Novi zahtjevi za performanse mreže zahtjevi modernih aplikacija, kao što su multimedija, distribuirano računalstvo i sustavi za online obradu transakcija, stvaraju hitnu potrebu za proširenjem relevantnih standarda.

Uobičajenih deset megabita Ethernet, koji je dugo vremena zauzimao dominantnu poziciju, barem gledajući iz Rusije, aktivno se zamjenjuje modernijim i znatno više brze tehnologije prijenos podataka.

Na tržištu velika brzina(više od 100 Mbit/s) mreže, prije nekoliko godina predstavljen samo FDDI mrežama, danas se nudi desetak različitih tehnologija, kako razvijajući postojeće standarde tako i temeljene na konceptualno novima. Među njima posebno treba istaknuti:

· Dobra stara optička vlakna FDDI sučelje, kao i njegova proširena verzija, FDDI II, posebno prilagođena za rad s multimedijskim informacijama, te CDDI, koji implementira FDDI na bakrenim kabelima. Sve verzije FDDI podržavaju brzinu prijenosa podataka od 100 Mbit/s.

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

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

· Gigabit Ethernet. Kontinuirani razvoj mreža Ethernet i Fast Ethernet.

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

· Fibre Channel, fizička komutacijska optička tehnologija dizajnirana za aplikacije koje zahtijevaju ultra-visoke brzine. Orijentiri - klastersko računalstvo, organizacija interakcije između superračunala i nizova za pohranu velike brzine, podrška za veze kao što je radna stanica - superračunalo. Deklarirane brzine razmjene kreću se od 133 Mbita do gigabita u sekundi (pa i više).

Obrisi tehnologije su primamljivi, ali daleko od jasnih. FFOL (FDDI Prati na LAN-u), inicijative ANSI, dizajniran za zamjenu u budućnosti FDDI s novom razinom performansi od 2,4 GB/s.

bankomat

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

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

Od samog početka bankomat je dizajniran kao komutacijski sustav koji koristi virtualne komunikacijske kanale koji pružaju unaprijed zadanu razinu kvalitete usluge (Quality of Service - QoS) i podržavaju konstantne ili varijabilne brzine prijenosa podataka. QoS model omogućuje aplikacijama da zatraže zajamčenu brzinu prijenosa između odredišta i izvora, bez obzira na složenost puta između njih. Svaki bankomat- jedan prekidač, komunicirajući s drugim, odabire put koji jamči brzinu koju zahtijeva aplikacija.

Ako sustav ne može udovoljiti zahtjevu, prijavljuje to aplikaciji. Istina, postojeći protokoli za prijenos podataka i aplikacije nemaju koncept QoS-a, pa je ovo još jedna sjajna značajka koju nitko ne koristi.

Zbog prisutnosti takvih korisnih svojstava bankomat Nitko nije iznenađen općom željom da se ovaj standard nastavi poboljšavati. Ali do sada su postojeće hardverske implementacije prilično ograničene izvornim pristupom, koji je bio usmjeren na druge, ne-računalne zadatke.

Na primjer, bankomat nema ugrađeni sustav obavijesti o emitiranju (ovo je tipično za bankomat, postoji ideja, ali ne postoji standard). I iako su emitirane poruke stalna glavobolja za svakog administratora, u nekim su slučajevima jednostavno neophodne. Klijent koji traži poslužitelj trebao bi moći poslati poruku "Gdje je poslužitelj?", a zatim, nakon što dobije odgovor, poslati svoje zahtjeve izravno na željenu adresu.

Forum bankomat posebno razvijene specifikacije za emulaciju mreže - LAN emulacija (LANE). TRAKA okreće se usmjereno od točke do točke bankomat mrežu u normalnu, gdje je klijenti i poslužitelji vide kao normalnu mrežu emitiranja koja koristi IP protokol(a uskoro i IPX). TRAKA sastoji se od četiri različita protokola: Protokol konfiguracije poslužitelja ( Usluga konfiguracije LAN emulacije - LECS), poslužiteljski protokol ( Poslužitelj LAN emulacije - LES), opći protokol emitiranja i nepoznati poslužitelj ( Broadcast i nepoznati poslužitelj - BUS) i klijentski protokol ( Klijent LAN emulacije - LEC).

Kada klijent koristi TRAKA pokušava se spojiti na mrežu bankomat, tada u početku koristi protokol LECS. Jer bankomat ne podržava emitirane poruke, forum bankomat dodijelio posebnu adresu LECS, koju nitko drugi više ne koristi. Slanjem poruke na ovu adresu klijent dobiva odgovarajuću adresu LES. Razina LES pruža potrebne funkcije ELAN (emulirani LAN). Uz njihovu pomoć klijent može dobiti adresu BUS usluga i poslati mu poruku “spojio se taj i taj klijent”, pa da onda AUTOBUS nivo mogao po primitku poruke proslijediti svim registriranim klijentima.

Kako bismo koristili bankomat moraju se koristiti protokoli L.E.C.. L.E.C. radi kao pretvarač, emulirajući normalnu mrežnu topologiju koju podrazumijeva IP. Jer TRAKA samo modeli Ethernet, tada može eliminirati neke stare tehnološke pogreške. Svaki ELAN mogu koristiti različite veličine paketa. ELAN, koji opslužuje stanice spojene uobičajenim Ethernetom, koristi pakete od 1516 bajta, dok ELAN pružanje komunikacije između poslužitelja može slati pakete od 9180 bajtova. Sve je kontrolirano L.E.C..

L.E.C. presreće emitirane poruke i šalje ih AUTOBUS. Kada AUTOBUS primi takvu poruku, šalje njezinu kopiju svakom registriranom L.E.C.. U isto vrijeme, prije slanja kopija, pretvara paket natrag u Ethernet-obrazac, navodeći adresu emitiranja umjesto vaše adrese.

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

bankomat- složena tehnologija i do sada je njezina uporaba ograničena TRAKA. Sve to uvelike otežava široko usvajanje ovog standarda. Istina, postoji razumna nada da će se stvarno koristiti kada se pojave aplikacije koje mogu iskoristiti bankomat direktno.

bankomat- ova kratica može označavati tehnologiju asinkronog prijenosa podataka ( Način asinkronog prijenosa), ne samo Adobe Type Manager ili Bankomat, što se mnogima može učiniti poznatijim. Ovu tehnologiju za izgradnju brzih računalnih mreža s paketnom komutacijom karakterizira jedinstvena skalabilnost od malih lokalnih mreža s brzinama razmjene od 25-50 Mbit/sec do transkontinentalnih mreža.

