سرویس تکمیل کنید، از جمله پر کردن فیلد داده (در صورت لزوم)، آدرس های مشترک و دنباله های کنترل.

قاب انتقال 100VG-AnyLAN

استاندارد در نظر گرفته شده IEEE-802.12از سه نوع قالب داده پشتیبانی می کند: IEEE 802.3 (اترنت)، IEEE 802.5 (حلقه توکن)و یک فرمت ویژه برای فریم های تست اتصال IEEE 802.3.

این استاندارد با ممنوع کردن استفاده از قالب‌های فریم مختلف در یک بخش شبکه، شبکه‌های مجاز را محدود می‌کند. هر سگمنت می تواند تنها یک استاندارد منطقی را پشتیبانی کند و برای ساخت شبکه های ناهمگن، استفاده از پل های ویژه تجویز شده است.

سفارش انتقال داده برای فرمت ها اترنت و حلقه توکنیکسان است (مهمترین بایت اول ارسال می شود و کمترین بایت آخر). تنها تفاوت ترتیب بیت ها در بایت ها است: در قالب شبکه محلی کابلیبیت‌های کم‌اهمیت ابتدا منتقل می‌شوند و حلقه نشانه- سالمندان

قاب اترنت (IEEE 802.3)باید شامل فیلدهای زیر باشد:

D.A.- آدرس گیرنده بسته (6 بایت)؛

S.A.

L- نشانگر طول داده (2 بایت)؛

داده های کاربر و متغیرهایی؛

FCS- توالی کنترل

قاب حلقه توکن (IEEE 802.5)شامل فیلدهای بیشتری است برخی از آنها پروتکل هستند 100VG-AnyLANاستفاده نمی شود، اما فقط برای اطمینان از سازگاری داده ها با بخش های 4 و 16 مگابیت بر ثانیه (در صورت تبادل از طریق پل های مناسب) ذخیره می شوند:

AC- فیلد کنترل دسترسی (1 بایت، استفاده نشده)؛

F.C.- فیلد کنترل فریم (1 بایت، استفاده نشده)؛

D.A.- آدرس گیرنده (6 بایت)؛

S.A.- آدرس فرستنده (6 بایت)؛

R.I.- قسمت اطلاعات روتر (0-30 بایت)؛

زمینه اطلاعات؛

FCS- بررسی دنباله (4 بایت).

لایه فیزیکی شبکه های 100VG-AnyLAN

در مدل ISOلایه فیزیکی مسئول فرآیند مستقیم انتقال بیت های داده از یک گره به گره دیگر است. اتصال دهنده ها، کابل ها، سطوح سیگنال، فرکانس ها و سایر مشخصات فیزیکی با این سطح توصیف می شوند.

به عنوان یک استاندارد الکتریکی برای انتقال داده، توسعه دهندگان تصمیم گرفتند به روش شناخته شده کدگذاری مستقیم دو سطحی بازگردند. کد NRZ) که در آن یک سطح سیگنال بالا مربوط به یک منطقی است و یک سطح سیگنال پایین مربوط به یک صفر منطقی است. روزی روزگاری در طلوع عصر انتقال داده های دیجیتال، این روش کنار گذاشته شد. این عمدتا به دلیل مشکلات همگام سازی بود و علیرغم تراکم بیشتر اطلاعات در هر چرخه ساعت فرکانس حامل - دو بیت در هر سیکل ساعت - رخ داد.

با استفاده از رمزگذاری 5B6B، که تعداد مساوی صفر و یک را در داده های ارسالی از پیش تعیین می کند، به شما امکان می دهد همگام سازی کافی را به دست آورید. حتی وجود سه بیت از یک سطح پشت سر هم (و تعداد بیشتری از آنها با رمزگذاری ممنوع شده و به عنوان یک خطا تفسیر می شوند) زمانی را ندارد که منجر به عدم هماهنگی فرستنده و گیرنده شود.

بنابراین، با افزونگی کد 20٪، ظرفیت کانال دو برابر می شود. در فرکانس ساعت 30 مگاهرتز، 25 مگابیت بر ثانیه از داده های اصلی روی یک جفت انتقال می یابد.

مدیریت انتقال داده ها در شبکه ها

شبکه‌هایی که بر روی کابل‌های جفت تابیده بدون محافظ ساخته شده‌اند از هر چهار جفت کابل استفاده می‌کنند و می‌توانند در حالت تمام دوبلکس (برای انتقال سیگنال‌های کنترلی) و حالت نیمه دوبلکس، زمانی که هر چهار جفت برای انتقال داده‌ها در یک جهت استفاده می‌شوند، کار کنند.

در شبکه های جفت محافظ یا فیبر نوری، دو کانال یک طرفه اجرا می شود: یکی برای مثال، دیگری برای انتقال. دریافت و انتقالداده ها را می توان به طور همزمان انجام داد.

در شبکه‌هایی که از فیبر نوری یا جفت‌های محافظ استفاده می‌کنند، انتقال داده به روشی مشابه انجام می‌شود. تفاوت های کوچک با وجود کانال هایی که به طور مداوم در هر دو جهت کار می کنند تعیین می شود. برای مثال، یک گره ممکن است بسته ای را دریافت کند و به طور همزمان یک درخواست سرویس ارسال کند.

سریع شبکه محلی کابلی

اترنت، با همه موفقیت هایش، هرگز زیبا نبوده است. کارت های شبکه فقط یک مفهوم ابتدایی از هوش دارند. آنها در واقع ابتدا بسته را ارسال می کنند و سپس بررسی می کنند که آیا شخص دیگری همزمان داده ها را ارسال می کند یا خیر. یکی مقایسه کرد شبکه محلی کابلیبا جامعه ای که در آن افراد تنها زمانی می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند که همه همزمان فریاد بزنند.

مانند سلف خود، اترنت سریعاز روش انتقال داده استفاده می کند CSMACD (دسترسی چندگانه Carrier Sense با تشخیص برخورد- دسترسی چند رسانه ای با سنجش حامل و تشخیص برخورد). پشت این مخفف طولانی و گیج کننده یک فناوری بسیار ساده نهفته است. زمانی که هزینه شبکه محلی کابلیباید پیامی ارسال کند، ابتدا منتظر سکوت می ماند، سپس بسته را می فرستد و در همان زمان گوش می دهد تا ببیند آیا کسی در همان زمان پیام ارسال کرده است یا خیر. اگر این اتفاق بیفتد، هر دو بسته به مقصد نمی رسند. اگر هیچ برخوردی وجود نداشته باشد و برد باید به انتقال داده ها ادامه دهد، همچنان چند میکروثانیه منتظر می ماند.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

L14: فناوری های پرسرعتشبکه محلی کابلی

در 1:سریعشبکه محلی کابلی

Fast Ethernet توسط 3Com برای پیاده سازی شبکه ای با سرعت انتقال 100 مگابیت بر ثانیه با حفظ تمام ویژگی های اترنت 10 مگابیت پیشنهاد شد. برای این منظور قالب فریم و روش دسترسی به طور کامل حفظ شد. این به شما امکان می دهد تا نرم افزار را به طور کامل ذخیره کنید. یکی از الزامات نیز استفاده از سیستم کابل کشی جفت پیچ خورده بود که در زمان ظهور Fast Ethernet موقعیت غالبی را به خود اختصاص داد.

اترنت سریع شامل استفاده از سیستم های کابل کشی زیر است:

1) پیوند فیبر نوری چند حالته

ساختار شبکه: درخت سلسله مراتبی، ساخته شده بر روی هاب ها، زیرا قرار نبود از کابل کواکسیال استفاده شود.

قطر شبکه Fast Ethernet حدود 200 متر است که با کاهش زمان ارسال فریم با حداقل طول همراه است. شبکه می تواند در حالت نیمه دوبلکس یا تمام دوبلکس کار کند.

استاندارد سه ویژگی لایه فیزیکی را تعریف می کند:

1) استفاده از دو جفت بدون محافظ

2) استفاده از چهار جفت بدون محافظ

3) استفاده از دو فیبر نوری

P1: مشخصات 100پایه- TXو 100پایه- FX

این فناوری ها علیرغم استفاده از کابل های مختلف، از نظر کارایی اشتراکات زیادی دارند. تفاوت این است که مشخصات TX تشخیص خودکار نرخ باود را فراهم می کند. اگر سرعت قابل تعیین نباشد، خط با سرعت 10 مگابیت کار می کند.

P2: مشخصات 100پایه- تی4

در زمان ظهور Fast Ethernet، اکثر کاربران از کابل جفت پیچ خورده دسته 3 استفاده می کردند. به منظور انتقال سیگنال با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه از طریق چنین سیستم کابلی، یک سیستم کدگذاری منطقی ویژه استفاده شد. در این حالت فقط می توان از 3 جفت کابل برای انتقال داده استفاده کرد و از جفت 4 برای گوش دادن و تشخیص برخورد استفاده می شود. این به شما امکان می دهد سرعت تبادل را افزایش دهید.

P3:پقوانین ساخت شبکه های چندبخشیسریعشبکه محلی کابلی

تکرار کننده های اترنت سریع به 2 کلاس تقسیم می شوند:

آ. پشتیبانی از انواع کدگذاری منطقی

ب این فقط یک نوع کدگذاری منطقی را پشتیبانی می کند، اما هزینه آن بسیار کمتر است.

بنابراین، بسته به پیکربندی شبکه، استفاده از یک یا دو تکرار کننده نوع 2 مجاز است.

در ساعت 2:مشخصات 100VG- هرLAN

این یک فناوری است که برای انتقال داده ها با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه با استفاده از پروتکل های اترنت یا Token Ring طراحی شده است. برای این منظور از یک روش دسترسی اولویت دار و یک طرح رمزگذاری داده جدید به نام «کدگذاری چهارگانه» استفاده شد. در این حالت داده ها با سرعت 25 مگابیت بر ثانیه روی 4 جفت پیچ خورده منتقل می شوند که در مجموع 100 مگابیت بر ثانیه را فراهم می کند.

ماهیت روش به شرح زیر است: ایستگاهی که دارای یک فریم است، درخواستی را برای انتقال به هاب می فرستد، که به اولویت کم برای داده های معمولی و اولویت بالا برای داده های بحرانی تاخیر، یعنی داده های چند رسانه ای نیاز دارد. هاب مجوز انتقال فریم مربوطه را فراهم می کند، یعنی در سطح دوم مدل OSI (لایه پیوند) عمل می کند. اگر شبکه مشغول باشد، هاب درخواست را در صف قرار می دهد.

توپولوژی فیزیکی چنین شبکه ای لزوماً یک ستاره است و انشعاب مجاز نیست. هاب چنین شبکه ای دارای 2 نوع پورت است:

1) پورت برای ارتباط رو به پایین (به سطح پایین سلسله مراتب)

2) پورت های Uplink

علاوه بر هاب ها، چنین شبکه ای ممکن است شامل سوئیچ ها، روترها و آداپتورهای شبکه باشد.

چنین شبکه ای می تواند از فریم های اترنت، فریم های Token Ring و همچنین فریم های تست اتصال خود استفاده کند.

مزایای اصلی این فناوری:

1) امکان استفاده از شبکه 10 مگابیت موجود

2) عدم تلفات ناشی از درگیری

3) امکان ساخت شبکه های گسترده بدون استفاده از سوئیچ

در ساعت 3:گیگابیتشبکه محلی کابلی

فناوری اترنت پرسرعت گیگابیت سرعتی تا 1 گیگابیت در ثانیه را فراهم می کند و در توصیه های 802.3z و 802.3ab توضیح داده شده است. ویژگی های این تکنولوژی:

1) انواع فریم ها ذخیره می شوند

2) امکان استفاده از دو پروتکل دسترسی رسانه CSMA/CD و سیستم فول دوبلکس وجود دارد

از رسانه انتقال فیزیکی می توان استفاده کرد:

1) کابل فیبر نوری

3) کابل کواکسیال.

در مقایسه با نسخه های قبلی، تغییراتی هم در سطح فیزیکی و هم در سطح MAC وجود دارد:

1) حداقل اندازه فریم از 64 به 512 بایت افزایش یافته است. فریم به 51 بایت با یک فیلد پسوند ویژه در اندازه های 448 تا 0 بایت گسترش می یابد.

2) برای کاهش سربار، گره های انتهایی اجازه دارند چندین فریم را پشت سر هم بدون رها کردن محیط انتقال ارسال کنند. این حالت Burst Mode نام دارد. در این حالت، ایستگاه می تواند چندین فریم با طول کل 65536 بیت ارسال کند.

اترنت گیگابیت را می توان روی کابل جفت پیچ خورده رده 5 با استفاده از 4 جفت هادی پیاده سازی کرد. هر جفت هادی سرعت انتقال 250 مگابیت بر ثانیه را فراهم می کند

B4: 10 گیگابیتشبکه محلی کابلی

تا سال 2002، تعدادی از شرکت ها تجهیزاتی را توسعه دادند که سرعت انتقال 10 گیگابیت بر ثانیه را فراهم می کرد. این در درجه اول تجهیزات سیسکو است. در این راستا استاندارد 802.3ae توسعه یافت. طبق این استاندارد از خطوط فیبر نوری به عنوان خطوط انتقال داده استفاده می شد. در سال 2006 استاندارد 802.3an ظاهر شد که از کابل جفت پیچ خورده دسته ششم استفاده می کرد. فناوری اترنت 10 گیگابیتی در درجه اول برای انتقال داده در فواصل طولانی در نظر گرفته شده است. برای اتصال شبکه های محلی استفاده می شد. به شما امکان می دهد شبکه هایی با قطر چند 10 کیلومتر بسازید. ویژگی های اصلی اترنت 10 گیگابیتی عبارتند از:

1) حالت دوبلکس بر اساس سوئیچ ها

2) در دسترس بودن 3 گروه از استانداردهای لایه فیزیکی

3) استفاده از کابل فیبر نوری به عنوان رسانه اصلی انتقال داده

B5: 100 گیگابیتشبکه محلی کابلی

در سال 2010 استاندارد جدیدی به نام 802.3ba به تصویب رسید که سرعت انتقال 40 و 100 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می کرد. هدف اصلی از توسعه این استاندارد گسترش الزامات پروتکل 802.3 به سیستم های جدید انتقال داده با سرعت فوق العاده بالا بود. در عین حال، وظیفه حفظ زیرساخت شبکه های کامپیوتری محلی تا حد امکان بود. نیاز به یک استاندارد جدید با رشد حجم داده های ارسالی از طریق شبکه همراه است. حجم مورد نیاز به طور قابل توجهی بیشتر از قابلیت های موجود است. این استاندارد از حالت تمام دوبلکس پشتیبانی می کند و رسانه های مختلف انتقال داده را هدف قرار می دهد.

اهداف اصلی تدوین استاندارد جدید عبارت بودند از:

1) ذخیره فرمت فریم

2) صرفه جویی در اندازه حداقل و حداکثر فریم

3) حفظ سطح خطا در همان حدود

4) ارائه پشتیبانی برای یک محیط بسیار قابل اعتماد برای انتقال داده های ناهمگن

5) ارائه مشخصات لایه فیزیکی برای انتقال از طریق فیبر نوری

کاربران اصلی سیستم های توسعه یافته بر اساس این استاندارد باید شبکه های ذخیره سازی، مزارع سرور، مراکز داده و شرکت های مخابراتی باشند. برای این سازمان‌ها، سیستم‌های ارتباطی داده‌ها در حال حاضر یک گلوگاه هستند. توسعه آینده شبکه های اترنت با شبکه های 1 ترابیت بر ثانیه مرتبط است. انتظار می رود که فناوری پشتیبانی کننده از چنین سرعت هایی تا سال 2015 ظاهر شود. برای انجام این کار، باید بر تعدادی از مشکلات غلبه کرد، به ویژه توسعه لیزرهای با فرکانس بالاتر با فرکانس مدولاسیون حداقل 15 گیگاهرتز. این شبکه ها همچنین به کابل های نوری جدید و سیستم های مدولاسیون جدید نیاز دارند. امیدوار کننده ترین رسانه های انتقال خطوط فیبر نوری با هسته خلاء و همچنین خطوط ساخته شده از کربن و نه از سیلیکون مانند خطوط مدرن هستند. طبیعتاً با استفاده گسترده از خطوط فیبر نوری، توجه بیشتر به روش های نوری پردازش سیگنال ضروری است.

L15: LANرمزحلقه

Q1: اطلاعات عمومی

Token Ring - حلقه توکن یک فناوری شبکه است که در آن ایستگاه‌ها تنها زمانی می‌توانند داده‌ها را منتقل کنند که دارای نشانه‌ای باشند که به طور مداوم در شبکه در گردش باشد. این فناوری توسط IBM پیشنهاد شده و در استاندارد 802.5 توضیح داده شده است.

مشخصات فنی اصلی Token Ring:

1) حداکثر تعداد ایستگاه در رینگ 256

2) حداکثر فاصله بین ایستگاه ها 100 متر برای کابل جفت تابیده دسته 4، برای کابل چند حالته فیبر نوری 3 کیلومتر

3) با استفاده از بریج می توانید تا 8 حلقه را ترکیب کنید.

2 نسخه از فناوری Token Ring وجود دارد که سرعت انتقال 4 و 16 مگابیت بر ثانیه را ارائه می دهد.

مزایای سیستم:

1) بدون درگیری

2) زمان دسترسی تضمینی

3) عملکرد خوب تحت بار سنگین، در حالی که اترنت در بار 30 درصد سرعت آن را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.

4) اندازه بزرگ داده های ارسالی در هر فریم (تا 18 کیلوبایت).

5) سرعت واقعی یک شبکه Token Ring 4 مگابایتی بالاتر از یک اترنت 10 مگابیتی است.

معایب عبارتند از:

1) هزینه بالاتر تجهیزات

2) ظرفیت شبکه Token Ring در حال حاضر کمتر از نسخه های اخیر اترنت است

B2: سازمان ساختاری و عملکردیرمزحلقه

توپولوژی فیزیکی Token Ring ستاره است. این با اتصال همه رایانه ها از طریق آداپتورهای شبکه به یک دستگاه دسترسی چندگانه اجرا می شود. فریم ها را از گره ای به گره دیگر منتقل می کند و یک هاب است. دارای 8 پورت و 2 کانکتور برای اتصال به هاب های دیگر. اگر یکی از آداپتورهای شبکه از کار بیفتد، این جهت پل می شود و یکپارچگی حلقه به خطر نمی افتد. چندین هاب را می توان از نظر ساختاری در یک خوشه ترکیب کرد. در این خوشه، مشترکین در یک حلقه به هم متصل هستند. هر گره شبکه یک فریم از یک گره همسایه دریافت می کند، سطح سیگنال را بازیابی می کند و آن را به گره بعدی ارسال می کند. یک قاب می تواند حاوی داده یا نشانگر باشد. هنگامی که یک گره نیاز به انتقال یک فریم دارد، آداپتور منتظر می ماند تا توکن برسد. هنگامی که آن را دریافت کرد، توکن را به یک قاب داده تبدیل می کند و آن را در اطراف حلقه عبور می دهد. بسته در اطراف کل حلقه می چرخد ​​و به گره ای می رسد که بسته را ایجاد کرده است. در اینجا صحت قاب عبور از حلقه بررسی می شود. تعداد فریم هایی که یک گره می تواند در 1 جلسه ارسال کند با زمان نگهداری نشانه تعیین می شود که معمولاً 10 میلی ثانیه است. هنگامی که یک گره یک رمز را دریافت می کند، تعیین می کند که آیا داده هایی برای انتقال دارد یا خیر و آیا اولویت آن از مقدار اولویت رزرو شده ثبت شده در توکن بیشتر است یا خیر. اگر بیش از آن باشد، گره توکن را می گیرد و یک قاب داده را تشکیل می دهد. در طول انتقال نشانه و قاب داده، هر گره فریم را برای خطا بررسی می کند. هنگامی که آنها شناسایی می شوند، یک پرچم خطای ویژه تنظیم می شود و همه گره ها این فریم را نادیده می گیرند. همانطور که توکن از اطراف حلقه عبور می کند، گره ها این فرصت را دارند که اولویتی را که می خواهند فریم خود را با آن ارسال کنند، رزرو کنند. همانطور که از حلقه عبور می کند، قاب با بالاترین اولویت به نشانگر متصل می شود. این وسیله انتقال را در برابر برخورد قاب تضمین می کند. هنگام ارسال فریم های کوچک، مانند درخواست برای خواندن یک فایل، تاخیر لازم برای تکمیل درخواست برای تکمیل رفت و برگشت آن در اطراف رینگ وجود دارد. برای افزایش عملکرد در شبکه ای با سرعت 16 مگابیت بر ثانیه، از حالت انتقال اولیه توکن استفاده می شود. در این حالت، گره بلافاصله پس از ارسال فریم خود، توکن را به گره بعدی ارسال می کند. بلافاصله پس از روشن کردن شبکه، 1 گره به عنوان مانیتور فعال تعیین می شود:

1) نظارت بر وجود نشانگر در شبکه

2) تشکیل یک نشانگر جدید در هنگام شناسایی ضرر

3) تشکیل کادر تشخیصی

Q3: فرمت های قاب

شبکه Token Ring از 3 نوع فریم استفاده می کند:

1) چارچوب داده

3) توالی خاتمه

یک قاب داده از مجموعه بایت های زیر تشکیل شده است:

HP - جداکننده اولیه. اندازه 1 بایت، شروع قاب را نشان می دهد. همچنین نوع شلیک را یادداشت می کند: متوسط، آخر یا تک.

UD - کنترل دسترسی. در این زمینه، گره هایی که باید داده ها به آنها منتقل شود، می توانند نیاز به رزرو کانال را ثبت کنند.

انگلستان - مدیریت پرسنل 1 بایت اطلاعات مدیریت حلقه را نشان می دهد.

AN - آدرس گره مقصد. بسته به تنظیمات می تواند 2 یا 6 بایت طول داشته باشد.

AI - آدرس منبع. همچنین 2 یا 6 بایت.

داده ها. این فیلد ممکن است حاوی داده های در نظر گرفته شده برای پروتکل های لایه شبکه باشد. محدودیت خاصی در طول فیلد وجود ندارد، اما طول آن بر اساس زمان مجاز نگهداری توکن (10 میلی ثانیه) محدود شده است. در این مدت معمولاً می توانید از 5 تا 20 کیلوبایت اطلاعات را انتقال دهید که محدودیت واقعی است.

KS - جمع کنترلی، 4 بایت.

KR - جداکننده انتهایی. 1 بایت

SC - وضعیت قاب. برای مثال ممکن است حاوی اطلاعاتی درباره یک خطای موجود در قاب باشد.

نوع دوم قاب یک نشانگر است:

فریم سوم دنباله تکمیل است:

برای تکمیل انتقال در هر زمان استفاده می شود.

L16: LANFDDI

Q1: اطلاعات عمومی

FDDI - رابط داده توزیع شده فیبر نوری.

این یکی از اولین فناوری های پرسرعت مورد استفاده در شبکه های کابل فیبر نوری است. استاندارد FDDI با حداکثر انطباق با استاندارد Token Ring پیاده سازی شده است.

استاندارد FDDI ارائه می دهد:

1) قابلیت اطمینان بالا

2) پیکربندی مجدد انعطاف پذیر

3) سرعت انتقال تا 100 مگابیت بر ثانیه

4) فواصل طولانی بین گره ها، تا 100 کیلومتر

مزایای شبکه:

1) ایمنی بالای سر و صدا

2) محرمانه بودن انتقال اطلاعات

3) عایق گالوانیکی عالی

4) امکان ترکیب تعداد زیادی کاربر

5) زمان دسترسی تضمینی به شبکه

6) بدون درگیری حتی تحت بار سنگین

ایرادات:

1) هزینه بالای تجهیزات

2) سختی عملیات

B2: سازماندهی ساختاری شبکه

توپولوژی - حلقه دوتایی. علاوه بر این، از 2 کابل فیبر نوری چند جهته استفاده می شود:

در طول عملیات عادی، حلقه اصلی برای انتقال داده استفاده می شود. حلقه دوم یک حلقه پشتیبان است و انتقال اطلاعات را در جهت مخالف تضمین می کند. در صورت خرابی کابل یا خرابی ایستگاه کاری به طور خودکار فعال می شود

اتصال نقطه به نقطه بین ایستگاه ها استانداردسازی را ساده می کند و امکان استفاده از انواع مختلف الیاف را در سایت های مختلف فراهم می کند.

این استاندارد اجازه استفاده از 2 نوع آداپتور شبکه را می دهد:

1) آداپتور نوع A مستقیماً به 2 خط متصل می شود و می تواند سرعت عملیاتی تا 200 مگابیت بر ثانیه را ارائه دهد

2) آداپتور نوع B فقط به حلقه 1 متصل می شود و سرعت تا 100 مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کند

علاوه بر ایستگاه های کاری، شبکه ممکن است شامل هاب های ارتباطی نیز باشد. آنها ارائه می دهند:

1) نظارت بر شبکه

2) تشخیص عیب

3) تبدیل سیگنال نوری به سیگنال الکتریکی و بالعکس در صورت نیاز به اتصال یک جفت پیچ خورده

سرعت مبادله در چنین شبکه هایی به ویژه به دلیل یک روش کدگذاری ویژه توسعه یافته برای این استاندارد افزایش می یابد. در آن، کاراکترها نه با استفاده از بایت، بلکه با استفاده از nibbles رمزگذاری می شوند که نامیده می شوند نیش زدن.

Q3: سازماندهی شبکه عملکردی

این استاندارد بر اساس روش دسترسی توکن مورد استفاده در Token Ring بود. تفاوت بین روش دسترسی FDDI و Token Ring به شرح زیر است:

1) FDDI از انتقال چند توکن استفاده می کند که در آن یک توکن جدید بلافاصله پس از پایان انتقال فریم به ایستگاه دیگری منتقل می شود، بدون اینکه منتظر بازگشت آن باشد.

2) FDDI توانایی تعیین اولویت و افزونگی را فراهم نمی کند. هر ایستگاه ناهمزمان در نظر گرفته می شود، زمان دسترسی به شبکه برای آن حیاتی نیست. همچنین ایستگاه های همزمان با محدودیت های بسیار سخت در زمان دسترسی و فاصله بین انتقال داده ها وجود دارد. برای چنین ایستگاه هایی، یک الگوریتم دسترسی به شبکه پیچیده نصب شده است، اما انتقال فریم با سرعت بالا و اولویت تضمین می شود.

Q4: فرمت های قاب

فرمت های فریم کمی با شبکه Token Ring متفاوت است.

فرمت قاب داده:

P. چارچوب داده شامل یک مقدمه است. برای همگام سازی دریافت اولیه خدمت می کند. طول اولیه مقدمه 8 بایت (64 بیت) است. با این حال، با گذشت زمان، در طول یک جلسه ارتباط، اندازه مقدمه ممکن است کاهش یابد

NR. جداکننده را شروع کنید.

انگلستان. مدیریت شخصی. 1 بایت

AN و AI. آدرس مقصد و منبع اندازه 2 یا 6 بایت

طول فیلد داده می تواند دلخواه باشد، اما اندازه فریم نباید از 4500 بایت تجاوز کند.

KS. جمع را بررسی کنید. 4 بایت

KR. جداکننده انتهایی 0.5 بایت

SK وضعیت قاب میدانی با طول دلخواه، حداکثر 8 بیت (1 بایت)، که نتایج پردازش فریم را نشان می دهد. خطایی شناسایی شد/داده‌ها کپی شدند و غیره.

فریم توکن در این شبکه دارای ترکیب زیر است:

L17: شبکه های محلی بی سیم (WLAN)

B1: اصول کلی

2 راه ممکن برای سازماندهی چنین شبکه هایی وجود دارد:

1) با ایستگاه پایه. که از طریق آن داده ها بین ایستگاه های کاری رد و بدل می شود

2) بدون ایستگاه پایه. زمانی که مبادله مستقیماً انجام شود

مزایای BLWS:

1) سادگی و هزینه کم ساخت

2) تحرک کاربر

ایرادات:

1) ایمنی کم صدا

2) منطقه پوشش نامشخص

3) مشکل "ترمینال پنهان". مشکل "ترمینال پنهان" این است: ایستگاه A سیگنالی را به ایستگاه B ارسال می کند. ایستگاه C ایستگاه B را می بیند اما ایستگاه A را نمی بیند. ایستگاه C معتقد است که B آزاد است و داده های خود را به آن ارسال می کند.

Q2: روش های انتقال داده

روش های اصلی انتقال داده ها عبارتند از:

1) مالتی پلکسی تقسیم فرکانس متعامد (OFDM)

2) طیف گسترده پرش فرکانس (FHSS)

3) طیف پخش مستقیم سریال (DSSS)

P1: مالتی پلکس فرکانس متعامد

برای انتقال داده با سرعت 54 مگابیت بر ثانیه در فرکانس 5 گیگاهرتز استفاده می شود. جریان بیت داده به N زیر جریان تقسیم می شود که هر کدام به طور مستقل مدوله می شوند. بر اساس تبدیل فوریه سریع، همه حامل ها در یک سیگنال مشترک جمع می شوند که طیف آن تقریباً برابر با طیف یک زیر جریان مدوله شده است. در انتهای دریافت، سیگنال اصلی با استفاده از تبدیل فوریه معکوس بازیابی می شود.

P2: گسترش طیف با پرش فرکانس

این روش بر اساس یک تغییر ثابت در فرکانس حامل در یک محدوده معین است. در هر بازه زمانی، بخش معینی از داده ها ارسال می شود. این روش انتقال داده های قابل اطمینان تری را ارائه می دهد، اما اجرای آن نسبت به روش اول پیچیده تر است.

P3: طیف پخش مستقیم سریال

هر بیت در داده های ارسالی با یک دنباله باینری جایگزین می شود. در همان زمان، سرعت انتقال داده ها افزایش می یابد، به این معنی که طیف فرکانس های ارسالی گسترش می یابد. این روش همچنین باعث افزایش ایمنی در برابر صدا می شود.

Q3: فناوریوای فای

این فناوری توسط پشته پروتکل 802.11 توصیف شده است.

چندین گزینه برای ساخت شبکه مطابق با این پشته وجود دارد.

گزینه	استاندارد	دامنه	روش رمزگذاری	سرعت انتقال
		مادون قرمز 850 نانومتر

Q4: فناوریوایمکس (802.16)

فناوری پهنای باند بی سیم با پهنای باند بالا. این استاندارد با استاندارد 802.16 نشان داده شده است و برای ساخت شبکه های منطقه ای از راه دور در نظر گرفته شده است.

به استاندارد نقطه به چند نقطه تعلق دارد. و مستلزم این بود که فرستنده و گیرنده در خط دید باشند.

گزینه	استاندارد	دامنه	سرعت	شعاع سلولی
			32 - 134 مگابیت بر ثانیه
			1 - 75 مگابیت در ثانیه	5 - 8 (تا 50) کیلومتر
			1 - 75 مگابیت در ثانیه

تفاوت های اصلی بین استاندارد WiMax و WiFi:

1) تحرک کم، تنها آخرین گزینه امکان تحرک کاربر را فراهم می کند

2) تجهیزات با کیفیت بالاتر به پول بیشتری نیاز دارد

3) فواصل طولانی انتقال داده مستلزم توجه بیشتر به امنیت اطلاعات است

4) تعداد زیادی کاربر در یک سلول

5) توان عملیاتی بالا

6) خدمات با کیفیت بالا به ترافیک چند رسانه ای

این شبکه در ابتدا به عنوان یک شبکه تلویزیون کابلی ثابت و بی سیم توسعه یافت، اما از عهده این کار چندان برنمی آمد و در حال حاضر برای خدمت رسانی به کاربران موبایلی که با سرعت بالا حرکت می کنند، در حال توسعه است.

Q5: شبکه های شخصی بی سیم

چنین شبکه هایی برای تعامل دستگاه های متعلق به یک مالک و در فاصله کمی از یکدیگر (چند ده متر) طراحی شده اند.

P1:بلوتوث

این فناوری که در استاندارد 802.15 توضیح داده شده است، تعامل دستگاه های مختلف در محدوده فرکانس 2.4 مگاهرتز را با نرخ تبادل تا 1 مگابیت بر ثانیه تضمین می کند.

بلوتوث بر اساس مفهوم piconet است.

در خواص زیر متفاوت است:

1) منطقه تحت پوشش تا 100 متر

2) تعداد دستگاه 255

3) تعداد دستگاه های کار 8

4) یک دستگاه اصلی، معمولا یک کامپیوتر

5) با استفاده از یک پل، می توانید چندین پیکونت را ترکیب کنید

6) فریم ها 343 بایت هستند

P2: فناوریZigBee

ZegBee فناوری توصیف شده در استاندارد 802.15.4 است. برای ساخت شبکه های بی سیم با استفاده از فرستنده های کم مصرف طراحی شده است. هدف آن عمر باتری طولانی و امنیت بیشتر در نرخ داده کم است.