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

bankomatje razvoj STM (sinkroni način prijenosa)), tehnologija za prijenos paketnih podataka i govora na velike udaljenosti, koja se tradicionalno koristi za izgradnju telekomunikacijskih autocesta i telefonskih mreža. Stoga ćemo prije svega razmotriti STM.

STM model

STMje mrežni mehanizam s komutacijom veze gdje se veza uspostavlja prije početka prijenosa podataka i prekida nakon što je dovršen. Dakle, komunikacijski čvorovi dobivaju i drže kanal dok ne smatraju da je potrebno prekinuti vezu, bez obzira na to prenose li podatke ili šute.

Podaci u STM prenosi se dijeljenjem cijele propusnosti kanala u osnovne elemente prijenosa koji se nazivaju vremenski kanali ili slotovi. Utori su kombinirani u kavez koji sadrži fiksni broj kanala, numeriranih od 1 do N. Svakom utoru dodijeljena je jedna veza. Svaki od isječaka (može ih biti i više - od 1 do M) definira vlastiti skup veza. Isječak ima svoje utore za uspostavljanje veze s periodom T. Zajamčeno je da će tijekom tog razdoblja traženi isječak biti dostupan. Parametre N, M i T određuju nadležni odbori za normizaciju i razlikuju se u Americi i Europi.

Unutar kanala STM svaka je veza povezana s fiksnim brojem utora u određenom držaču. Jednom kada se utor uhvati, ostaje na raspolaganju vezi tijekom cijelog životnog vijeka te veze.

Nije li to malo poput željezničke stanice s koje polazi vlak u određenom smjeru s periodom T? Ako među putnicima postoji netko kome ovaj vlak odgovara, on zauzima prazno mjesto. Ako takvog putnika nema, mjesto ostaje prazno i ​​ne može ga netko drugi zauzeti. Naravno, gubi se kapacitet takvog kanala i nemoguće je izvršiti sve potencijalne veze (M*N) istovremeno.

Prijelaz na bankomat

Studije primjene optički kanali na prekooceanskim i transkontinentalnim razmjerima otkrili su niz značajki prijenosa podataka različitih vrsta. U modernim komunikacijama razlikuju se dvije vrste zahtjeva:

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

Prijenos podataka koji nije jako kritičan za kašnjenja, ali ne dopušta gubitak informacija (ovakav prijenos se u pravilu odnosi na razmjenu između računala).

Prijenos heterogenih podataka rezultira povremenim pojavljivanjem zahtjeva za uslugom koji zahtijevaju veliku propusnost, ali kratko vrijeme prijenosa. Čvor ponekad zahtijeva vršnu izvedbu kanala, ali to se događa relativno rijetko, uzimajući, recimo, jednu desetinu vremena. Za ovu vrstu kanala implementirana je jedna od deset mogućih veza, što, naravno, smanjuje učinkovitost korištenja kanala. Bilo bi sjajno kada bi bilo moguće prenijeti privremeno neiskorišteno mjesto na drugog pretplatnika. Jao, u okviru modela STM ovo je nemoguće.

Model bankomat usvojen je u isto vrijeme AT&T i nekoliko europskih telefonskih divova. (Usput, to bi moglo dovesti do pojave dvaju specifikacijskih standarda odjednom bankomat.)

Glavna ideja je bila da nema potrebe za striktnim podudaranjem između veze i broja utora. Dovoljno je prenijeti identifikator veze zajedno s podacima u bilo koji slobodni utor, a da paket bude toliko malen da bi se u slučaju gubitka gubitak lako nadoknadio. Sve ovo dosta liči na prebacivanje paketa i čak se zove nešto slično: "brzo prebacivanje kratkih paketa fiksne duljine." Kratki paketi vrlo su privlačni telefonskim tvrtkama koje žele sačuvati analogne linije STM.

Na liniji bankomat dva čvora pronalaze jedan drugog koristeći "virtualni identifikator veze" ( Identifikator virtualnog kruga - VCI), koji se koristi umjesto brojeva utora i spojnica u modelu STM. Brzi paket se šalje u isti utor kao i prije, ali bez ikakve naznake ili identifikatora.

Statističko multipleksiranje

Brzo prebacivanje paketa rješava problem neiskorištenih utora statističkim multipleksiranjem više veza na jednoj vezi prema njihovim prometnim parametrima. Drugim riječima, ako je velik broj spojeva eksplodiran (omjer vršne i prosječne aktivnosti je 10 ili više prema 1), postoji nada da se vršne aktivnosti različitih spojeva neće prečesto podudarati. Ako postoji podudaranje, jedan od paketa se sprema u međuspremnik dok slobodni utori ne postanu dostupni. Ova metoda organiziranja veza s ispravno odabranim parametrima omogućuje vam učinkovito učitavanje kanala. Statističko multipleksiranje, nije izvedivo u STM, i glavna je prednost bankomat.

Vrste ATM mrežnih korisničkih sučelja

Prije svega, ovo je sučelje usmjereno na povezivanje s lokalnim mrežama koje upravljaju podatkovnim okvirima (obiteljima IEEE 802.x i FDDI). U ovom slučaju, oprema sučelja mora prevesti lokalne mrežne okvire u mrežni prijenosni element bankomat djelujući kao globalna okosnica koja povezuje dva segmenta lokalne mreže koji su međusobno značajno udaljeni.

Alternativa bi mogla biti sučelje dizajnirano za posluživanje krajnjih čvorova koji izravno upravljaju formatima podataka bankomat. Ovaj pristup omogućuje povećanje učinkovitosti mreža koje zahtijevaju značajne količine prijenosa podataka. Za spajanje krajnjih korisnika na takvu mrežu koriste se posebni multiplekseri.

Za administriranje takve mreže svaki uređaj pokreće određenog "agenta" koji podržava obradu administrativnih poruka, upravljanje vezama i obradu podataka iz odgovarajućeg protokola upravljanja.

ATM format podataka

Plastična vrećica bankomat utvrđuje poseban pododbor ANSI, mora sadržavati 53 bajta.