ویژگی های اصلی این فناوری این است که با مصرف انرژی کم، نه تنها از فناوری های بی سیم و ارتباطات نقطه به نقطه، بلکه از شبکه های بی سیم پیچیده با توپولوژی مش پشتیبانی می کند.

هدف اصلی چنین شبکه هایی:

1) اتوماسیون اماکن مسکونی و اماکن در حال ساخت

2) تجهیزات تشخیصی پزشکی شخصی

3) سیستم های نظارت و کنترل صنعتی

این فناوری به گونه ای طراحی شده است که ساده تر و ارزان تر از همه شبکه های دیگر باشد.

3 نوع دستگاه در ZigBee وجود دارد:

1) هماهنگ کننده ایجاد ارتباط بین شبکه ها و قابلیت ذخیره اطلاعات از دستگاه های واقع در شبکه

2) روتر. برای اتصال

3) دستگاه را پایان دهید. فقط می تواند داده ها را به هماهنگ کننده منتقل کند

این دستگاه ها در محدوده فرکانس های مختلف تقریباً 800 مگاهرتز، 900 مگاهرتز، 2400 مگاهرتز کار می کنند. ترکیب فرکانس های مختلف، ایمنی بالای نویز و قابلیت اطمینان این شبکه را تضمین می کند. سرعت انتقال داده چند ده کیلوبیت در ثانیه (10 - 40 کیلو بیت بر ثانیه) است، فاصله بین ایستگاه ها 10 - 75 متر است.

Q6: شبکه های حسگر بی سیم

آنها یک شبکه توزیع شده، خودسازمانده و مقاوم در برابر خطا هستند که متشکل از حسگرهای زیادی هستند که مورد بحث قرار نگرفته و نیازی به پیکربندی خاصی ندارند. چنین شبکه هایی در تولید، حمل و نقل، سیستم های پشتیبانی حیات و سیستم های امنیتی استفاده می شوند. آنها برای نظارت بر پارامترهای مختلف (دما، رطوبت...)، دسترسی به اشیاء، خرابی محرک ها و پارامترهای محیطی محیط استفاده می شوند.

شبکه ممکن است از انواع دستگاه های زیر تشکیل شده باشد:

1) هماهنگ کننده شبکه سازماندهی و تنظیم پارامترهای شبکه

2) دستگاه کاملاً کاربردی. شامل، اما محدود به، پشتیبانی ZigBee نیست

3) دستگاهی با مجموعه ای از عملکردهای محدود. برای اتصال به سنسور

L18: اصول سازماندهی شبکه های جهانی

B1: طبقه بندی و تجهیزات

مجموعه ای از شبکه های مختلف که در فاصله قابل توجهی از یکدیگر قرار دارند و با استفاده از وسایل مخابراتی در یک شبکه واحد متحد شده اند، یک شبکه توزیع شده جغرافیایی را تشکیل می دهند.

ارتباطات راه دور مدرن، شبکه های توزیع شده جغرافیایی را در یک شبکه کامپیوتری جهانی ترکیب می کند. از آنجایی که شبکه های توزیع شده جغرافیایی و اینترنت از سیستم های تشکیل شبکه یکسانی استفاده می کنند، معمولاً در یک کلاس WAN (شبکه های گسترده) ترکیب می شوند.

بر خلاف شبکه های محلی، ویژگی های اصلی شبکه های جهانی عبارتند از:

1) پوشش سرزمینی نامحدود

2) ترکیب کامپیوترهای مختلف

3) برای انتقال داده ها در فواصل طولانی از تجهیزات ویژه ای استفاده می شود

4) توپولوژی شبکه دلخواه است

5) توجه ویژه ای به مسیریابی می شود

6) شبکه جهانی ممکن است حاوی کانال های انتقال داده از انواع مختلف باشد

مزایا عبارتند از:

1) فراهم کردن دسترسی نامحدود کاربران به منابع محاسباتی و اطلاعاتی

2) امکان دسترسی به شبکه تقریباً از هر جای دنیا

3) امکان انتقال هر نوع داده اعم از تصویری و صوتی.

انواع اصلی دستگاه های شبکه گسترده عبارتند از:

1) تکرار کننده ها و هاب ها. آنها ابزارهای غیرفعال برای اتصال شبکه ها هستند. در سطح اول مدل OSI کار می کند

2) پل ها، روترها، ارتباطات و دروازه ها. آنها ابزارهای فعال برای ساخت شبکه هستند. عملکرد اصلی ابزارهای فعال تقویت سیگنال و کنترل ترافیک است، یعنی در سطح دوم مدل OSI کار می کنند.

B2: پل ها

این ساده ترین دستگاه شبکه است که بخش های شبکه را متحد می کند و عبور فریم ها را بین آنها تنظیم می کند.

2 بخش متصل شده توسط یک پل به یک شبکه تبدیل می شود. پل در لایه دوم پیوند داده عمل می کند و برای پروتکل های سطح بالاتر شفاف است.

برای انتقال فریم ها از یک بخش به بخش دیگر، پل جدولی را ایجاد می کند که شامل:

1) لیست آدرس های متصل به ایستگاه

2) بندری که ایستگاه ها به آن متصل هستند

3) زمان آخرین به روز رسانی رکورد

بر خلاف یک تکرار کننده که به سادگی فریم ها را منتقل می کند، یک پل یکپارچگی فریم ها را تجزیه و تحلیل کرده و آنها را فیلتر می کند. برای به دست آوردن اطلاعات در مورد مکان یک ایستگاه، پل ها اطلاعات قاب عبوری از آن را می خوانند و پاسخ ایستگاهی که این قاب را دریافت کرده است را تجزیه و تحلیل می کنند.

مزایای پل ها عبارتند از:

1) سادگی نسبی و هزینه کم

2) فریم های محلی به بخش دیگری منتقل نمی شوند

3) وجود پل برای کاربران شفاف است

4) پل ها به طور خودکار با تغییرات پیکربندی سازگار می شوند

5) پل ها می توانند شبکه هایی را که با استفاده از پروتکل های مختلف کار می کنند، متصل کنند

ایرادات:

1) تاخیر در پل ها

۲) ناتوانی در استفاده از مسیرهای جایگزین

3) به افزایش ترافیک در شبکه کمک کنید، به عنوان مثال، هنگام جستجوی ایستگاه هایی که در لیست نیستند

4 نوع اصلی پل وجود دارد:

1) شفاف

2) پخش

3) محصور کننده

4) با مسیریابی

P1: پل های شفاف

پل های شفاف برای اتصال شبکه ها با پروتکل های یکسان در سطوح پیوند فیزیکی و داده طراحی شده اند.

پل شفاف یک دستگاه خودآموز برای هر بخش متصل است که به طور خودکار جداول آدرس ایستگاه را می سازد.

الگوریتم عملیاتی پل تقریباً به شرح زیر است:

1) دریافت فریم ورودی به بافر

2) تجزیه و تحلیل آدرس منبع و جستجوی آن در جدول آدرس

3) اگر آدرس منبع در جدول نباشد، آدرس و شماره پورتی که فریم از آنجا آمده است در جدول ثبت می شود.

4) آدرس مقصد در جدول آدرس آنالیز و جستجو می شود

5) اگر آدرس مقصد پیدا شد و متعلق به همان بخش آدرس منبع باشد، یعنی شماره پورت ورودی با شماره پورت خروجی مطابقت داشته باشد، قاب از بافر حذف می شود.

6) اگر آدرس مقصد در جدول آدرس یافت شود و متعلق به سگمنت دیگری باشد، فریم برای ارسال به قسمت مورد نظر به پورت مربوطه ارسال می شود.

7) اگر آدرس مقصد در جدول آدرس نباشد، فریم به همه بخش ها منتقل می شود به جز بخشی که از آن آمده است.

P2: پل های پخش

آنها برای ترکیب شبکه ها با پروتکل های مختلف در پیوند داده و سطوح فیزیکی طراحی شده اند.

پل‌های پخش، شبکه‌ها را با دستکاری «پاکت‌ها» متحد می‌کنند، یعنی هنگام انتقال فریم‌ها از شبکه حلقه توکن اترنت، هدر فریم اترنت و تریلر با هدر و تریلر حلقه توکن جایگزین می‌شوند. مشکلی که ممکن است پیش بیاید این است که اندازه فریم مجاز در دو شبکه ممکن است متفاوت باشد، بنابراین همه شبکه ها باید از قبل با اندازه فریم یکسان پیکربندی شوند.

P3: پل های محصور کننده

شبکه بی سیم رابط فیبر نوری

پل‌های محصورکننده برای اتصال شبکه‌هایی با پروتکل‌های مشابه روی یک شبکه ستون فقرات پرسرعت با پروتکل متفاوت طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، اتصال شبکه های اترنت از طریق اتصال FDDI.

برخلاف پل های پخش که در آنها هدر و تریلر جایگزین می شود، در این حالت فریم های دریافتی به همراه هدر در پاکت دیگری قرار می گیرند که در شبکه ستون فقرات استفاده می شود. پل مقصد فریم اصلی را بازیابی می کند و آن را به قسمتی که مقصد در آن قرار دارد می فرستد.

فیلد FDDI همیشه به اندازه کافی طولانی است تا هر فریم از پروتکل دیگر را در خود جای دهد.

P4: پل هایی با مسیریابی منبع

چنین پل هایی از اطلاعات مسیریابی فریم که در هدر فریم توسط ایستگاه پایه ثبت شده است استفاده می کنند.

در این مورد، جدول آدرس مورد نیاز نیست. این روش بیشتر در Token Ring برای انتقال فریم ها بین بخش های مختلف استفاده می شود.

Q3: روترها

روترها مانند پل ها به شما این امکان را می دهند که شبکه ها را به طور موثر ترکیب کرده و اندازه آنها را افزایش دهید. برخلاف پل، که عملکرد آن برای دستگاه های شبکه شفاف است، روترها باید به صراحت پورتی را که فریم از آن عبور می کند، نشان دهند.

بسته های ورودی وارد کلیپ بورد ورودی می شوند و با استفاده از پردازنده مرکزی روتر تجزیه و تحلیل می شوند. بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل، کلیپ بورد خروجی انتخاب می شود.

روترها را می توان به گروه های زیر تقسیم کرد:

1) روترهای جانبی. برای اتصال شعب کوچک به شبکه دفتر مرکزی

2) روترهای دسترسی از راه دور. برای شبکه های متوسط

3) روترهای ستون فقرات قدرتمند

P1: روترهای جانبی

برای اتصال به شبکه اداری مرکزی 2 پورت با قابلیت های محدود دارند. یکی برای اتصال به شبکه شما و دیگری به شبکه مرکزی.

همه عملکردها به دفتر مرکزی اختصاص داده شده است، بنابراین روترهای جانبی نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند و بسیار ارزان هستند.

P2: روترهای دسترسی از راه دور

آنها معمولا ساختار ثابتی دارند و دارای 1 پورت محلی و چندین پورت برای اتصال به شبکه های دیگر می باشند.

آنها ارائه می دهند:

1) ارائه کانال ارتباطی در صورت تقاضا

2) فشرده سازی داده ها برای افزایش توان عملیاتی

3) تغییر خودکار ترافیک به خطوط شماره گیری در صورت از کار افتادن خط اصلی یا اجاره ای

P3: روترهای ستون فقرات

آنها تقسیم می شوند:

1) با معماری متمرکز

2) با معماری راست

ویژگی های روترها با معماری توزیع شده:

1) طراحی مدولار

2) در دسترس بودن تا چندین ده پورت برای اتصال به شبکه های مختلف

3) پشتیبانی از ابزارهای تحمل خطا

در روترهایی با معماری متمرکز، تمام عملکردها در یک ماژول متمرکز می شوند. روترهایی با معماری توزیع شده در مقایسه با معماری متمرکز، قابلیت اطمینان و عملکرد بالاتری را ارائه می دهند.

Q4: پروتکل های مسیریابی

تمام روش های مسیریابی را می توان به 2 گروه تقسیم کرد:

1) روش های مسیریابی ثابت یا ثابت

2) روش های مسیریابی پویا یا تطبیقی

مسیریابی استاتیک شامل استفاده از مسیرهایی است که توسط مدیر سیستم تنظیم شده و در مدت زمان طولانی تغییر نمی کنند.

مسیریابی استاتیک در شبکه های کوچک استفاده می شود و دارای مزایای زیر است:

1) نیازهای کم روتر

2) افزایش امنیت شبکه

در عین حال، معایب قابل توجهی نیز دارد:

1) شدت کار بسیار بالا

2) عدم تطابق با تغییرات توپولوژی شبکه

مسیریابی پویا به شما این امکان را می دهد که در صورت ازدحام یا خرابی در شبکه به طور خودکار مسیر را تغییر دهید. پروتکل های مسیریابی در این مورد به صورت برنامه نویسی در روتر پیاده سازی می شوند و جداول مسیریابی را ایجاد می کنند که وضعیت فعلی شبکه را نمایش می دهد.

پروتکل های مسیریابی داخلی بر اساس الگوریتم های تبادل هستند:

1) جداول طول برداری (DVA)

2) اطلاعات وضعیت پیوند (LSA)

DVA الگوریتمی برای تبادل اطلاعات در مورد شبکه های موجود و فواصل آنها با ارسال بسته های پخش است.

این الگوریتم در یکی از اولین پروتکل های RIP پیاده سازی شده است که تا به امروز ارتباط خود را از دست نداده است. آنها به صورت دوره ای بسته های پخش را برای به روز رسانی جداول مسیریابی ارسال می کنند.

مزایای:

1) سادگی

ایرادات:

1) شکل گیری آهسته مسیرهای بهینه

LSA الگوریتمی برای تبادل اطلاعات در مورد وضعیت کانال ها است که به آن الگوریتم ترجیحی کوتاه ترین مسیر نیز گفته می شود.

این بر اساس ساخت یک نقشه توپولوژی شبکه پویا با جمع آوری اطلاعات در مورد تمام شبکه های متصل است. هنگامی که وضعیت شبکه خود تغییر می کند، یک روتر بلافاصله پیامی را به همه روترهای دیگر ارسال می کند.

مزایا عبارتند از:

1) بهینه سازی مسیر تضمین شده و سریع

2) مقدار کمتری از اطلاعات منتقل شده از طریق شبکه

همراه با توسعه شایستگی های الگوریتم LSA، توسعه پروتکل OSPF بود. این مدرن ترین و پرکاربردترین پروتکل است و قابلیت های اضافی زیر را برای الگوریتم پایه LSA فراهم می کند:

1) بهینه سازی مسیر سریعتر

2) اشکال زدایی آسان

3) مسیریابی بسته ها بر اساس کلاس خدمات

4) احراز هویت مسیرها، یعنی عدم امکان رهگیری بسته ها توسط مهاجمان

5) یک کانال مجازی بین روترها ایجاد کنید

Q5: مقایسه روترها و پل ها

مزایای روترها در مقایسه با بریج ها عبارتند از:

1) امنیت داده بالا

2) قابلیت اطمینان بالای شبکه ها به دلیل مسیرهای جایگزین

3) توزیع موثر بار بر روی کانال های ارتباطی با انتخاب بهترین مسیرها برای انتقال داده ها

4) انعطاف پذیری بیشتر با انتخاب یک مسیر با توجه به متریک آن، یعنی هزینه مسیر، توان عملیاتی و غیره

5) امکان ترکیب با طول بسته های مختلف

معایب روترها عبارتند از:

1) تأخیر نسبتاً زیاد هنگام انتقال بسته ها

2) پیچیدگی نصب و پیکربندی

3) هنگام انتقال رایانه از یک شبکه به شبکه دیگر، باید آدرس شبکه آن را تغییر دهید

4) هزینه تولید بالاتر، زیرا پردازنده های گران قیمت، رم بزرگ، نرم افزار گران قیمت مورد نیاز است

ویژگی های مشخصه پل ها و روترها را می توان متمایز کرد:

1) پل ها با آدرس های MAC (یعنی فیزیکی) کار می کنند و روترها با آدرس های شبکه کار می کنند.

2) برای ساخت یک مسیر، پل ها فقط از آدرس های منبع و گیرنده استفاده می کنند، در حالی که روترها از منابع مختلفی برای انتخاب مسیر استفاده می کنند.

3) پل ها به داده های موجود در پاکت دسترسی ندارند، اما روترها می توانند پاکت ها را باز کرده و بسته ها را به بسته های کوتاه تر تقسیم کنند.

4) با کمک پل ها، بسته ها فقط فیلتر می شوند و روترها بسته ها را به یک آدرس خاص ارسال می کنند.

5) پل ها اولویت فریم را در نظر نمی گیرند و روترها انواع مختلفی از خدمات را ارائه می دهند

6) پل ها تأخیر کمی دارند، اگرچه از دست دادن فریم در صورت بارگذاری بیش از حد امکان پذیر است و روترها تأخیر بیشتری را معرفی می کنند.

7) بریج ها تحویل فریم را تضمین نمی کنند، اما روترها تضمین می کنند

8) اگر شبکه از کار بیفتد، پل از کار می افتد و روتر به دنبال یک مسیر جایگزین می گردد و شبکه را فعال نگه می دارد.

9) پل ها نسبت به روترها امنیت نسبتاً پایین تری را ارائه می دهند

Q6: سوئیچ ها

از نظر عملکرد، یک سوئیچ یک موقعیت میانی بین یک پل و یک روتر را اشغال می کند. در لایه پیوند دوم عمل می کند، یعنی داده ها را بر اساس آدرس های MAC سوئیچ می کند.

عملکرد سوئیچ ها به طور قابل توجهی بالاتر از پل ها است.

ساختار متعارف یک سوئیچ را می توان به صورت زیر نشان داد:

برخلاف بریج، هر پورت روی سوئیچ دارای پردازنده مخصوص به خود است، در حالی که یک پل دارای یک پردازنده مشترک است. سوئیچ یک مسیر را برای همه فریم ها ایجاد می کند، یعنی به اصطلاح یک انفجار تشکیل می شود.

ماتریس سوئیچ فریم ها را از بافرهای ورودی به بافرهای خروجی بر اساس ماتریس سوئیچ منتقل می کند.

2 روش سوئیچینگ استفاده می شود:

1) با بافر کامل فریم، یعنی انتقال پس از ذخیره کل فریم در بافر آغاز می شود

2) در حال پرواز، زمانی که تجزیه و تحلیل هدر بلافاصله پس از ورود به پورت\بافر ورودی شروع می شود و فریم بلافاصله به بافر خروجی مورد نظر ارسال می شود.

سوئیچ ها به دو دسته تقسیم می شوند:

1) نیمه دوبلکس، زمانی که یک بخش شبکه به هر پورت متصل است

2) دوبلکس، زمانی که فقط یک ایستگاه کاری به پورت متصل است

سوئیچ ها دستگاه های شبکه هوشمندتر از پل ها هستند. آنها اجازه می دهند:

1) پیکربندی ارتباط را به صورت خودکار شناسایی کنید

2) پروتکل های لایه پیوند را ترجمه کنید

3) فریم ها را فیلتر کنید

4) اولویت های ترافیکی را تعیین کنید

L19: شبکه های اتصال گرا

B1: اصل انتقال بسته بر اساس کانال های مجازی

سوئیچ در شبکه ها می تواند بر اساس 2 روش باشد:

1) روش دیتاگرام (بدون اتصال)

2) بر اساس کانال مجازی (اتصال محور)

2 نوع کانال مجازی وجود دارد:

1) شماره گیری (در طول مدت جلسه)

2) دائمی (تشکیل شده به صورت دستی و برای مدت طولانی غیرقابل تغییر)

هنگام ایجاد یک کانال سوئیچ، مسیریابی یک بار انجام می شود، زمانی که اولین بسته از آن عبور می کند. به این کانال یک شماره شرطی اختصاص داده می شود که از طریق آن به ارسال بسته های دیگر آدرس داده می شود.

این سازمان تاخیر را کاهش می دهد:

1) تصمیم برای ارسال یک بسته به دلیل کوتاه بودن جدول سوئیچینگ سریعتر گرفته می شود

2) نرخ موثر انتقال داده افزایش می یابد

استفاده از کانال های دائمی کارآمدتر است زیرا هیچ مرحله ای برای برقراری ارتباط وجود ندارد. با این حال، چندین بسته را می توان به طور همزمان از طریق یک پیوند دائمی منتقل کرد، که سرعت انتقال داده موثر را کاهش می دهد. مدارهای مجازی دائمی ارزان تر از مدارهای اختصاصی هستند.

P1: هدف و ساختار شبکه

چنین شبکه هایی برای انتقال ترافیک کم شدت مناسب هستند.

شبکه های X.25 نیز نامیده می شوند شبکه های سوئیچینگ بسته. برای مدت طولانی، چنین شبکه هایی تنها شبکه هایی بودند که بر روی کانال های ارتباطی کم سرعت و غیر قابل اعتماد کار می کردند.

چنین شبکه هایی از سوئیچ هایی به نام مراکز سوئیچینگ بسته تشکیل شده اند که در مکان های جغرافیایی مختلف قرار دارند. سوئیچ ها توسط خطوط ارتباطی که می توانند دیجیتال یا آنالوگ باشند به یکدیگر متصل می شوند. چندین جریان کم سرعت از پایانه ها در یک بسته ارسال شده از طریق شبکه ترکیب می شوند. برای این منظور از دستگاه های خاصی استفاده می شود - آداپتور داده بسته. به این آداپتور است که پایانه های فعال در شبکه متصل می شوند.

وظایف آداپتور داده بسته عبارتند از:

1) جمع آوری نمادها در بسته ها

2) تجزیه بسته ها و خروجی داده ها به پایانه ها

3) مدیریت رویه های اتصال و قطع اتصال از طریق شبکه

پایانه های شبکه آدرس های خود را ندارند، آنها توسط پورت آداپتور داده بسته ای که ترمینال به آن متصل است، شناسایی می شوند.

P2: پشته پروتکلx.25

استانداردها در 3 سطح پروتکل توضیح داده شده اند: فیزیکی، کانال و شبکه.

در سطح فیزیکی، یک رابط جهانی بین تجهیزات انتقال داده و تجهیزات پایانه تعریف شده است.

در سطح پیوند، یک حالت عملکرد متعادل تضمین می شود، که به معنای برابری گره های شرکت کننده در اتصال است.

لایه شبکه عملکردهای مسیریابی بسته، برقراری و خاتمه اتصال و کنترل جریان داده را انجام می دهد.

P3: ایجاد یک اتصال مجازی

برای برقراری ارتباط، یک بسته درخواست تماس ویژه ارسال می شود. در این بسته در یک فیلد مخصوص شماره کانال مجازی که تشکیل خواهد شد مشخص شده است. این بسته از گره ها عبور می کند و یک کانال مجازی را تشکیل می دهد. پس از عبور بسته و ایجاد کانال، شماره این کانال به بسته های باقی مانده وارد می شود و بسته های دارای داده از طریق آن منتقل می شوند.

پروتکل شبکه x.25 برای کانال های کم سرعت با سطح تداخل بالا طراحی شده است و توان عملیاتی را تضمین نمی کند، اما به شما امکان می دهد اولویت ترافیک را تعیین کنید.

P1: ویژگی های فناوری

اگر خطوط ارتباطی با کیفیت بالا (مثلاً فیبر نوری) در دسترس باشد، چنین شبکه‌هایی برای انتقال ترافیک شبکه محلی پراکنده بسیار مناسب‌تر هستند.

ویژگی های تکنولوژی:

1) حالت عملیات دیتاگرام توان عملیاتی بالا، تا 2 مگابیت بر ثانیه، تاخیر فریم کم را فراهم می کند، اما در عین حال هیچ تضمینی برای قابلیت اطمینان انتقال وجود ندارد.

2) پشتیبانی از شاخص های اساسی کیفیت خدمات، در درجه اول میانگین نرخ انتقال داده

3) استفاده از 2 نوع کانال مجازی دائمی و سوئیچ

4) فناوری Frame Relay از یک تکنیک اتصال مجازی مشابه x.25 استفاده می کند، با این حال، داده ها فقط در سطوح پیوند کاربر و داده منتقل می شوند، در حالی که در x.25 در سطح شبکه نیز منتقل می شوند.

5) سربار فریم رله کمتر از x.25 است

6) پروتکل لایه پیوند دارای 2 حالت عملیاتی است:

آ. پایه ای. برای انتقال اطلاعات

ب مدیر. برای کنترل

7) فناوری Frame Relay بر روی کانال های ارتباطی با کیفیت متمرکز است و امکان تشخیص و اصلاح فریم های اعوجاج را فراهم نمی کند.

P2: پشتیبانی از کیفیت خدمات

این فناوری از رویه سفارش خدمات با کیفیت پشتیبانی می کند. این شامل:

1) نرخ توافقی که در آن داده ها منتقل می شود

2) حجم توافق شده ریپل، یعنی حداکثر تعداد بایت در واحد زمان

3) حجم موج دار اضافی، یعنی حداکثر تعداد بایت هایی که می توان بیش از مقدار تعیین شده در واحد زمان منتقل کرد.

P3: استفاده از شبکه هاقابرله

فناوری Frame Relay در شبکه های سرزمینی را می توان به عنوان آنالوگ اترنت در شبکه های محلی در نظر گرفت.

هر دو فناوری:

1) ارائه خدمات حمل و نقل سریع بدون ضمانت تحویل

2) اگر فریم ها گم شوند، هیچ تلاشی برای بازیابی آنها انجام نمی شود، یعنی توان عملیاتی مفید یک شبکه به کیفیت کانال بستگی دارد.

در عین حال، انتقال صدا و حتی کمتر ویدیو از طریق چنین شبکه هایی توصیه نمی شود، اگرچه به دلیل وجود اولویت ها، گفتار قابل انتقال است.

P1: مفاهیم کلی ATM

این یک فناوری حالت ناهمزمان با استفاده از بسته های کوچک به نام است سلول ها(سلول ها).

این فناوری برای انتقال صدا، ویدئو و داده طراحی شده است. هم برای ساخت شبکه های محلی و هم برای بزرگراه ها قابل استفاده است.

ترافیک شبکه های کامپیوتری را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

1) استریم نمایش یک جریان یکنواخت از داده ها

2) ضربان دار. جریان ناهموار و غیرقابل پیش بینی

ترافیک جریانی برای انتقال فایل‌های چندرسانه‌ای (ویدئو) معمول است، که تأخیر فریم برای آن حیاتی‌ترین است. ترافیک انفجاری انتقال فایل است.

فناوری ATM به دلیل موارد زیر قادر به ارائه انواع ترافیک است:

1) تکنیک های کانال مجازی

2) پارامترهای کیفیت از قبل سفارش دهید

3) با تعیین اولویت ها

P2: اصولفناوری های خودپرداز

روش این است که انواع ترافیک را در بسته‌های با طول ثابت - سلول‌هایی به طول 53 بایت، انتقال دهد. 48 بایت - داده + 5 بایت - هدر. اندازه سلول از یک سو بر اساس کاهش زمان تاخیر در گره ها و از سوی دیگر بر اساس به حداقل رساندن تلفات توان انتخاب شد. علاوه بر این، هنگام استفاده از کانال های مجازی، هدر فقط شامل شماره کانال مجازی است که حداکثر می تواند 24 بیت (3 بایت) را در خود جای دهد.

یک شبکه ATM ساختار کلاسیکی دارد: سوئیچ های ATM که توسط خطوط ارتباطی که کاربران به آنها متصل می شوند متصل می شوند.

P3: پشته پروتکل ATM

پشته پروتکل مربوط به 3 لایه پایینی مدل OSI است. این شامل: لایه سازگار، لایه ATM و لایه فیزیکی است. با این حال، هیچ ارتباط مستقیمی بین لایه های ATM و OSI وجود ندارد.

لایه تطبیق مجموعه ای از پروتکل ها است که داده ها را از لایه های بالایی به سلول هایی با فرمت مورد نیاز تبدیل می کند.

پروتکل ATM به طور مستقیم با انتقال سلول ها از طریق سوئیچ ها سروکار دارد. لایه فیزیکی هماهنگی دستگاه های انتقال با خط ارتباطی و پارامترهای رسانه انتقال را تعیین می کند.

P4: تضمین کیفیت خدمات

کیفیت توسط پارامترهای ترافیک زیر تنظیم می شود:

1) حداکثر سرعت سلولی

2) سرعت متوسط

3) حداقل سرعت

4) حداکثر مقدار ریپل

5) نسبت سلول های از دست رفته

6) تاخیر سلولی

ترافیک مطابق با پارامترهای مشخص شده به 5 کلاس تقسیم می شود:

کلاس X رزرو شده است و پارامترهای آن توسط کاربر قابل تنظیم است.

L20: شبکه جهانیاینترنت

B1: تاریخچه مختصر ایجاد و ساختارهای سازمانی

شبکه جهانی اینترنت بر اساس پشته‌ای از پروتکل‌های شبکه TCP\IP اجرا می‌شود که انتقال داده‌ها را بین شبکه‌های محلی و منطقه‌ای و همچنین سیستم‌ها و دستگاه‌های ارتباطی تضمین می‌کند.

ظهور اینترنت از پشته پروتکل TCP\IP با ایجاد شبکه ARPANET در اواسط دهه 60 قرن گذشته انجام شد. این شبکه زیر نظر دفتر تحقیقات علمی وزارت دفاع آمریکا ایجاد شد و توسعه آن به دانشگاه های برجسته آمریکا سپرده شد. در سال 1969 این شبکه راه اندازی شد و شامل 4 گره بود. در سال 1974 اولین مدل های TCP\IP توسعه یافت و در سال 1983 شبکه به طور کامل به این پروتکل سوئیچ کرد.

به موازات آن، در سال 1970، توسعه شبکه بین دانشگاهی NSFNet آغاز شد. و در سال 1980 این دو پیشرفت با هم ادغام شدند و نام اینترنت را دریافت کردند.

در سال 1984 مفهوم نام دامنه توسعه یافت و در سال 1989 همه آن به عنوان وب جهانی (WWW) شکل گرفت که بر اساس پروتکل انتقال متن HTTP بود.

اینترنت یک سازمان عمومی است که در آن هیچ نهاد حاکم، مالکی وجود ندارد، بلکه فقط یک نهاد هماهنگ کننده به نام وجود دارد IAB.

آن شامل:

1) کمیته فرعی تحقیقات

2) کمیته فرعی قانونگذاری. استانداردهایی را ایجاد می کند که برای استفاده همه شرکت کنندگان اینترنتی توصیه می شود

3) کمیته فرعی مسئول انتشار اطلاعات فنی

4) مسئول ثبت نام و اتصال کاربران

5) مسئولیت سایر وظایف اداری

Q2: پشته پروتکلTCP\IP

زیر پشته پروتکلمعمولاً به مجموعه ای از اجرای استانداردها اشاره دارد.

مدل پشته پروتکل TCP\IP شامل 4 سطح است که مطابقت این سطوح با مدل OSI در جدول زیر آورده شده است.

در سطح اول مدل TCP، رابط شبکه حاوی نرم افزار وابسته به سخت افزار است که انتقال داده را در یک محیط خاص اجرا می کند. رسانه انتقال داده به روش های مختلف، از یک پیوند نقطه به نقطه تا یک ساختار ارتباطی پیچیده از یک شبکه x.25 یا Frame Relay اجرا می شود. شبکه پروتکل TCP\IP از تمام پروتکل های لایه فیزیکی استاندارد و همچنین لایه پیوند برای اترنت، Token Ring، FDDI و غیره پشتیبانی می کند.

در لایه دوم اینترنت کار مدل TCP، وظیفه مسیریابی با استفاده از پروتکل IP پیاده سازی می شود. دومین وظیفه مهم این پروتکل مخفی کردن ویژگی‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری رسانه انتقال داده و ارائه سطوح بالاتر با یک رابط واحد است که این امر برنامه‌های کاربردی چند پلتفرمی را تضمین می‌کند.

در لایه سوم حمل و نقل، مشکلات تحویل مطمئن بسته ها و حفظ نظم و یکپارچگی آنها حل می شود.

در سطح برنامه چهارم، وظایف برنامه وجود دارد که از لایه انتقال درخواست خدمات می کند.