5 bajtova zauzima zaglavlje, preostalih 48 je sadržaj paketa. Zaglavlje sadrži 24 bita za identifikator. VCI, 8 bitova su kontrolni bitovi, preostalih 8 bitova je rezervirano za kontrolni zbroj. Od 48 bajtova sadržaja, 4 bajta mogu se dodijeliti posebnom sloju prilagodbe bankomat, a 44 - zapravo za podatke. Adaptacijski bajtovi omogućuju kombiniranje kratkih paketa bankomat u veće entitete, kao što su okviri Ethernet. Kontrolno polje sadrži servisne informacije o paketu.

sloj ATM protokola

Mjesto bankomat u modelu od sedam razina ISO- negdje oko razine prijenosa podataka. Istina, nemoguće je utvrditi točnu korespondenciju, jer bankomat bavi se interakcijom čvorova, kontrolom prolaza i usmjeravanjem, a to se radi na razini pripreme i prijenosa paketa bankomat. Međutim, točna korespondencija i pozicija bankomat u modelu ISO nije toliko važno.Još važnije, razumjeti kako komunicirati s postojećim mrežama TCP/IP i u OS-u Značajke s aplikacijama koje zahtijevaju izravnu interakciju s mrežom.

Aplikacije koje imaju izravno sučelje bankomat, dostupne su prednosti koje pruža homogeno mrežno okruženje bankomat.

Glavno opterećenje je na razini "Virtualno upravljanje vezom". bankomat", dekriptira određena zaglavlja bankomat, koji uspostavlja i prekida veze, izvodi demultipleksiranje i izvršava radnje koje od njega zahtijeva kontrolni protokol.

Fizički sloj

Iako fizički sloj nije dio specifikacije bankomat, uzimaju ga u obzir mnogi odbori za normizaciju. U osnovi, fizički sloj se smatra specifikacijom SONET (Sinkrona optička mreža) je međunarodni standard za prijenos podataka velike brzine. Definirane su četiri vrste standardnih tečajeva: 51, 155, 622 i 2400 Mbit/s, što odgovara međunarodnoj hijerarhiji digitalnog sinkronog prijenosa ( Sinkrona digitalna hijerarhija - SDH). SDH specificira kako se podaci fragmentiraju i sinkrono prenose preko optičkih veza bez potrebe za sinkronizacijom kanala i brzine takta svih čvorova uključenih u proces prijenosa i oporavka podataka.

Kontrola protoka podataka

Zbog visokih performansi mreže bankomat mehanizam koji se tradicionalno koristi u mrežama TSR, neprikladno. Kad bi se kontrola prijenosa dodijelila povratnoj sprezi, tada bi tijekom vremena dok povratni signal, nakon što je čekao da se kanal dodijeli i prošao kroz sve faze konverzije, stigne do izvora, imao vremena prenijeti nekoliko megabajta na kanal, a ne samo uzrokujući njegovo preopterećenje, ali moguće i potpuno blokiranje izvora preopterećenja.

Većina organizacija za normizaciju slaže se oko potrebe za holističkim pristupom za prolaz inspekcije. Njegova bit je sljedeća: kontrolni signali se generiraju dok podaci prolaze kroz bilo koji dio lanca i obrađuju se u bilo kojem najbližem odašiljačkom čvoru. Nakon što primi odgovarajući signal, korisničko sučelje može odabrati što učiniti - smanjiti brzinu prijenosa ili obavijestiti korisnika da je došlo do preljeva.

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

Stog protokola korisničkog sučelja u TCP/IP-u	Izravno ATM sučelje
Podaci	Aplikacija koja analizira podatke
	OS aplikacijsko sučelje
	Upravljanje virtualnim vezama bankomata
ATM aplikacijski sloj
Razina podataka	Upravljački program ATM sučelja
Fizički sloj (SONET)

100VG-Bilo koji LAN

U srpnju 1993. Na inicijativu četa AT&T I Hewlett Packard organiziran je novi odbor IEEE 802.12, dizajniran za standardizaciju nove tehnologije 100BaseVG. Ova je tehnologija bila proširenje standarda velike brzine IEEE 802.3(također poznat kao 100BaseT, ili Ethernet na upredenu paricu).

U rujnu tvrtka IBM predložio kombiniranje podrške u novom standardu Ethernet I Prsten sa znakom. Promijenio se i naziv nove tehnologije - 100VG-Bilo koji LAN.

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

Već neko vrijeme kabeli s upredenim paricama posvuda zamjenjuju koaksijalne kabele. Njegove prednosti su veća mobilnost i pouzdanost, niska cijena i jednostavnija mrežna administracija. I ovdje je u tijeku proces zamjene koaksijalnih kabela. Standard 100VG-Bilo koji LAN usmjeren je i na upletene parice (svaki postojeći kabelski sustav prikladan je za korištenje) i na vodove od optičkih vlakana koji omogućuju značajnu udaljenost između pretplatnika. Međutim, korištenje optičkog vlakna ne utječe na brzinu razmjene.

Topologija

Jer 100VG dizajniran za zamjenu Ethernet i Token Ring, podržava topologije koje se koriste za te mreže (logički zajednička sabirnica i token ring). Fizička topologija je zvijezda, petlje ili grananja nisu dopuštena.

Sa kaskadnim priključkom čvorišta Između njih je dopuštena samo jedna komunikacijska linija. Formiranje rezervnih linija moguće je samo ako je točno jedna aktivna u bilo kojem trenutku.

Standardom je predviđeno do 1024 čvora u jednom mrežnom segmentu, no zbog smanjenih performansi mreže realni maksimum je skromniji - 250 čvorova. Slična razmatranja određuju maksimalnu udaljenost između najudaljenijih čvorova - dva i pol kilometra.

Nažalost, standard ne dopušta spajanje u jednom segmentu sustava koji istovremeno koriste formate Ethernet i Token Ring. Za takve mreže postoje posebne 100VG-Bilo koji LAN mostovi Token Ring-Ethernet. Ali u slučaju konfiguracije 100VG-Ethernet segment Ethernet s normalnom brzinom prijenosa (10 Mbit/s) može se povezati pomoću jednostavnog pretvarača brzine.

Oprema

Prijenosni mediji . Za 100Base-T Ethernet koriste se kabeli koji sadrže četiri neoklopljene upredene parice. Jedan par se koristi za prijenos podataka, jedan par se koristi za rješavanje sukoba; dva preostala para se ne koriste. Očito, prijenos podataka na sva četiri para će vam dati četverostruki dobitak. Zamjena standardnog "Manchester" koda s učinkovitijim - 5B6B NRZ- daje gotovo dvostruko veći dobitak (zbog prijenosa dva podatkovna bita u jednom taktu). Dakle, sa samo blagim povećanjem nosive frekvencije (oko 20%), performanse komunikacijske linije povećavaju se deset puta. Pri radu s oklopljenim kabelima tipičnim za mreže Prsten sa znakom, koriste se dvije upletene parice, ali na dvostruko većoj frekvenciji (zbog činjenice da je kabel oklopljen). Prilikom prijenosa preko takvog kabela, svaki par se koristi kao fiksni jednosmjerni kanal. Jedan par nosi ulazne podatke, drugi nosi izlazne. Standardna udaljenost čvorova na kojoj su zajamčeni parametri prijenosa je 100 metara za parove treće i četvrte kategorije i 200 metara za petu.

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

Glavine 100VGmogu se spajati kaskadno, što osigurava maksimalnu udaljenost između čvorova u jednom segmentu na neoklopljenim kabelima do 2,5 kilometara.

Čvorišta . Glavni akter u izgradnji mreže 100VG-Bilo koji LAN je središte(ili čvorište). Svi mrežni uređaji, bez obzira na njihovu namjenu, povezani su na čvorišta. Postoje dvije vrste veza: za uplink i downlink. Pod "gore" vezom mislimo na vezu sa središte viša razina. “Dolje” je veza s krajnjim čvorovima niže razine i čvorištima (jedan priključak za svaki uređaj ili središte).

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

Kako bi se poboljšale performanse sustava, podaci upućeni određenom čvoru prenose se samo njemu. Podaci namijenjeni emitiranju spremaju se u međuspremnik do kraja prijenosa i zatim šalju svim pretplatnicima.

100VG-AnyLAN i OSI model

U predviđenom standardu IEEE 802.12, 100VG-AnyLAN određena na razini prijenosa podataka (2. razina sedmorazinskog modela ISO) i na fizičkoj razini (1. razina ISO).

Razina prijenosa podataka podijeljena je na dvije podrazine: kontrolu logičke veze ( LLC - Kontrola logičke veze) i kontrola pristupa medijima ( MAC - Kontrola pristupa mediju).

Standard OSI Sloj podatkovne veze odgovoran je za osiguravanje pouzdanog prijenosa podataka između dva mrežna čvora. Primanjem paketa za prijenos od višeg mrežnog sloja, sloj podatkovne veze pridružuje primateljevu i izvorišnu adresu ovom paketu, formira skup okvira za prijenos iz njega i osigurava zalihost potrebnu za otkrivanje i ispravljanje pogrešaka. Sloj podatkovne veze pruža podršku za formate okvira Ethernet i Token Ring.

Gornji podrazina - kontrola logičke veze - omogućuje načine prijenosa podataka sa i bez uspostave veze.

Niži podrazina - kontrola pristupa medijima - tijekom prijenosa osigurava konačno formiranje prijenosnog okvira u skladu s protokolom implementiranim u ovom segmentu ( IEEE 802.3 ili 802.5). Ako govorimo o primanju paketa, podsloj utvrđuje korespondenciju adrese, provjerava kontrolni zbroj i utvrđuje pogreške u prijenosu.

Logički MAC-Podsloj se može podijeliti u tri glavne komponente: protokol prioriteta zahtjeva, sustav testiranja veze i sustav pripreme okvira prijenosa.

Protokol prioriteta zahtjeva - Protokol prioriteta zahtjeva (DPP)- tumačeno standardom 100VG-Bilo koji LAN kao sastavni dio MAC podsloj. DPP određuje redoslijed kojim se zahtjevi obrađuju i uspostavljaju veze.

Kada je krajnji čvor spreman za prijenos paketa, on šalje zahtjev normalnog ili visokog prioriteta čvorištu. Ako čvor nema što poslati, šalje "slobodan" signal. Ako čvor nije aktivan (na primjer, računalo je isključeno), prirodno ne šalje ništa. U slučaju kaskadne veze čvorišta, kada prijenosni čvor zatraži zahtjev od čvorišta niže razine, potonji emitira zahtjev "gore".

Središteciklički ispituje portove kako bi utvrdio njihovu spremnost za prijenos. Ako je više čvorova spremno za prijenos odjednom, hub analizira njihove zahtjeve na temelju dva kriterija - prioriteta zahtjeva i fizičkog broja porta na koji je prijenosni čvor spojen.

Zahtjevi visokog prioriteta prirodno se prvi obrađuju. Takve prioritete koriste aplikacije koje su ključne za vrijeme odziva, kao što su multimedijski sustavi punog formata. Mrežni administrator može pridružiti namjenske priključke s visokim prioritetima. Kako bi se izbjegli gubici performansi, uveden je poseban mehanizam koji sprječava da se svim zahtjevima koji potječu iz jednog čvora dodijeli visoki prioritet. Višestruki zahtjevi visokog prioriteta koji se podnose u isto vrijeme obrađuju se prema adresi fizičkog priključka.

Nakon što se obrade svi zahtjevi visokog prioriteta, zahtjevi s normalnim prioritetom obrađuju se redoslijedom koji je također određen adresom fizičkog priključka. Kako bi se osiguralo zajamčeno vrijeme odgovora, normalan zahtjev koji je čekao 200-300 milisekundi ima visoki prioritet.

Prilikom prozivanja porta na koji je spojen hub niže razine, pokreće se prozivanje njegovih portova i tek nakon toga se nastavlja prozivanje portova više razine. središte. Stoga se svi krajnji čvorovi ispituju sekvencijalno, bez obzira na razinu čvorišta na koju su povezani.

Sustav za testiranje veze . Prilikom testiranja veza, stanica i njen središte razmjena posebnih testnih paketa. U isto vrijeme sva ostala čvorišta dobivaju obavijest da se negdje u mreži odvija testiranje. Osim provjere veza, možete dobiti informacije o vrstama uređaja spojenih na mrežu ( čvorišta, mostovi, pristupnici i krajnji čvorovi), njihove načine rada i adrese.