ویژگی های اصلی پشته پروتکل TCP\IP عبارتند از:

1) استقلال از رسانه انتقال داده

2) تحویل بسته بدون تضمین

اشیاء اطلاعاتی مورد استفاده در هر سطح از مدل TCP\IP دارای ویژگی های زیر هستند:

1) پیام بلوکی از داده است که لایه برنامه روی آن عمل می کند. از برنامه کاربردی به لایه انتقال با اندازه و معنایی مناسب برای آن برنامه منتقل می شود.

2) بخش - بلوکی از داده ها که در سطح حمل و نقل تشکیل می شود

3) بسته ای که دیتاگرام IP نیز نامیده می شود که پروتکل IP در لایه اینترنت کار می کند

4) فریم - یک بلوک داده وابسته به سخت افزار که با بسته بندی یک دیتاگرام IP در قالبی قابل قبول برای یک رسانه انتقال داده فیزیکی خاص به دست می آید.

نگاهی کوتاه به پروتکل های استفاده شده در پشته TCP\IP بیندازید.

پروتکل های لایه کاربردی(شما باید بدانید که کدام یک وجود دارند، چگونه متفاوت هستند و چه هستند)

FTP- پروتکل انتقال فایل. طراحی شده برای انتقال فایل ها از طریق شبکه و پیاده سازی:

1) به سرورهای FTP متصل شوید

2) محتویات دایرکتوری را مشاهده کنید

FTP در بالای لایه انتقال پروتکل TCP کار می کند، از پورت 20 برای انتقال داده ها و پورت 21 برای انتقال فرمان استفاده می کند.

FTP امکان احراز هویت (شناسایی کاربر)، امکان انتقال فایل ها از یک مکان قطع شده را فراهم می کند.

TFTP - پروتکل انتقال داده ساده شده در درجه اول برای راه اندازی اولیه ایستگاه های کاری بدون دیسک طراحی شده است. برخلاف FTP، احراز هویت امکان پذیر نیست، اما می توان از شناسایی با آدرس IP استفاده کرد.

BGP- پروتکل دروازه مرزی برای مسیریابی پویا استفاده می شود و برای تبادل اطلاعات در مورد مسیرها طراحی شده است.

HTTP- پروتکل انتقال ابرمتن طراحی شده برای انتقال داده ها در قالب اسناد متنی بر اساس فناوری مشتری-سرور. در حال حاضر از این پروتکل برای بازیابی اطلاعات از وب سایت ها استفاده می شود.

DHCP- پروتکل پیکربندی گره پویا. طراحی شده برای توزیع خودکار آدرس های IP بین رایانه ها. این پروتکل در یک سرور تخصصی DHCP با استفاده از فناوری سرویس گیرنده-سرور پیاده سازی می شود: در پاسخ به درخواست رایانه، آدرس IP و پارامترهای پیکربندی را صادر می کند.

SMNP - پروتکل مدیریت شبکه ساده طراحی شده برای مدیریت و نظارت بر دستگاه های شبکه با تبادل اطلاعات کنترل.

DNS- سیستم نام دامنه این یک سیستم سلسله مراتبی توزیع شده برای به دست آوردن اطلاعات در مورد دامنه ها، اغلب برای به دست آوردن یک آدرس IP با نام نمادین است.

SIP- پروتکل تشکیل جلسه طراحی شده برای ایجاد و خاتمه یک جلسه کاربر.

اسناد مشابه

تاریخچه ظهور شبکه Token-Ring به عنوان جایگزینی برای اترنت. توپولوژی شبکه، اتصال مشترک، متمرکز کننده Token-Ring. مشخصات فنی اولیه شبکه قالب بسته شبکه (فریم). هدف از فیلدهای بسته روش دسترسی توکن

ارائه، اضافه شده در 2014/06/20


نقش و اصول کلی ساخت شبکه های کامپیوتری. توپولوژی ها: اتوبوس، مش، ترکیبی. سیستم های اساسی برای ساخت شبکه های Token Ring در رایانه های شخصی. پروتکل های انتقال اطلاعات نرم افزار، تکنولوژی نصب شبکه.

کار دوره، اضافه شده در 10/11/2013


تاریخچه اترنت سریع قوانین برای درخواست شبکه اترنت سریع مشابه قوانین پیکربندی اترنت هستند. نوآوری فیزیکی فناوری اترنت سریع گزینه های سیستم کابل: فیبر نوری چند حالته، ویتا جفت، کواکسیال.

چکیده، اضافه شده در 2015/02/05


نیازمندی های سرور. انتخاب نرم افزار شبکه بهینه سازی و عیب یابی در یک شبکه کار. ساختار اترنت سریع مالتی پلکسی تقسیم فرکانس متعامد. طبقه بندی تجهیزات شبکه بی سیم

پایان نامه، اضافه شده در 2010/08/30


ویژگی های شبکه موجود شهر پاولودار. محاسبه بار از مشترکین شبکه اترنت مترو، نمودار منطقی گنجاندن اجزای راه حل Cisco Systems. اتصال دروازه‌های انتخاب خدمات با شبکه‌های داده شهری، اتصال مشتریان.

پایان نامه، اضافه شده 05/05/2011


ویژگی های دستگاه های اتصال اصلی شبکه. عملکردهای اصلی تکرار کننده ساختار فیزیکی شبکه های کامپیوتری قوانین ساخت صحیح بخش های شبکه اترنت سریع. ویژگی های استفاده از تجهیزات 100Base-T در شبکه های محلی.

چکیده، اضافه شده در 2012/01/30


فن آوری برای ساخت شبکه های اترنت سیمی محلی و بخش های بی سیم Wi-Fi. اصول توسعه شبکه یکپارچه، امکان اتصال ایستگاه ها. تجزیه و تحلیل تجهیزات موجود در بازار و انتخاب دستگاه هایی که نیازها را برآورده می کنند.

پایان نامه، اضافه شده در 2011/06/16


اتصال رایانه های واقع در آپارتمان های سه خانه به یک شبکه محلی با استفاده از فناوری FastEthernet. فناوری های کدگذاری مورد استفاده در SHDSL. اتصال یک شبکه محلی به اینترنت با استفاده از فناوری WAN. قوانین ساخت بخش های اترنت سریع

کار دوره، اضافه شده در 2012/09/08


الگوریتم های شبکه اترنت/سریع اترنت: روش کنترل تبادل دسترسی. محاسبه چک جمع چرخه ای (کد چرخه ای مقاوم در برابر نویز) بسته. یک پروتکل انتقال لایه شبکه جریان گرا. پروتکل کنترل انتقال

تست، اضافه شده در 1392/01/14


شبکه محلی گروهی از رایانه های شخصی (دستگاه های جانبی) است که توسط یک کانال انتقال داده دیجیتال پرسرعت در ساختمان های مجاور به هم متصل می شوند. شبکه های اترنت: شکل گیری، تاریخچه توسعه. کابل های شبکه

صفحه اصلی > راهنمای آموزشی و روش شناختی

فناوری های شبکه پرسرعت

اترنت کلاسیک 10 مگابیت به مدت 15 سال برای اکثر کاربران مناسب بوده است. با این حال، در حال حاضر، ظرفیت ناکافی آن احساس می شود. این به دلایل مختلف اتفاق می افتد:

افزایش عملکرد رایانه های مشتری؛ افزایش تعداد کاربران در شبکه؛ ظهور برنامه های کاربردی چند رسانه ای؛ افزایش تعداد خدماتی که در زمان واقعی کار می کنند.

در نتیجه، بسیاری از بخش‌های اترنت 10 مگابیت شلوغ شدند و نرخ برخورد به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافت و توان قابل استفاده را کاهش داد.

برای افزایش توان عملیاتی شبکه، می توانید از چندین روش استفاده کنید: تقسیم بندی شبکه با استفاده از پل ها و روترها. تقسیم بندی شبکه با استفاده از سوئیچ ها. افزایش کلی در ظرفیت خود شبکه، به عنوان مثال. استفاده از فناوری های شبکه پرسرعت

فن آوری های شبکه کامپیوتری پرسرعت از انواع شبکه هایی مانند FDDI (رابط داده توزیع شده فیبر نوری)، CDDI (واسط داده توزیع شده مسی)، اترنت سریع (100 مگابیت بر ثانیه)، 100GV-AnyLAN، ATM (روش انتقال ناهمزمان)، اترنت گیگابیت.

شبکه های FDDI و CDDI

شبکه های فیبر نوری FDDI به شما امکان می دهد مشکلات زیر را حل کنید:

افزایش سرعت انتقال به 100 مگابیت بر ثانیه؛ افزایش ایمنی نویز شبکه از طریق روش های استاندارد برای بازیابی آن پس از انواع مختلف خرابی. از پهنای باند شبکه برای ترافیک ناهمزمان و همزمان حداکثر استفاده را ببرید.

برای این معماری، موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI) استاندارد X3T9.5 را در دهه 80 توسعه داد. تا سال 1991، فناوری FDDI به خوبی در دنیای شبکه جا افتاده بود.

اگرچه استاندارد FDDI در ابتدا برای استفاده با فیبر نوری توسعه داده شد، تحقیقات اخیر امکان گسترش این معماری قوی و پرسرعت را به کابل‌های پیچ خورده بدون محافظ و محافظ داده است. در نتیجه، Crescendo رابط CDDI را توسعه داد، که امکان پیاده‌سازی فناوری FDDI را بر روی جفت‌های پیچ خورده مسی ممکن کرد، که معلوم شد 20-30٪ ارزان‌تر از FDDI است. فناوری CDDI در سال 1994 زمانی استاندارد شد که بسیاری از مشتریان بالقوه متوجه شدند که فناوری FDDI بسیار گران است.

پروتکل FDDI (X3T9.5) با انتقال رمز در یک حلقه منطقی روی کابل های فیبر نوری عمل می کند. به گونه ای طراحی شده است که تا حد امکان با استاندارد IEEE 802.5 (حلقه رمزی) مطابقت داشته باشد - تفاوت ها فقط در مواردی وجود دارد که برای تحقق نرخ داده بالاتر و توانایی پوشش دادن مسافت های طولانی انتقال لازم باشد.

در حالی که استاندارد 802.5 یک حلقه را مشخص می کند، یک شبکه FDDI از دو حلقه متضاد (اولیه و ثانویه) در یک کابل واحد برای اتصال گره های شبکه استفاده می کند. داده ها را می توان روی هر دو حلقه ارسال کرد، اما در بیشتر شبکه ها فقط روی حلقه اصلی ارسال می شود و حلقه ثانویه رزرو می شود و تحمل خطا و افزونگی را برای شبکه فراهم می کند. در صورت خرابی، زمانی که بخشی از حلقه اولیه نمی تواند داده ها را انتقال دهد، حلقه اولیه روی حلقه ثانویه بسته می شود و دوباره یک حلقه بسته را تشکیل می دهد. این حالت از عملکرد شبکه نامیده می شود بسته بندی کردن، یعنی " با حلقه ها تا کردن یا تا کردن. عملیات فروپاشی با استفاده از هاب های FDDI یا آداپتورهای شبکه انجام می شود. برای ساده‌تر کردن این عملیات، داده‌ها همیشه روی حلقه اولیه در یک جهت و روی حلقه ثانویه در جهت مخالف منتقل می‌شوند.

استانداردهای FDDI تاکید زیادی بر رویه های مختلف دارد که به شما امکان می دهد تشخیص دهید که آیا خطا در شبکه وجود دارد یا خیر و سپس پیکربندی مجدد لازم را انجام دهید. شبکه FDDI می‌تواند عملکرد خود را در صورت خرابی‌های منفرد عناصر خود به طور کامل بازیابی کند و در صورت خرابی‌های متعدد، شبکه به چندین شبکه عملیاتی، اما نه به هم پیوسته تقسیم می‌شود.

4 نوع گره در شبکه FDDI می تواند وجود داشته باشد:

· ایستگاه های اتصال تک SAS (Single Attachment Stations). · ایستگاه های پیوست دوگانه (DAS). · SAC (تغلیظ کننده های پیوستی تک)؛ · متمرکز کننده های پیوست دوگانه (DAC).

SAS و SAC فقط به یکی از حلقه های منطقی متصل هستند، اما DAS و DAC به هر دو حلقه منطقی به طور همزمان متصل هستند و می توانند با خرابی یکی از حلقه ها مقابله کنند. به طور معمول، هاب ها دارای یک اتصال دوگانه و ایستگاه ها دارای یک اتصال واحد هستند، اگرچه این مورد نیاز نیست.

به جای کد منچستر، FDDI از یک طرح رمزگذاری 4B/5B استفاده می کند که هر 4 بیت داده را به رمزهای 5 بیتی تبدیل می کند. بیت اضافی اجازه می دهد تا از یک کد پتانسیل خود همگام سازی برای نمایش داده ها در قالب سیگنال های الکتریکی یا نوری استفاده شود. علاوه بر این، وجود ترکیبات ممنوعه امکان رد کاراکترهای اشتباه را فراهم می کند که باعث بهبود قابلیت اطمینان شبکه می شود.

زیرا از 32 ترکیب کد 5B، تنها 16 ترکیب برای رمزگذاری 4 بیت اصلی داده استفاده می شود، سپس از 16 ترکیب باقی مانده چندین ترکیب انتخاب شدند که برای اهداف خدماتی استفاده می شوند و نوعی زبان دستوری لایه فیزیکی را تشکیل می دهند. مهمترین کاراکترهای سرویس شامل کاراکتر Idle است که به طور مداوم بین پورت ها در طول مکث بین انتقال فریم داده ها منتقل می شود. به همین دلیل ایستگاه ها و هاب ها اطلاعات ثابتی از وضعیت اتصالات فیزیکی پورت های خود دارند. اگر جریان نماد Idle وجود نداشته باشد، یک شکست فیزیکی پیوند شناسایی می شود و مسیر داخلی هاب یا ایستگاه در صورت امکان مجدداً پیکربندی می شود.

ایستگاه های FDDI از یک الگوریتم انتشار اولیه توکن، شبیه به شبکه های حلقه توکن 16 مگابیت بر ثانیه استفاده می کنند. دو تفاوت اصلی در مدیریت توکن بین پروتکل های FDDI و IEEE 802.5 Token Ring وجود دارد. اول، زمان حفظ توکن دسترسی در یک شبکه FDDI به بار روی حلقه اولیه بستگی دارد: با یک بار سبک افزایش می‌یابد، و با بارهای سنگین می‌تواند به صفر کاهش یابد (برای ترافیک ناهمزمان). برای ترافیک همزمان، زمان نگهداری رمز ثابت می ماند. دوم، FDDI از مناطق اولویت یا رزرو استفاده نمی کند. در عوض، FDDI هر ایستگاه را به عنوان ناهمزمان یا همزمان طبقه بندی می کند. در این حالت، ترافیک همزمان همیشه ارائه می شود، حتی زمانی که حلقه بیش از حد بارگذاری شده است.

FDDI از مدیریت یکپارچه ایستگاه با ماژول های STM (Station Management) استفاده می کند. STM در هر گره از شبکه FDDI به شکل یک نرم افزار یا ماژول سیستم عامل وجود دارد. SMT مسئول نظارت بر کانال های داده و گره های شبکه، به ویژه برای مدیریت اتصال و پیکربندی است. هر گره در شبکه FDDI به عنوان یک تکرار کننده عمل می کند. SMT مشابه مدیریت ارائه شده توسط SNMP عمل می کند، اما STM در لایه فیزیکی و زیرلایه لایه پیوند داده قرار دارد.

هنگام استفاده از کابل نوری چند حالته (متداول ترین رسانه انتقال FDDI)، فاصله بین ایستگاه ها تا 2 کیلومتر است، هنگام استفاده از کابل نوری تک حالته - تا 20 کیلومتر. در حضور تکرار کننده ها، حداکثر طول شبکه FDDI می تواند به 200 کیلومتر برسد و تا 1000 گره را شامل شود.

فرمت توکن FDDI:

مقدمه	ابتدایی جداکننده SD	کنترل پکیج FC	پایانه جداکننده ED	وضعیت بسته FS

فرمت بسته FDDI:

مقدمه

مقدمهطراحی شده برای همگام سازی اگرچه طول آن در ابتدا 64 بیت است، گره ها می توانند به صورت پویا آن را مطابق با نیازهای همگام سازی خود تغییر دهند.

جداکننده شروع SD. یک فیلد منحصر به فرد یک بایتی که برای شناسایی ابتدای یک بسته طراحی شده است.