Veze se testiraju svaki put kada se čvor inicijalizira i svaki put kada se prekorači određena razina pogreške prijenosa. Testiranje veza između čvorišta slično je testiranju veza krajnjih čvorova.

Priprema prijenosnog okvira . Prije prijenosa podataka na fizički sloj, potrebno ih je dopuniti zaglavljem usluge i završetkom, uključujući ispunjavanje podatkovnog polja (ako je potrebno), adrese pretplatnika i kontrolne sekvence.

100VG-AnyLAN prijenosni okvir

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

Standard ograničava dopušteno umrežavanje zabranom korištenja različitih formata okvira unutar istog segmenta mreže. Svaki segment može podržavati samo jedan logički standard, a za izgradnju heterogenih mreža propisana je uporaba posebnih mostova.

Nalog za prijenos podataka za formate Ethernet i Token Ring je isti (najznačajniji bajt se prenosi prvi, najmanje značajan bajt posljednji). Jedina razlika je redoslijed bitova u bajtovima: u formatu Ethernet Najmanji bitovi se prenose prvi, i Prsten sa znakom- seniori.

Okvir Ethernet (IEEE 802.3) mora sadržavati sljedeća polja:

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

S.A.

L- indikator duljine podataka (2 bajta);

korisnički podaci i rezervirana mjesta;

FCS- kontrolni niz.

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

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

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

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

S.A.- adresa pošiljatelja (6 bajtova);

R.I.- informacijsko polje usmjerivača (0-30 bajtova);

informacijsko polje;

FCS- provjera niza (4 bajta).

Fizički sloj 100VG-AnyLAN mreža

U modelu ISO Fizički sloj odgovoran je za izravan proces prijenosa bitova podataka s jednog čvora na drugi. Konektori, kabeli, razine signala, frekvencije i druge fizičke karakteristike opisane su ovom razinom.

Kao električni standard za prijenos podataka, programeri su se odlučili vratiti na dobro poznatu metodu izravnog dvorazinskog kodiranja ( kod NRZ), gdje visoka razina signala odgovara logičkoj jedinici, a niska razina signala odgovara logičkoj nuli. Jednom davno, u osvit ere digitalnog prijenosa podataka, ova metoda je napuštena. To je bilo uglavnom zbog poteškoća u sinkronizaciji i dogodilo se unatoč većoj gustoći informacija po ciklusu takta nosive frekvencije - dva bita po ciklusu takta.

Korištenje kodiranja 5B6B, koji unaprijed određuje jednak broj nula i jedinica u prenesenim podacima, omogućuje vam postizanje dovoljne sinkronizacije. Čak i prisutnost tri bita iste razine u nizu (a više njih je zabranjeno kodiranjem i tumače se kao pogreška) nema vremena dovesti do desinkronizacije odašiljača i prijamnika.

Dakle, uz redundanciju koda od 20%, kapacitet kanala se udvostručuje. Na taktnoj frekvenciji od 30 MHz, 25 Mbit/s originalnih podataka prenosi se preko jedne parice; ukupni volumen prijenosa preko četiri parice jednog kabela je 100 Mbit/s.

Upravljanje prijenosom podataka u mrežama

Mreže izgrađene na neoklopljenim kabelima s upredenim paricama koriste sva četiri para kabela i mogu raditi i u punom dupleksu (za prijenos kontrolnih signala) i poludupleksnom načinu rada, kada se sve četiri parice koriste za prijenos podataka u jednom smjeru.

U oklopljenim paricama ili mrežama s optičkim vlaknima implementirana su dva jednosmjerna kanala: jedan na primjer, drugi za prijenos. Prijem i prijenos Podaci se mogu izvoditi istovremeno.

U mrežama koje koriste optička vlakna ili oklopljene parice prijenos podataka odvija se na sličan način. Male razlike određene su prisutnošću kanala koji neprestano rade u oba smjera. Čvor, na primjer, može primiti paket i istovremeno poslati zahtjev za uslugu.

Brzo Ethernet

Ethernet, unatoč svom uspjehu, nikada nije bio elegantan. Mrežne kartice imaju samo rudimentarni koncept inteligencije. Oni zapravo prvo pošalju paket, a zatim gledaju je li netko drugi slao podatke u isto vrijeme. Netko je usporedio Ethernet s društvom u kojem ljudi mogu komunicirati jedni s drugima samo kada svi viču u isto vrijeme.

Kao i njegov prethodnik, Brzi Ethernet koristi način prijenosa podataka CSMACD (Carrier Sense višestruki pristup s detekcijom sudara- Višestruki pristup medijima s detekcijom nosača i detekcijom sudara). Iza ove dugačke i zbunjujuće kratice krije se vrlo jednostavna tehnologija. Kada je naknada Ethernet mora poslati poruku, prvo čeka tišinu, zatim šalje paket i istovremeno sluša da li je netko poslao poruku u isto vrijeme. Ako se to dogodi, tada oba paketa ne stižu do odredišta. Ako nije bilo kolizije, a ploča mora nastaviti slati podatke, ipak će pričekati nekoliko mikrosekundi.

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

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

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

L14: Tehnologije velike brzineEthernet

U 1:BrzoEthernet

Fast Ethernet je predložio 3Com za implementaciju mreže s brzinom prijenosa od 100 Mbit/s uz zadržavanje svih značajki 10 Mbit Etherneta. U tu svrhu u potpunosti je sačuvan format okvira i način pristupa. To vam omogućuje potpuno spremanje softvera. Jedan od zahtjeva bila je i uporaba sustava kabliranja s upredenim paricama, koji je do pojave Fast Etherneta zauzeo dominantnu poziciju.

Fast Ethernet uključuje korištenje sljedećih sustava kabliranja:

1) Višemodna optička veza

Struktura mreže: hijerarhijsko stablo, izgrađeno na čvorištima, budući da koaksijalni kabel nije bio namijenjen za korištenje.

Promjer Fast Ethernet mreže je oko 200 metara, što je povezano sa smanjenjem vremena prijenosa okvira minimalne duljine. Mreža može raditi u polu-dupleksnom ili u punom dupleksnom načinu.

Standard definira tri specifikacije fizičkog sloja:

1) Korištenje dva neoklopljena para

2) Korištenje četiri neoklopljene parice

3) Korištenje dva optička vlakna

P1: Specifikacija 100Baza- TXi 100Baza- FX

Ove tehnologije, unatoč korištenju različitih kabela, imaju mnogo toga zajedničkog u smislu funkcionalnosti. Razlika je u tome što TX specifikacija omogućuje automatsko otkrivanje brzine prijenosa podataka. Ako se brzina ne može odrediti, smatra se da linija radi brzinom od 10 Mbit.

P2: Specifikacija 100Baza- T4

U vrijeme kada se pojavio Fast Ethernet, većina korisnika koristila je kabel s upletenim paricama kategorije 3. Za prijenos signala brzinom od 100 Mbit/s kroz takav kabelski sustav korišten je poseban sustav logičkog kodiranja. U ovom slučaju moguće je koristiti samo 3 para kabela za prijenos podataka, a 4. par se koristi za slušanje i detekciju kolizije. To vam omogućuje povećanje brzine razmjene.

P3:PPravila za izgradnju višesegmentnih mrežaBrzoEthernet

Brzi Ethernet repetitori podijeljeni su u 2 klase:

a. Podržava sve vrste logičkog kodiranja

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

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

NA 2:Specifikacija 100V G- Bilo kojeLAN

Ovo je tehnologija dizajnirana za prijenos podataka brzinom od 100 Mbit/s korištenjem protokola Ethernet ili Token Ring. U tu svrhu korištena je metoda prioritetnog pristupa i nova shema kodiranja podataka, nazvana "kvartet kodiranje". U ovom slučaju podaci se prenose brzinom od 25 Mbit/s preko 4 upredene parice, što ukupno daje 100 Mbit/s.

Suština metode je sljedeća: stanica koja ima okvir šalje zahtjev čvorištu za prijenos, zahtijevajući nizak prioritet za redovne podatke i visoki prioritet za kašnjenje kritične podatke, odnosno multimedijske podatke. Hub daje dopuštenje za prijenos odgovarajućeg okvira, odnosno radi na drugoj razini OSI modela (vezni sloj). Ako je mreža zauzeta, čvorište stavlja zahtjev u red.

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

1) Priključci za komunikaciju prema dolje (na nižu razinu hijerarhije)

2) Uplink priključci

Osim čvorišta, takva mreža može uključivati ​​preklopnike, usmjerivače i mrežne adaptere.

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

Glavne prednosti ove tehnologije:

1) Mogućnost korištenja postojeće mreže od 10 Mbit

2) Nema gubitaka zbog sukoba

3) Mogućnost izgradnje proširenih mreža bez korištenja preklopnika

NA 3:GigabitEthernet

Tehnologija Gigabit Ethernet velike brzine omogućuje brzine do 1 Gbps, a opisana je u preporukama 802.3z i 802.3ab. Značajke ove tehnologije:

1) Sve vrste okvira su spremljene

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

Fizički prijenosni medij može se koristiti:

1) Kabel od optičkih vlakana

3) Koaksijalni kabel.

U usporedbi s prethodnim verzijama, postoje promjene i na fizičkoj i na MAC razini:

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

2) Kako bi se smanjilo opterećenje, krajnjim čvorovima dopušteno je slati nekoliko okvira u nizu bez oslobađanja prijenosnog medija. Ovaj način se naziva Burst Mode. U tom slučaju stanica može prenijeti nekoliko okvira ukupne duljine 65536 bita.

Gigabitni Ethernet može se implementirati na kabelu s upredenim paricama kategorije 5, koristeći 4 para vodiča. Svaki par vodiča omogućuje brzinu prijenosa od 250 Mbit/s

B4: 10 gigabitaEthernet

Do 2002. godine brojne su tvrtke razvile opremu koja omogućuje brzinu prijenosa od 10 Gbit/s. To je prvenstveno Cisco oprema. U tom smislu razvijen je standard 802.3ae. Prema ovoj normi, vodovi od optičkih vlakana korišteni su kao vodovi za prijenos podataka. Godine 2006. pojavio se standard 802.3an koji je koristio kabel s upredenim paricama 6. kategorije. 10 Gigabit Ethernet tehnologija prvenstveno je namijenjena prijenosu podataka na velike udaljenosti. Služio je za povezivanje lokalnih mreža. Omogućuje vam izgradnju mreža promjera od nekoliko 10 km. Glavne značajke 10 Gigabit Etherneta uključuju:

1) Duplex način rada temeljen na prekidačima

2) Dostupnost 3 skupine standarda fizičkog sloja

3) Korištenje optičkog kabela kao glavnog medija za prijenos podataka

B5: 100 gigabitaEthernet

2010. godine usvojen je novi standard 802.3ba koji je omogućio brzine prijenosa od 40 i 100 Gbit/sec. Glavna svrha razvoja ovog standarda bila je proširiti zahtjeve protokola 802.3 na nove sustave prijenosa podataka ultra velike brzine. Istodobno, zadatak je bio što više očuvati infrastrukturu lokalnih računalnih mreža. Potreba za novim standardom povezana je s porastom količine podataka koji se prenose preko mreža. Zahtjevi za volumenom znatno premašuju postojeće mogućnosti. Ovaj standard podržava full-duplex način rada i namijenjen je različitim medijima za prijenos podataka.

Glavni ciljevi razvoja novog standarda bili su:

1) Spremanje formata okvira

2) Spremanje minimalne i maksimalne veličine okvira

3) Održavanje razine pogreške unutar istih granica

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

5) Pružanje specifikacija fizičkog sloja za prijenos preko optičkog vlakna

Glavni korisnici sustava razvijenih na temelju ovog standarda trebaju biti mreže za pohranu podataka, farme poslužitelja, podatkovni centri i telekomunikacijske tvrtke. Za te se organizacije sustavi podatkovne komunikacije već danas pokazuju kao usko grlo. Budući razvoj Ethernet mreža vezan je uz mreže od 1 Tbit/sec. Očekuje se da će se tehnologija koja podržava takve brzine pojaviti do 2015. godine. Da bi se to postiglo, potrebno je prevladati niz poteškoća, posebice razviti visokofrekventne lasere s modulacijskom frekvencijom od najmanje 15 GHz. Ove mreže također zahtijevaju nove optičke kabele i nove modulacijske sustave. Najperspektivnijim medijima za prijenos smatraju se svjetlovodni vodovi s vakuumskom jezgrom, kao i oni od ugljika, a ne od silicija kao moderni vodovi. Naravno, uz tako masovnu upotrebu svjetlovodnih vodova, potrebno je više pažnje posvetiti optičkim metodama obrade signala.