کنترل بسته FC. یک فیلد یک بایتی به شکل CLFFTTTT، که در آن بیت C کلاس بسته را تنظیم می کند (مبادله همزمان یا ناهمزمان)، بیت L نشانگر طول آدرس بسته (2 یا 6 بایت) است. استفاده از آدرس های هر دو طول در یک شبکه مجاز است. بیت‌های FF (فرمت بسته) تعیین می‌کنند که بسته به زیرلایه MAC (یعنی برای اهداف کنترل حلقه) یا زیرلایه LLC (برای انتقال داده) تعلق دارد. اگر بسته یک بسته زیر لایه MAC باشد، بیت های TTTT نوع بسته حاوی داده ها را در قسمت Info تعیین می کنند.

هدف DA. گره مقصد را مشخص می کند.

منبع SA. گره ارسال کننده بسته را شناسایی می کند.

اطلاعات. این فیلد حاوی داده است. این ممکن است داده های نوع MAC یا داده های کاربر باشد. طول این فیلد متغیر است، اما به طول بسته حداکثر 4500 بایت محدود می شود.

جمع بازرسی بسته FCS. حاوی CRC - مقدار.

جداکننده انتهایی ED. طول آن برای یک بسته نیم بایت و برای یک توکن یک بایت است. انتهای یک بسته یا توکن را مشخص می کند.

وضعیت بسته FS. این فیلد دارای طول دلخواه است و حاوی بیت‌های «خطا شناسایی شد»، «آدرس شناسایی شد»، «داده‌ها کپی شد».

بارزترین دلیل هزینه بالای FDDI به دلیل استفاده از کابل فیبر نوری است. پیچیدگی آنها همچنین به هزینه بالای کارت‌های شبکه FDDI کمک کرد (مزایایی مانند مدیریت ایستگاه داخلی و افزونگی).

ویژگی های شبکه FDDI

اترنت سریع و 100GV-AnyLAN

در فرآیند توسعه یک شبکه اترنت پربازده، کارشناسان به دو گروه تقسیم شدند که در نهایت منجر به ظهور دو فناوری جدید شبکه محلی - Fast Ethernet و 100VG-AnyLAN شد.

در حدود سال 1995، هر دو فناوری به استانداردهای IEEE تبدیل شدند. کمیته IEEE 802.3 مشخصات Fast Ethernet را به عنوان استاندارد 802.3u اتخاذ کرد که یک استاندارد مستقل نیست، اما در قالب فصل های 21 تا 30 به استاندارد 802.3 اضافه شده است.

کمیته 802.12 فناوری 100VG-AnyLAN را به کار گرفته است که از روش جدید دسترسی به رسانه اولویت تقاضا استفاده می کند و از دو فرمت فریم - اترنت و حلقه توکن پشتیبانی می کند.

اترنت سریع

تمام تفاوت‌های بین فناوری اترنت سریع و اترنت استاندارد بر روی لایه فیزیکی متمرکز است. لایه های MAC و LLC در اترنت سریع در مقایسه با اترنت بدون تغییر باقی می مانند.

ساختار پیچیده تر لایه فیزیکی فناوری Fast Ethernet به این دلیل است که از سه نوع سیستم کابل کشی استفاده می کند:

کابل چند حالته فیبر نوری (از دو فیبر استفاده می شود). جفت پیچ خورده رده 5 (دو جفت استفاده می شود)؛ جفت پیچ خورده دسته 3 (چهار جفت استفاده می شود).

Fast Ethernet به هیچ وجه از کابل کواکسیال استفاده نمی کند. کنار گذاشتن کابل کواکسیال به این واقعیت منجر شده است که شبکه های اترنت سریع همیشه ساختار درختی سلسله مراتبی دارند که بر روی هاب ها ساخته شده اند، مانند شبکه های 10Base-T/10Base-F. تفاوت اصلی بین پیکربندی های شبکه اترنت سریع کاهش قطر شبکه به 200 متر است که با کاهش 10 برابری زمان انتقال فریم با حداقل طول به دلیل افزایش سرعت انتقال همراه است.

با این حال، به دلیل توسعه سریع شبکه های محلی مبتنی بر سوئیچ در دهه 90، این محدودیت واقعاً مانع ساخت شبکه های بزرگ اترنت سریع نمی شود. هنگام استفاده از سوئیچ‌ها، اترنت سریع می‌تواند در حالت تمام دوبلکس کار کند، که در آن هیچ محدودیتی در طول کلی شبکه اعمال شده توسط روش دسترسی رسانه CSMA/CD وجود ندارد، بلکه فقط محدودیت‌هایی در طول بخش‌های فیزیکی وجود دارد.

در زیر نسخه نیمه دوبلکس فناوری اترنت سریع را در نظر می گیریم که کاملاً با روش دسترسی شرح داده شده در استاندارد 802.3 مطابقت دارد.

استاندارد رسمی 802.3u سه ویژگی مختلف Fast Ethernet را ایجاد کرد و نام‌های زیر را به آنها داد:

100Base-TX برای کابل دو زوجی در UTP رده 5 UTP یا STP نوع 1 جفت پیچ خورده محافظ؛ 100Base-FX برای کابل فیبر نوری چند حالته با دو فیبر و طول موج لیزر 1300 نانومتر. 100Base-T4 برای کابل UTP 4 جفتی دسته 3، 4 یا 5 UTP.

عبارات کلی زیر برای هر سه استاندارد صادق است:

فرمت های فریم اترنت سریع با فرمت های فریم اترنت کلاسیک 10 مگابیت تفاوتی ندارند. فاصله بین فریم IPG در Fast Ethernet 0.96 میکروثانیه و فاصله بیت 10 ns است. تمام پارامترهای زمان‌بندی الگوریتم دسترسی، اندازه‌گیری شده در بازه‌های بیتی، یکسان باقی ماندند، بنابراین هیچ تغییری در بخش‌های لایه MAC استاندارد ایجاد نشد. نشانه وضعیت آزاد رسانه، انتقال نماد Idle کد اضافی مربوطه بر روی آن است (و نه عدم وجود سیگنال، مانند استاندارد اترنت).

لایه فیزیکی شامل سه جزء است:

زیرلایه آشتی; مستقل از رسانه ها رابطMII (رسانه ها مستقل رابط) بین لایه هماهنگی و دستگاه لایه فیزیکی؛ دستگاه لایه فیزیکی (PHY).

زیرلایه مذاکره مورد نیاز است تا لایه MAC که برای رابط AUI طراحی شده است بتواند به طور معمول با لایه فیزیکی از طریق رابط MII کار کند.

دستگاه لایه فیزیکی PHY کدگذاری داده های دریافتی از زیرلایه MAC را برای انتقال از طریق نوع خاصی از کابل، همگام سازی داده های ارسال شده از طریق کابل و همچنین دریافت و رمزگشایی داده ها در گره گیرنده فراهم می کند. از چندین سطح فرعی تشکیل شده است (شکل 19):

یک زیرلایه رمزگذاری داده های منطقی که بایت های وارد شده از لایه MAC را به نمادهای کد 4B/5B یا 8B/6T تبدیل می کند. زیرلایه های اتصال فیزیکی و زیرلایه های وابستگی به محیط فیزیکی، تولید سیگنال مطابق با روش کدگذاری فیزیکی، به عنوان مثال، NRZI یا MLT-3. زیرلایه autonegotiation، که به همه پورت های ارتباطی اجازه می دهد تا کارآمدترین حالت کار را انتخاب کنند، به عنوان مثال، نیمه دوبلکس یا تمام دوبلکس (این لایه فرعی اختیاری است).

رابط MII . MII یک مشخصات سیگنال سطح TTL است و از یک اتصال 40 پین استفاده می کند. دو گزینه برای پیاده سازی رابط MII وجود دارد: داخلی و خارجی.

در نسخه داخلی، تراشه‌ای که زیرلایه‌های MAC و Negotiation را پیاده‌سازی می‌کند، از طریق رابط MII به تراشه فرستنده گیرنده در داخل همان ساختار، به عنوان مثال، کارت آداپتور شبکه یا ماژول روتر متصل می‌شود. تراشه فرستنده گیرنده تمام عملکردهای دستگاه PHY را اجرا می کند. با نسخه خارجی، فرستنده گیرنده به یک دستگاه جداگانه جدا شده و با استفاده از یک کابل MII متصل می شود.

رابط MII از تکه های 4 بیتی داده برای انتقال موازی بین زیرلایه های MAC و PHY استفاده می کند. کانال های انتقال و دریافت از MAC به PHY و بالعکس توسط یک سیگنال ساعت تولید شده توسط لایه PHY هماهنگ می شوند. کانال انتقال داده از MAC به PHY توسط سیگنال "Transmit" و کانال دریافت داده از PHY به MAC توسط سیگنال "Receive" دروازه‌بندی می‌شود.

داده های پیکربندی پورت در دو رجیستر ذخیره می شود: ثبت کنترل و ثبت وضعیت. رجیستر کنترل برای تنظیم سرعت عملکرد پورت، برای نشان دادن اینکه آیا پورت در فرآیند مذاکره خودکار در مورد سرعت خط شرکت می کند یا خیر، برای تنظیم حالت عملکرد پورت (نیمه دوبلکس) استفاده می شود.

ثبت وضعیت حاوی اطلاعاتی در مورد حالت عملکرد فعلی پورت است، از جمله اینکه کدام حالت در نتیجه مذاکرات خودکار انتخاب شده است.

مشخصات لایه فیزیکی 100 پایه - FX / TX . این مشخصات عملکرد اترنت سریع را روی کابل فیبر نوری چند حالته یا کابل‌های UTP Cat.5/STP نوع 1 در حالت‌های نیمه دوبلکس و تمام دوبلکس تعریف می‌کند. همانطور که در استاندارد FDDI، هر گره در اینجا توسط دو خط سیگنال چند جهته که به ترتیب از گیرنده و فرستنده گره می آیند به شبکه متصل می شود.

شکل 19. تفاوت بین فناوری اترنت سریع و فناوری اترنت

استانداردهای 100Base-FX/TX از همان روش رمزگذاری منطقی 4B/5B در زیرلایه اتصال فیزیکی استفاده می کنند، جایی که بدون تغییر از فناوری FDDI منتقل شده است. ترکیب غیرقانونی Start Delimiter و End Delimiter برای جدا کردن شروع یک فریم اترنت از کاراکترهای Idle استفاده می شود.

پس از تبدیل تتراد کد 4 بیتی به ترکیبات 5 بیتی، دومی باید به عنوان سیگنال های نوری یا الکتریکی در کابل اتصال گره های شبکه نمایش داده شود. مشخصات 100Base-FX و 100Base-TX از روش های مختلف رمزگذاری فیزیکی برای این کار استفاده می کنند.

مشخصات 100Base-FX از کد فیزیکی بالقوه NRZI استفاده می کند. کد NRZI (عدم بازگشت به صفر وارونه به یکها) اصلاحی از کد NRZ بالقوه ساده است (که از دو سطح پتانسیل برای نشان دادن 0 و 1 منطقی استفاده می کند).

روش NRZI نیز از دو سطح پتانسیل سیگنال استفاده می کند. 0 و 1 منطقی در روش NRZI به صورت زیر کدگذاری می شوند (شکل 20): در ابتدای هر بازه بیت واحد، مقدار پتانسیل روی خط معکوس می شود، اما اگر بیت فعلی 0 باشد، در ابتدای آن پتانسیل روی خط تغییر نمی کند.

شکل 20. مقایسه کدهای بالقوه NRZ و NRZI.

مشخصات 100Base - TX از کد MLT-3 که از فناوری CDDI به عاریت گرفته شده است، برای انتقال کلمات رمز 5 بیتی روی کابل های جفت پیچ خورده استفاده می کند. برخلاف کد NRZI، این کد سه سطحی است (شکل 21) و یک نسخه پیچیده از کد NRZI است. کد MLT-3 از سه سطح پتانسیل (+V، 0، -V) استفاده می کند، هنگام انتقال 0، مقدار پتانسیل در مرز بازه بیت تغییر نمی کند، هنگام انتقال 1 به سطوح مجاور در زنجیره + تغییر می کند. V، 0، -V، 0، + V، و غیره.

شکل 21. روش کدگذاری MLT-3.

علاوه بر استفاده از روش MLT-3، مشخصات 100Base - TX با مشخصات 100Base - FX در استفاده از Scrambling نیز متفاوت است. یک اسکرامبلر معمولاً یک مدار ترکیبی XOR است که قبل از رمزگذاری MLT-3، دنباله ای از رمزهای 5 بیتی را رمزگذاری می کند تا انرژی سیگنال حاصل به طور مساوی در کل طیف فرکانس توزیع شود. این باعث بهبود ایمنی در برابر صدا می شود، زیرا اجزای طیفی که خیلی قوی هستند باعث تداخل ناخواسته در خطوط انتقال مجاور و تشعشعات به محیط می شود. Descrambler در گره گیرنده تابع decrambling معکوس را انجام می دهد. بازیابی دنباله اصلی ترکیبات 5 بیتی.

مشخصات 100 پایه - تی 4 . این مشخصات به گونه ای طراحی شده است که به Fast Ethernet امکان استفاده از سیم کشی جفت پیچ خورده رده 3 موجود را بدهد. مشخصات 100Base-T4 از هر چهار جفت پیچ خورده یک کابل برای افزایش توان عملیاتی کلی یک پیوند ارتباطی با انتقال همزمان جریان های داده در تمام جفت های پیچ خورده استفاده می کند. علاوه بر دو جفت یک طرفه مورد استفاده در 100Base - TX، دو جفت اضافی نیز وجود دارد که دو طرفه هستند و به موازی کردن انتقال داده ها کمک می کنند. فریم از طریق سه خط بایت به بایت و به صورت موازی ارسال می شود که پهنای باند مورد نیاز یک خط را به 33.3 مگابیت بر ثانیه کاهش می دهد. هر بایت ارسال شده روی یک جفت خاص با شش رقم سه تایی مطابق با روش رمزگذاری 8B/6T کدگذاری می شود. در نتیجه، با نرخ بیت 33.3 مگابیت بر ثانیه، نرخ تغییر سیگنال در هر خط 33.3 * 6/8 = 25 Mbaud است که در پهنای باند (16 مگاهرتز) کابل UTP cat.3 قرار می گیرد.

چهارمین جفت پیچ خورده برای گوش دادن به فرکانس حامل در طول انتقال برای اهداف تشخیص برخورد استفاده می شود.

در دامنه برخورد سریع اترنت، که نباید از 205 متر تجاوز کند، مجاز به استفاده از بیش از یک تکرارکننده کلاس I (تکرارکننده پخش با پشتیبانی از طرح‌های رمزگذاری مختلف که در فناوری‌های 100Base-FX/TX/T4، تأخیر 140 bt پشتیبانی می‌کند) وجود دارد. بیش از دو تکرار کننده کلاس II (تکرارکننده شفاف که تنها یکی از طرح های رمزگذاری را پشتیبانی می کند، تاخیر 92 bt). بنابراین قانون 4 هاب بسته به کلاس هاب در فناوری Fast Ethernet به قانون یک یا دو هاب تبدیل شده است.

تعداد کم تکرار کننده در Fast Ethernet مانعی جدی در هنگام ساخت شبکه های بزرگ نیست، زیرا استفاده از سوئیچ ها و روترها شبکه را به چندین حوزه برخورد تقسیم می کند که هر کدام بر روی یک یا دو تکرار کننده ساخته شده اند.

مذاکرات خودکار در مورد حالت های عملکرد بندر . مشخصات 100Base-TX/T4 از Autonegotiation پشتیبانی می کند که به دو دستگاه PHY اجازه می دهد تا به طور خودکار کارآمدترین حالت کار را انتخاب کنند. برای این منظور ارائه شده است پروتکل مذاکره حالت، که به وسیله آن پورت می تواند کارآمدترین حالت موجود برای هر دو شرکت کننده تبادل را انتخاب کند.

در مجموع 5 حالت عملیاتی در حال حاضر تعریف شده است که می تواند دستگاه های PHY TX/T4 را روی جفت های به هم تابیده پشتیبانی کند:

10Base-T (2 جفت دسته 3)؛ 10Base-T فول دوبلکس (2 جفت دسته 3)؛ 100Base-TX (2 جفت رده 5 یا STP نوع 1)؛ 100Base-TX فول دوبلکس (2 جفت دسته 5 یا STP نوع 1)؛ 100Base-T4 (4 جفت دسته 3).

حالت 10Base-T کمترین اولویت را در فرآیند مذاکره دارد و حالت 100Base-T4 بیشترین اولویت را دارد. فرآیند مذاکره زمانی اتفاق می‌افتد که منبع تغذیه دستگاه روشن است و همچنین می‌تواند در هر زمان توسط دستگاه کنترل آغاز شود.