L15: LANZnakPrsten

P1: Opće informacije

Token Ring - token ring je mrežna tehnologija u kojoj stanice mogu prenositi podatke samo ako posjeduju token koji neprekidno kruži mrežom. Ovu tehnologiju predložio je IBM i opisala je u standardu 802.5.

Glavne tehničke karakteristike Token Ringa:

1) Maksimalan broj stanica u prstenu 256

2) Maksimalna udaljenost između stanica 100 m za kabel s upredenim paricama kategorije 4, 3 km za višemodni kabel s optičkim vlaknima

3) Pomoću mostova možete kombinirati do 8 prstenova.

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

Prednosti sustava:

1) Nema sukoba

2) Zajamčeno vrijeme pristupa

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

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

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

Nedostaci uključuju:

1) Veći trošak opreme

2) Protok mreže Token Ring trenutno je manji nego u novijim verzijama Etherneta

B2: Strukturna i funkcionalna organizacijaZnakPrsten

Fizička topologija Token Ringa je zvijezda. Provodi se povezivanjem svih računala putem mrežnih adaptera na višestruki pristupni uređaj. On prenosi okvire od čvora do čvora i središte je. Ima 8 portova i 2 konektora za povezivanje s drugim čvorištima. Ako jedan od mrežnih adaptera zakaže, ovaj smjer se premoštava i cjelovitost prstena nije ugrožena. Nekoliko čvorišta može se strukturno spojiti u klaster. Unutar ovog klastera pretplatnici su povezani u prsten. Svaki mrežni čvor prima okvir od susjednog čvora, vraća razinu signala i prenosi ga sljedećem. Okvir može sadržavati podatke ili oznaku. Kada čvor treba poslati okvir, adapter čeka da token stigne. Nakon što ga primi, pretvara token u podatkovni okvir i prosljeđuje ga oko prstena. Paket se okreće oko cijelog prstena i dolazi do čvora koji je generirao paket. Ovdje se provjerava ispravnost okvira koji prolazi kroz prsten. Broj okvira koje čvor može prenijeti u 1 sesiji određen je vremenom zadržavanja tokena, koje je obično = 10 ms. Kada čvor primi token, on utvrđuje ima li podataka za prijenos i prelazi li njegov prioritet rezerviranu vrijednost prioriteta zabilježenu u tokenu. Ako premaši, tada čvor hvata token i formira podatkovni okvir. Tijekom prijenosa tokena i podatkovnog okvira, svaki čvor provjerava okvir za pogreške. Kada se otkriju, postavlja se posebna oznaka pogreške i svi čvorovi ignoriraju ovaj okvir. Kako token prolazi oko prstena, čvorovi imaju priliku rezervirati prioritet s kojim žele prenijeti svoj okvir. Dok prolazi kroz prsten, okvir s najvećim prioritetom bit će pričvršćen za marker. Ovo jamči medij za prijenos od kolizija okvira. Kod prijenosa malih okvira, kao što su zahtjevi za čitanje datoteke, postoji dodatno opterećenje u kašnjenju potrebnom da zahtjev dovrši povratno putovanje oko prstena. Za povećanje performansi u mreži s brzinom od 16 Mbit/s koristi se rani način prijenosa tokena. U ovom slučaju, čvor prosljeđuje token sljedećem čvoru odmah nakon prijenosa svog okvira. Odmah nakon uključivanja mreže, 1 od čvorova je označen kao aktivni monitor; on obavlja dodatne funkcije:

1) Praćenje prisutnosti markera na mreži

2) Formiranje novog markera kada se otkrije gubitak

3) Formiranje dijagnostičkog osoblja

P3: Formati okvira

Token Ring mreža koristi 3 vrste okvira:

1) Okvir podataka

3) Završna sekvenca

Okvir podataka sastoji se od sljedećeg skupa bajtova:

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

UD - kontrola pristupa. U ovom polju čvorovi na koje je potrebno prenijeti podatke mogu zabilježiti potrebu rezerviranja kanala.

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

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

AI - adresa izvora. Također 2 ili 6 bajtova.

Podaci. Ovo polje može sadržavati podatke namijenjene protokolima mrežnog sloja. Ne postoji posebno ograničenje duljine polja, ali je njegova duljina ograničena na temelju dopuštenog vremena držanja tokena (10 milisekundi). Za to vrijeme obično možete prenijeti od 5 do 20 kilobajta informacija, što je stvarno ograničenje.

KS - kontrolni zbroj, 4 bajta.

KR - krajnji separator. 1 bajt.

SC - stanje okvira. Može, na primjer, sadržavati informacije o pogrešci sadržanoj u okviru.

Druga vrsta okvira je marker:

Treći okvir je niz završetka:

Koristi se za dovršenje prijenosa u bilo kojem trenutku.

L16: LANFDDI

P1: Opće informacije

FDDI - optičko sučelje za distribuirane podatke.

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

FDDI standard pruža:

1) Visoka pouzdanost

2) Fleksibilna rekonfiguracija

3) Brzina prijenosa do 100 Mbit/s

4) Velike udaljenosti između čvorova, do 100 kilometara

Prednosti mreže:

1) Visoka otpornost na buku

2) Tajnost prijenosa informacija

3) Izvrsna galvanska izolacija

4) Mogućnost kombiniranja većeg broja korisnika

5) Zajamčeno vrijeme pristupa mreži

6) Nema sukoba čak ni pod velikim opterećenjem

Mane:

1) Visoka cijena opreme

2) Poteškoće u radu

B2: Strukturna organizacija mreže

Topologija - dvostruki prsten. Štoviše, koriste se 2 višesmjerna optička kabela:

Tijekom normalnog rada, glavni prsten se koristi za prijenos podataka. Drugi prsten je rezervni prsten i osigurava prijenos podataka u suprotnom smjeru. Automatski se aktivira u slučaju oštećenja kabela ili kvara radne stanice

Veza od točke do točke između stanica pojednostavljuje standardizaciju i omogućuje korištenje različitih vrsta vlakana na različitim mjestima.