دستگاهی که فرآیند مذاکره خودکار را آغاز کرده است، انفجار خاصی از پالس های FLP را برای شریک خود ارسال می کند. سریع ارتباط دادن نبض ترکیدن) که حاوی یک کلمه 8 بیتی است که حالت تعامل پیشنهادی را رمزگذاری می کند و با بالاترین اولویت پشتیبانی شده توسط گره شروع می شود.

اگر گره شریک از عملکرد مذاکره خودکار پشتیبانی کند و بتواند حالت پیشنهادی را پشتیبانی کند، با انفجار پالس FLP خود پاسخ می‌دهد، که در آن این حالت را تایید می‌کند و مذاکرات در آنجا به پایان می‌رسد. اگر گره شریک از حالت اولویت کمتر پشتیبانی می کند، آن را در پاسخ نشان می دهد و این حالت به عنوان حالت کار انتخاب می شود.

گره ای که فقط از فناوری 10Base-T پشتیبانی می کند، هر 16 میلی ثانیه پالس های تست اتصال را ارسال می کند و درخواست FLP را درک نمی کند. گره‌ای که تنها پالس‌های پیوستگی خط را در پاسخ به درخواست FLP دریافت می‌کند، می‌داند که شریکش فقط می‌تواند با استفاده از استاندارد 10Base-T کار کند و این حالت عملیاتی را برای خود تنظیم می‌کند.

عملکرد دوبلکس کامل . گره هایی که از مشخصات 100Base FX/TX پشتیبانی می کنند نیز می توانند در حالت فول دوبلکس کار کنند. این حالت از روش دسترسی رسانه CSMA/CD استفاده نمی کند و مفهومی از برخورد وجود ندارد. عملکرد دوطرفه کامل فقط در صورت اتصال آداپتور شبکه به سوئیچ یا هنگام اتصال مستقیم سوئیچ ها امکان پذیر است.

100VG-AnyLAN

فناوری 100VG-AnyLAN با اترنت کلاسیک تفاوت اساسی دارد. تفاوت اصلی آنها به شرح زیر است:

استفاده شده روش دسترسی به رسانهتقاضا اولویت- الزامات اولویتکه توزیع عادلانه‌تر پهنای باند شبکه را در مقایسه با روش CSMA/CD برای برنامه‌های همزمان فراهم می‌کند. فریم ها به همه ایستگاه های شبکه منتقل نمی شوند، بلکه فقط به ایستگاه مقصد منتقل می شوند. شبکه دارای یک داور دسترسی اختصاصی است - یک هاب مرکزی، و این به طور قابل توجهی این فناوری را از سایرین که از الگوریتم دسترسی توزیع شده استفاده می کنند متمایز می کند. فریم های دو فناوری پشتیبانی می شود - اترنت و Token Ring (از این رو نام AnyLAN). مخفف VG مخفف Voice-Grade TP - twisted pair برای تلفن صوتی است. داده ها در یک جهت به طور همزمان روی 4 جفت پیچ خورده UTP دسته 3 امکان پذیر نیست.

کدگذاری داده ها از کد منطقی 5B/6B استفاده می کند که طیف سیگنال را در محدوده حداکثر 16 مگاهرتز (پهنای باند دسته 3 UTP) با نرخ بیت 30 مگابیت بر ثانیه در هر خط ارائه می کند. کد NRZ به عنوان روش رمزگذاری فیزیکی انتخاب شد.

یک شبکه 100VG-AnyLAN از یک هاب مرکزی به نام root و گره های انتهایی و هاب های دیگر متصل به آن تشکیل شده است. سه سطح آبشاری مجاز است. هر هاب یا آداپتور شبکه در این شبکه را می توان به گونه ای پیکربندی کرد که از فریم های اترنت یا Token Ring استفاده کند.

هر هاب به صورت دوره ای وضعیت پورت های خود را نظرسنجی می کند. ایستگاهی که مایل به ارسال یک بسته است، سیگنال خاصی را به هاب می فرستد و ارسال فریم را درخواست می کند و اولویت آن را نشان می دهد. شبکه 100VG-AnyLAN از دو سطح اولویت استفاده می کند - کم و زیاد. اولویت پایین مربوط به داده های معمولی (سرویس فایل، سرویس چاپ و غیره) و اولویت بالا مربوط به داده های حساس به زمان (مانند چند رسانه ای) است.

اولویت های درخواست دارای اجزای ایستا و پویا هستند، به عنوان مثال. یک ایستگاه با سطح اولویت پایین که برای مدت طولانی به شبکه دسترسی ندارد به دلیل مولفه پویا اولویت بالایی دریافت می کند.

اگر شبکه آزاد باشد، هاب به گره اجازه می دهد تا بسته را ارسال کند و یک سیگنال هشدار به تمام گره های دیگر در مورد رسیدن فریم می فرستد، که پس از آن گره ها باید به حالت دریافت فریم سوئیچ کنند (ارسال سیگنال های وضعیت را متوقف کنید). . پس از آنالیز آدرس مقصد در بسته دریافتی، هاب بسته را به ایستگاه مقصد ارسال می کند. در پایان انتقال فریم، هاب سیگنال Idle را ارسال می کند و گره ها دوباره شروع به انتقال اطلاعات در مورد وضعیت خود می کنند. اگر شبکه مشغول باشد، هاب درخواست دریافتی را در یک صف قرار می دهد که مطابق ترتیب دریافت درخواست ها و با در نظر گرفتن اولویت های آنها پردازش می شود. اگر هاب دیگری به پورت متصل باشد، نظرسنجی تا زمانی که هاب پایین دست رای گیری را کامل کند، به حالت تعلیق در می آید. تصمیم برای اعطای دسترسی به شبکه توسط متمرکز کننده ریشه پس از نظرسنجی پورت ها توسط تمام متمرکز کننده های شبکه گرفته می شود.

با وجود سادگی این فناوری، یک سوال مبهم باقی می ماند: چگونه هاب می داند که ایستگاه مقصد به کدام پورت متصل است؟ در تمام فن آوری های دیگر این موضوع به وجود نیامد، زیرا فریم به سادگی به تمام ایستگاه های شبکه منتقل می شود و ایستگاه مقصد با شناسایی آدرس آن، فریم دریافتی را در یک بافر کپی می کند.

در فناوری 100VG-AnyLAN، این مشکل به روش زیر حل می شود - هاب آدرس MAC ایستگاه را در لحظه ای که به طور فیزیکی توسط کابل به شبکه متصل می شود، پیدا می کند. اگر در سایر فناوری‌ها، روش اتصال فیزیکی اتصال کابل (تست پیوند در فناوری 10Base-T)، نوع پورت (فناوری FDDI)، سرعت پورت (مذاکره خودکار در اترنت سریع) را تعیین می‌کند، سپس در فناوری 100VG-AnyLAN، هنگام ایجاد یک اتصال فیزیکی، هاب آدرس MAC ایستگاه متصل را پیدا کرده و آن را در جدول آدرس MAC خود، مشابه جدول پل/سوئیچ، ذخیره می کند. تفاوت بین هاب 100VG-AnyLAN و پل یا سوئیچ در این است که فریم بافر داخلی ندارد. بنابراین تنها یک فریم از ایستگاه های شبکه دریافت کرده و به پورت مقصد ارسال می کند. تا زمانی که فریم فعلی توسط گیرنده دریافت نشود، هاب فریم های جدید را نمی پذیرد، بنابراین اثر رسانه مشترک باقی می ماند. فقط امنیت شبکه بهبود می یابد، زیرا... اکنون فریم ها به پورت های خارجی نمی رسند و رهگیری آنها دشوارتر است.

خلاصه

در حال حاضر، بازار گردشگری روسیه به شدت در حال توسعه است. حجم گردشگری برون مرزی بر حجم گردشگری داخلی و داخلی برتری دارد.

برنامه تمرین آموزشی (آلمانی و انگلیسی): راهنمای آموزشی و روش شناختی برای دانشجویان دوره های چهارم و پنجم دانشکده فیلولوژی / Comp. Arinicheva L. A., Davydova I. V. Tobolsk: TGSPA im. D. I. Mendeleeva, 2011. 60 p.

برنامه

یادداشت های سخنرانی در مورد رشته: "اقتصاد شبکه" تعداد بخش ها

خلاصه

ظهور فناوری‌های اینترنتی که ایجاد روابط تجاری در محیط اینترنت را ممکن می‌سازد، امکان صحبت در مورد ظهور تصویر جدیدی از اقتصاد را فراهم می‌کند که می‌توان آن را «شبکه» یا «اقتصاد اینترنت» نامید.

توجه به فناوری روزافزون محبوب است نرم افزاری تعریف شدهشبکه های.<...>البته لازم است برای سایر شاخص هایی که مفهوم را تعریف می کنند، الزاماتی ارائه شود QoS(کیفیت خدمات).<...>در اینجا شرحی از فناوری هایی مانند ATM ارائه شده است. SDH, MPLS-TP,PBB-TE.<...>ضمیمه راهنما خلاصه مختصری از اصول ساخت و ساز را ارائه می دهد نرم افزاری تعریف شدهشبکه هایی که اخیراً محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند.<...>توضیحی از فناوری برای مجازی سازی توابع شبکه داده شده است. NFV(مجازی سازی تابع شبکه)، مقایسه داده شده است SDNو NFV. <...>فیزیکی چهار شنبه نقل و انتقالاتداده ها مشخصات کلی فیزیکی محیط. <...>فیزیکی چهار شنبه نقل و انتقالاتداده ها (متوسط) می توانند یک کابل، جو زمین یا فضای بیرونی را نشان دهند.<...> کابل هابالاتر دسته بندی هاچرخش بیشتری در واحد طول دارند.<...> کابل ها دسته بندی ها 1 در جاهایی استفاده می شود که الزامات سرعت انتقال حداقل است.<...> کابل ها دسته بندی ها 2 کابل برای اولین بار توسط IBM هنگام ساخت سیستم کابلی خود استفاده شد.<...> کابل ها دسته بندی ها 4 یک نسخه کمی بهبود یافته است کابل ها دسته بندی ها 3. <...> سرعت بالا پخشداده های مبتنی بر بی سیم در فصل 7 مورد بحث قرار گرفته است.<...>انتخاب توپولوژی شبکه مهمترین وظیفه ای است که در طول ساخت آن حل می شود و با توجه به الزامات کارایی و تعیین می شود. ساختاری قابلیت اطمینان. <...>کار بر روی استانداردسازی سیستم های باز در سال 1977 آغاز شد. در سال 1983، یک استاندارد مرجع پیشنهاد شد مدل VOS- کلی ترین توصیف ساختار تدوین استانداردها.<...> مدل VOSکه اصول ارتباط بین استانداردهای فردی را تعریف می کند، مبنای توسعه موازی استانداردهای متعدد است و انتقال تدریجی از پیاده سازی های موجود به استانداردهای جدید را تضمین می کند.<...>ارجاع مدل VOSپروتکل ها و رابط های تعامل، ساختار و ویژگی های ابزار فیزیکی اتصال را تعریف نمی کند.<...>سوم، شبکه مرحله، مسیریابی را انجام می دهد<...>

شبکه_تکنولوژی_برای_انتقال_داده_سرعت_بالا._راهنمای_آموزش_برای_دانشگاهها._-_2016_(1).pdf

UDC 621.396.2 BBK 32.884 B90 REVIEWERS: دکترای مهندسی. علوم، استاد مهندسی. علوم، استاد؛ Doctor Budyldina N.V., Shuvalov V.P. فن آوری های شبکه برای انتقال داده ها با سرعت بالا. کتاب درسی برای دانشگاه ها / ویرایش. پروفسور V.P. Shuvalov. – م.: خط تلفن – مخابرات، 2016. – 342 ص: ill. شابک 978-5-9912-0536-8. مسائل مربوط به ساخت شبکه های ارتباط اطلاعاتی که انتقال داده ها را با سرعت بالا ارائه می کنند به صورت فشرده ارائه شده است. بخش هایی ارائه شده است که برای درک چگونگی اطمینان از انتقال نه تنها با سرعت بالا، بلکه با سایر شاخص های مشخص کننده کیفیت خدمات ارائه شده ضروری است. شرح پروتکل های سطوح مختلف مدل مرجع تعامل سیستم های باز و فناوری های شبکه حمل و نقل داده شده است. مسائل انتقال داده در شبکه های ارتباطی بی سیم و رویکردهای مدرن که انتقال حجم زیادی از اطلاعات را در بازه های زمانی قابل قبول تضمین می کند مورد توجه قرار می گیرد. توجه به فناوری روزافزون محبوب شبکه های نرم افزاری تعریف شده است. برای دانشجویان شاغل به تحصیل در رشته آموزش "فناوری اطلاعات و سیستم های ارتباطی" با مدارک (مدرک تحصیلی) "لیسانس" و "کارشناسی ارشد". از این کتاب می توان برای بهبود مهارت های کارکنان مخابرات استفاده کرد. BBK 32.884 Budyldina Nadezhda Veniaminovna, Shuvalov Vyacheslav Petrovich فناوری های شبکه برای انتقال داده با سرعت بالا کتاب درسی برای دانشگاه ها کلیه حقوق محفوظ است. هر بخشی از این نشریه را نمی توان به هر شکل یا به هر وسیله ای بدون اجازه کتبی صاحب حق چاپ تکثیر کرد © انتشارات علمی و فنی "Hot Line - Telecom" LLC www.techbook.ru © N.V. بودیلدینا، وی.پی. Shuvalov L. D. G. Nevolin G. Dorosinsky آدرس ناشر در اینترنت www.tech b o o k .ru

صفحه 2

مقدمه مطالب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 مراجع برای مقدمه. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 فصل 1. مفاهیم و تعاریف اساسی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1. اطلاعات، پیام، سیگنال. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2. سرعت انتقال اطلاعات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3. رسانه انتقال داده های فیزیکی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4. روش های تبدیل سیگنال . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5. روش های دسترسی چندگانه به محیط . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.6. شبکه های مخابراتی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 1.7. سازماندهی کار در زمینه استانداردسازی در زمینه انتقال داده ها. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.8. مدل مرجع برای تعامل سیستم های باز . . . . . . 47 1.9. کنترل سوالات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 1.10. کتابشناسی - فهرست کتب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 فصل 2. اطمینان از شاخص های کیفیت خدمات. . 58 2.1. کیفیت خدمات. مقررات عمومی . . . . . . . . . . . . . . 58 2.2. اطمینان از صحت انتقال داده ها. . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 2.3. ارائه شاخص های قابلیت اطمینان سازه. . . . . . . . 78 2.4. مسیریابی QoS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 2.5. کنترل سوالات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 2.6. کتابشناسی - فهرست کتب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 فصل 3. شبکه های محلی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1. پروتکل های LAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.1. فناوری اترنت (IEEE 802.3). . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.2. فناوری حلقه توکن (IEEE 802.5). . . . . . . . . . . . . . . 93 3.1.3. فناوری FDDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 3.1.4. اترنت سریع (IEEE 802.3u). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 3.1.5. تکنولوژی 100VG-AnyLAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.1.6. فناوری اترنت گیگابیتی با سرعت بالا. . . . . 102 3.2. فنی به معنای اطمینان از عملکرد شبکه های داده با سرعت بالا است. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.1. هاب ها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.2. پل ها. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 3.2.3. سوئیچ ها. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3.2.4. پروتکل STP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 3.2.5. روترها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 3.2.6. دروازه ها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 3.2.7. شبکه محلی مجازی (VLAN). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

صفحه 341

342 مطالب 3.3. کنترل سوالات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 3.4. کتابشناسی - فهرست کتب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 فصل 4. پروتکل های لایه پیوند. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 4.1. وظایف اصلی لایه پیوند، توابع پروتکل 138 4.2. پروتکل های بایت گرا . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 4.3. پروتکل های بیت گرا . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.3.1. پروتکل HDLC (کنترل پیوند داده سطح بالا). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.3.2. پروتکل فریم SLIP (پروتکل اینترنت خط سریال). 152 4.3.3. پروتکل PPP (پروتکل نقطه به نقطه). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.4. کنترل سوالات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 4.5. کتابشناسی - فهرست کتب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 فصل 5. پروتکل های لایه شبکه و انتقال. . . . . . . . 161 5.1. پروتکل IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 5.2. پروتکل IPv6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 5.3. RIP پروتکل مسیریابی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 5.4. پروتکل مسیریابی داخلی OSPF. . . . . . . . . . . . . . 187 5.5. پروتکل BGP-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 5.6. پروتکل رزرو منبع RSVP است. . . . . . . . . . . . . . 203 5.7. پروتکل انتقال RTP (پروتکل حمل و نقل در زمان واقعی). . . . 206 5.8. پروتکل DHCP (پروتکل پیکربندی میزبان پویا). . . 211 5.9. پروتکل LDAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 5.10. پروتکل های ARP، RARP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 5.11. پروتکل TCP (پروتکل کنترل انتقال). . . . . . . . . . . . 220 5.12. پروتکل UDP (User Datagram Protocol). . . . . . . . . . . . . . . . . 229 5.13. کنترل سوالات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 5.14. کتابشناسی - فهرست کتب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 فصل 6. شبکه های IP حمل و نقل. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 6.1. تکنولوژی ATM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 6.2. سلسله مراتب دیجیتال همزمان (SDH). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 6.3. تعویض برچسب چند پروتکلی . . . . . . . . . . . . . . 245 6.4. سلسله مراتب انتقال نوری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 6.5. مدل اترنت و سلسله مراتب شبکه های حمل و نقل . . . . . 256 6.6. کنترل سوالات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 6.7. کتابشناسی - فهرست کتب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 فصل 7. فن آوری های بی سیم برای انتقال داده ها با سرعت بالا. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 7.1. فناوری Wi-Fi (Wireless Fidelity). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 7.2. فناوری وایمکس (هم‌کاری جهانی برای دسترسی مایکروویو). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

صفحه 342

343 7.3. انتقال از وایمکس به فناوری LTE (LongTermEvolution). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 7.4. وضعیت و چشم انداز شبکه های بی سیم پرسرعت . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 7.5. کنترل سوالات . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 7.6. کتابشناسی - فهرست کتب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 فصل 8. به جای نتیجه گیری: برخی از افکار در مورد موضوع "چه کاری باید انجام شود تا از انتقال داده با سرعت بالا در شبکه های IP اطمینان حاصل شود." 279 8.1. انتقال داده های سنتی با تحویل تضمینی. چالش ها و مسائل. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 8.2. پروتکل های جایگزین انتقال داده با تحویل تضمینی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 8.3. الگوریتم کنترل تراکم . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 8.4. شرایط برای اطمینان از انتقال داده با سرعت بالا. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 8.5. مشکلات ضمنی در حصول اطمینان از انتقال داده با سرعت بالا. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 8.6. کتابشناسی - فهرست کتب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 پیوست 1. شبکه های نرم افزاری تعریف شده. . . . . . . . . . 302 P.1. مقررات عمومی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 ص.2. پروتکل OpenFlow و سوئیچ OpenFlow. . . . . . . . . . . . . . 306 ص.3. مجازی سازی شبکه NFV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 ص.4. استانداردسازی PKS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 ص.5. SDN در روسیه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 ص.6. کتابشناسی - فهرست کتب. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 اصطلاحات و تعاریف. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

• پیشگفتار
• فصل 1.
  پیشینه تاریخی برای توسعه شبکه های داده پرسرعت
• فصل 2.
  مدل مرجع برای تعامل سیستم های باز EMVOS (Open System Interconnection - OSI model)
• فصل 3.
  سازمان های استاندارد بین المللی
• فصل 4.
  رمزگذاری داده های فیزیکی و منطقی
• فصل 5.
  سیستم های باند باریک و پهن باند چندگانه سازی داده ها
• فصل 6.
  حالت های انتقال داده رسانه انتقال
• فصل 7.
  سیستم های کابل کشی ساخت یافته
• فصل 8.
  توپولوژی های سیستم انتقال داده
• فصل 9
  روش های دسترسی به کانال
• فصل 10.
  فن آوری های سوئیچینگ
• فصل 11.
  ارتباط بخش های شبکه
• ادبیات

فصل 5. سیستم های باند باریک و پهن باند. چندگانه سازی داده ها

یک سیستم باند باریک (باند پایه) از روش انتقال سیگنال دیجیتال استفاده می کند. اگرچه یک سیگنال دیجیتال دارای طیف گسترده ای است و از نظر تئوری یک باند فرکانسی نامحدود را اشغال می کند، در عمل پهنای طیف سیگنال ارسالی توسط فرکانس های هارمونیک های اساسی آن تعیین می شود. آنها سهم اصلی انرژی در تشکیل سیگنال را دارند. در یک سیستم باند باریک، انتقال در باند فرکانس اصلی انجام می شود، هیچ انتقالی از طیف سیگنال به مناطق فرکانسی دیگر وجود ندارد. از این نظر است که سیستم را باند باریک می نامند. سیگنال تقریباً کل پهنای باند خط را اشغال می کند. برای بازسازی سیگنال و تقویت آن در شبکه های انتقال داده، از دستگاه های ویژه - تکرار کننده ها استفاده می شود.

نمونه ای از پیاده سازی انتقال باند باریک، شبکه های محلی و مشخصات IEEE مربوطه است (به عنوان مثال 802.3 یا 802.5).

قبلاً انتقال باند باریک به دلیل تضعیف سیگنال، در فواصل حدود 1-2 کیلومتری از طریق کابل های کواکسیال استفاده می شد، اما در سیستم های مدرن، به لطف انواع کدگذاری و چندگانه سازی سیگنال ها و انواع سیستم های کابلی، محدودیت ها اعمال شده است. بازگشت به 40 کیلومتر یا بیشتر.

اصطلاح انتقال باند پهن در ابتدا در سیستم های ارتباطی تلفنی استفاده می شد، جایی که یک کانال آنالوگ با محدوده فرکانسی (پهنای باند) بیش از 4 کیلوهرتز را تعیین می کرد. به منظور صرفه جویی در منابع هنگام انتقال تعداد زیادی سیگنال تلفن با باند فرکانسی 0.3-3.4 کیلوهرتز، طرح های مختلفی برای فشرده سازی (مولتی پلکس) این سیگنال ها ایجاد شده است که از انتقال آنها از طریق یک کابل اطمینان می یابد.

در کاربردهای شبکه پرسرعت، انتقال باند پهن به این معنی است که از یک حامل آنالوگ به جای حامل پالس برای انتقال داده استفاده می شود. به طور مشابه، اصطلاح "اینترنت پهن باند" به این معنی است که شما از کانالی با پهنای باند بیش از 128 کیلوبیت در ثانیه (در اروپا) یا 200 کیلوبیت در ثانیه (در ایالات متحده آمریکا) استفاده می کنید. سیستم پهنای باند توان عملیاتی بالایی دارد و انتقال داده ها و اطلاعات چندرسانه ای (صدا، ویدئو، داده) با سرعت بالا را فراهم می کند. به عنوان مثال می توان به شبکه های ATM، B-ISDN، Frame Relay، شبکه های پخش کابلی CATV اشاره کرد.

اصطلاح "مالتی پلکس" در فناوری کامپیوتر به طرق مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. منظور ما از ترکیب چندین کانال ارتباطی در یک کانال انتقال داده است.

بیایید تکنیک‌های اصلی مالتی پلکس‌سازی را فهرست کنیم: مالتی‌پلکسی تقسیم فرکانس (FDM)، مالتی‌پلکس کردن زمان - مالتی‌پلکسی تقسیم زمانی (TDM) و مالتی‌پلکسی تقسیم‌بندی طیفی یا طول موجی (WDM).

WDM فقط در سیستم های فیبر نوری استفاده می شود. برای مثال، تلویزیون کابلی از FDM استفاده می کند.

FDM

با مالتی پلکس فرکانس، هر کانال حامل آنالوگ خود را اختصاص می دهد. در این صورت می توان از هر نوع مدولاسیون یا ترکیبی از آنها در FDM استفاده کرد. به عنوان مثال، در تلویزیون کابلی، یک کابل کواکسیال با پهنای باند 500 مگاهرتز، انتقال 80 کانال هر کدام 6 مگاهرتز را فراهم می کند. هر یک از این کانال ها به نوبه خود با مالتی پلکس کردن کانال های فرعی برای انتقال صدا و تصویر به دست می آیند.

TDM

با این نوع مالتی پلکسی، کانال های کم سرعت در یک کانال پرسرعت ترکیب می شوند (ادغام می شوند) که از طریق آن یک جریان داده مختلط منتقل می شود که در نتیجه تجمع جریان های اصلی شکل می گیرد. به هر کانال کم سرعت، شکاف زمانی (دوره زمانی) خود در یک چرخه با مدت زمان معین اختصاص داده می شود. داده ها به صورت بیت ها، بایت ها یا بلوک هایی از بیت ها یا بایت ها نمایش داده می شوند. به عنوان مثال، کانال A 10 بیت اول را در یک بازه زمانی معین (فریم، فریم)، ​​کانال B به 10 بیت بعدی و غیره اختصاص می دهد. علاوه بر بیت های داده، فریم شامل بیت های سرویس برای همگام سازی انتقال و سایر اهداف است. قاب دارای طول کاملاً مشخصی است که معمولاً در بیت (مثلاً 193 بیت) و ساختار بیان می شود.

دستگاه‌های شبکه‌ای که جریان‌های داده کانال‌های کم‌سرعت (شاخه‌ای، جریان‌های مؤلفه) را به یک جریان جمعی مشترک (جمع) برای انتقال از یک کانال فیزیکی چندگانه می‌کنند، مالتی پلکسر (مولتی پلکسر، mux، mux) نامیده می‌شوند. دستگاه هایی که یک جریان تجمعی را به جریان های جزء تقسیم می کنند، دی مولتی پلکسر نامیده می شوند.

مالتی پلکسرهای سنکرون از یک تقسیم ثابت به شکاف های زمانی استفاده می کنند. داده های متعلق به یک جریان جزء خاص دارای طول یکسانی هستند و در یک شکاف زمانی در هر فریم کانال مالتی پلکس ارسال می شوند. اگر اطلاعات از دستگاه خاصی مخابره نشود، بازه زمانی آن خالی می ماند. مالتی پلکسرهای آماری (stat muxes) این مشکل را با اختصاص پویا یک اسلات زمان آزاد به دستگاه فعال حل می کنند.

WDM

WDM از طول موج های مختلف نور برای سازماندهی هر کانال استفاده می کند. در واقع نوع خاصی از مالتی پلکس تقسیم فرکانس در فرکانس های بسیار بالا است. با این نوع مالتی پلکسی، دستگاه های فرستنده در طول موج های مختلف (مثلاً 820 نانومتر و 1300 نانومتر) کار می کنند. سپس پرتوها ترکیب شده و از طریق یک کابل فیبر نوری منتقل می‌شوند. دستگاه گیرنده انتقال را بر اساس طول موج جدا می کند و پرتوها را به گیرنده های مختلف هدایت می کند. برای ادغام / جداسازی کانال ها بر اساس طول موج، از دستگاه های خاصی استفاده می شود - جفت کننده ها. در زیر نمونه ای از این مالتی پلکسی را مشاهده می کنید.

شکل 5.1. مالتی پلکس WDM

در میان طرح‌های کوپلر اصلی، بین جفت‌کننده‌های بازتابی و جفت‌کننده‌های بازتابی متقارن مرکزی (SCR) تمایز وجود دارد. کوپلرهای انعکاسی قطعات کوچک شیشه ای هستند که در مرکز به شکل ستاره "پیچیده" شده اند. تعداد پرتوهای خروجی با تعداد پورت های کوپلر مطابقت دارد. و تعداد پورت ها تعیین کننده تعداد دستگاه هایی است که در طول موج های مختلف ارسال می کنند. دو نوع کوپلر بازتابی در زیر نشان داده شده است.

شکل 5.2. ستاره انتقال دهنده

شکل 5.3. ستاره منعکس کننده

یک جفت بازتابی متقارن مرکزی از نور منعکس شده از یک آینه کروی استفاده می کند. در این حالت، پرتو ورودی به دو پرتو به طور متقارن به مرکز خم کره آینه تقسیم می شود. هنگامی که آینه می چرخد، موقعیت خم کره تغییر می کند و بر این اساس، مسیر پرتو منعکس شده تغییر می کند. می توانید یک کابل فیبر نوری سوم اضافه کنید و پرتو بازتاب شده را به درگاه دیگری هدایت کنید. پیاده سازی مالتی پلکسرهای WDM و سوئیچ های فیبر نوری بر اساس این ایده است.

شکل 5.4. جفت بازتابی متقارن مرکزی

مالتی پلکسرهای نوری را می توان نه تنها با استفاده از کوپلرهای CSR، بلکه با استفاده از فیلترهای بازتابنده و گریتینگ های پراش پیاده سازی کرد. آنها در این آموزش پوشش داده نمی شوند.

عوامل اصلی تعیین کننده قابلیت های پیاده سازی های مختلف تداخل و جداسازی کانال است. میزان تداخل مشخص می کند که کانال ها چقدر خوب از هم جدا شده اند و به عنوان مثال، نشان می دهد که چه مقدار از توان پرتو 820 نانومتری به درگاه 1300 نانومتری ختم می شود. دریافت 20 دسی بل به این معنی است که 1٪ از سیگنال در پورت ناخواسته ظاهر می شود. برای اطمینان از جداسازی سیگنال قابل اعتماد، طول موج ها باید "گسترده" فاصله داشته باشند. تشخیص طول موج های نزدیک مانند 1290 و 1310 نانومتر دشوار است. به طور معمول، از 4 طرح مالتی پلکسی استفاده می شود: 850/1300، 1300/1550، 1480/1550 و 985/1550 نانومتر. بهترین ویژگی ها تا کنون در کوپلرهای CSR با سیستمی از آینه ها، به عنوان مثال، دو (شکل 5.5) یافت شده است.

شکل 5.5. کوپلر SCR با دو آینه

فناوری WDM که یکی از سه نوع مالتی پلکسی تقسیم طول موج است، از نظر بازده طیف جایگاه متوسطی را به خود اختصاص داده است. سیستم های WDM کانال های طیفی را که طول موج آنها 10 نانومتر با یکدیگر متفاوت است ترکیب می کنند. مولدترین فناوری DWDM (Dense WDM) است. این شامل ترکیب کانال هایی است که در سراسر طیف با فاصله بیش از 1 نانومتر و در برخی سیستم ها حتی 0.1 نانومتر فاصله دارند. با توجه به این توزیع متراکم سیگنال در سراسر طیف، هزینه تجهیزات DWDM معمولاً بسیار بالا است. منابع طیفی کمترین کارایی را در سیستم‌های جدید مبتنی بر فناوری CWDM (سیستم‌های WDM درشت، سیستم‌های WDM پراکنده) استفاده می‌کنند. در اینجا کانال های طیفی حداقل 20 نانومتر از هم جدا می شوند (در برخی موارد این مقدار به 35 نانومتر می رسد). سیستم‌های CWDM معمولاً در شبکه‌های مترو و شبکه‌های محلی استفاده می‌شوند، جایی که هزینه تجهیزات پایین یک عامل مهم است و به 8-16 کانال WDM نیاز است. تجهیزات CWDM به یک قسمت از طیف محدود نمی شود و می تواند در محدوده 1300 تا 1600 نانومتر کار کند، در حالی که تجهیزات DWDM به محدوده باریک 1530 تا 1565 نانومتر گره خورده است.

نتیجه گیری

یک سیستم باند باریک یک سیستم انتقال در باند فرکانس اصلی با استفاده از سیگنال های دیجیتال است. برای انتقال چندین کانال باند باریک در یک کانال پهن باند، سیستم‌های انتقال مدرن از طریق کابل‌های مسی از مالتی پلکس کردن زمان TDM استفاده می‌کنند. سیستم های فیبر نوری از مالتی پلکس طول موج WDM استفاده می کنند.

اطلاعات تکمیلی

کنترل سوالات

• دستگاهی که در آن تمام جریان های اطلاعات ورودی در یک رابط خروجی ترکیب می شوند، عملکردهای زیر را انجام می دهد:
  • تعویض
  • تکرار کننده
  • مالتی پلکسر
  • تقسیم کننده
• ده سیگنال که هر کدام به پهنای باند 4000 هرتز نیاز دارند، با استفاده از FDM در یک کانال مالتی پلکس می شوند. حداقل پهنای باند یک کانال مالتی پلکس با عرض بازه نگهبان 400 هرتز چقدر باید باشد؟
  • 40800 هرتز
  • 44000 هرتز
  • 4800 هرتز
  • 43600 هرتز