Standard dopušta korištenje 2 vrste mrežnih adaptera:

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

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

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

1) Nadzor mreže

2) Dijagnoza kvara

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

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

P3: Funkcionalna mrežna organizacija

Standard se temeljio na metodi pristupa tokenu koja se koristi u Token Ringu. Razlika između metode pristupa FDDI i Token Ring je sljedeća:

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

2) FDDI ne pruža mogućnost postavljanja prioriteta i redundancije. Svaka stanica se smatra asinkronom; vrijeme pristupa mreži za nju nije kritično. Postoje i sinkrone postaje, s vrlo strogim ograničenjima vremena pristupa i intervala između prijenosa podataka. Za takve postaje instaliran je složeni algoritam mrežnog pristupa, ali je osiguran prijenos okvira velike brzine i prioriteta

P4: Formati okvira

Formati okvira malo se razlikuju od mreže Token Ring.

Format okvira podataka:

P. Podatkovni okvir uključuje preambulu. Služi za početnu sinkronizaciju prijema. Početna duljina preambule je 8 bajtova (64 bita). Međutim, tijekom vremena, tijekom komunikacijske sesije, veličina preambule može se smanjiti

NR. Start separator.

UK. Upravljanje osobljem. 1 bajt.

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

Duljina podatkovnog polja može biti proizvoljna, ali veličina okvira ne smije biti veća od 4500 bajtova.

KS. Kontrolna svota. 4 bajta

KR. Krajnji separator. 0,5 bajtova.

SK. Status okvira. Polje proizvoljne duljine, ne veće od 8 bita (1 bajt), koje pokazuje rezultate obrade okvira. Otkrivena je pogreška\podaci kopirani, i tako dalje.

Okvir tokena u ovoj mreži ima sljedeći sastav:

L17: Bežični LAN (WLAN)

B1: Opća načela

Postoje 2 moguća načina organiziranja takvih mreža:

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

2) Bez bazne stanice. Kada se razmjena vrši neposredno

Prednosti BLWS:

1) Jednostavnost i niska cijena izgradnje

2) Mobilnost korisnika

Mane:

1) Niska otpornost na buku

2) Nesigurno područje pokrivenosti

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

P2: Metode prijenosa podataka

Glavne metode prijenosa podataka su:

1) Ortogonalno frekvencijsko multipleksiranje (OFDM)

2) Prošireni spektar frekvencijskog skoka (FHSS)

3) Izravni serijski prošireni spektar (DSSS)

P1: Ortogonalno frekvencijsko multipleksiranje

Koristi se za prijenos podataka brzinama do 54 Mbit/s na frekvenciji od 5 GHz. Tok bitova podataka podijeljen je na N podtokova, od kojih se svaki modulira autonomno. Na temelju brze Fourierove transformacije, svi nosioci se savijaju u zajednički signal, čiji je spektar približno jednak spektru jednog moduliranog substreama. Na prijemnom kraju, izvorni signal se obnavlja pomoću inverzne Fourierove transformacije.

P2: Proširenje spektra skakanjem frekvencije

Metoda se temelji na stalnoj promjeni nosive frekvencije unutar zadanog raspona. U svakom vremenskom intervalu prenosi se određeni dio podataka. Ova metoda omogućuje pouzdaniji prijenos podataka, ali je složenija za implementaciju od prve metode.

P3: Izravno serijsko prošireni spektar

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

P3: TehnologijaWiFi

Ovu tehnologiju opisuje skup protokola 802.11.

Postoji nekoliko opcija za izgradnju mreže u skladu s ovim skupom.

Opcija	Standard	Raspon	Metoda kodiranja	Brzina prijenosa
		Infracrveno 850 nm

P4: TehnologijaWiMax (802.16)

Bežična širokopojasna tehnologija velike propusnosti. Predstavljen je standardom 802.16 i namijenjen je izgradnji međugradskih regionalnih mreža.

Pripada standardu točka-više točaka. I zahtijevalo je da odašiljač i prijemnik budu u liniji vidljivosti.

Opcija	Standard	Raspon	Ubrzati	Radijus ćelije
			32 - 134 Mbit/s
			1 - 75 Mbit\s	5 - 8 (do 50) km
			1 - 75 Mbit\s

Glavne razlike između WiMax standarda i WiFi-ja:

1) Niska mobilnost, samo zadnja opcija omogućuje mobilnost korisnika

2) Kvalitetnija oprema zahtijeva više novca

3) Velike udaljenosti prijenosa podataka zahtijevaju povećanu pozornost sigurnosti informacija

4) Velik broj korisnika u ćeliji

5) Visoka propusnost

6) Visoka kvaliteta posluživanja multimedijskog prometa

U početku se ova mreža razvijala kao mreža bežične, fiksne kabelske televizije, no nije se baš dobro nosila s tom zadaćom i trenutno se razvija kako bi opsluživala mobilne korisnike koji se kreću velikom brzinom.

P5: Bežične osobne mreže

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

P1:Bluetooth

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

Bluetooth se temelji na konceptu piconeta.

Razlikuje se u sljedećim svojstvima:

1) Područje pokrivenosti do 100 metara

2) Broj uređaja 255

3) Broj radnih uređaja 8

4) Jedan glavni uređaj, obično računalo

5) Koristeći most, možete kombinirati nekoliko piconeta

6) Okviri su dugi 343 bajta

P2: TehnologijaZigBee

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

Glavne značajke ove tehnologije su da uz nisku potrošnju energije podržava ne samo bežične tehnologije i komunikaciju od točke do točke, već i složene bežične mreže s mesh topologijom.

Glavna svrha takvih mreža:

1) Automatizacija stambenih prostora i objekata u izgradnji

2) Personalizirana medicinska dijagnostička oprema

3) Industrijski nadzorni i kontrolni sustavi

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

U ZigBee-u postoje 3 vrste uređaja:

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

2) Usmjerivač. Povezivanje

3) Krajnji uređaj. Može samo prenositi podatke koordinatoru

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

P6: Bežične senzorske mreže

Oni su distribuirana, samoorganizirajuća, tolerantna mreža koja se sastoji od mnogih senzora koji se ne spominju i ne zahtijevaju posebnu konfiguraciju. Takve se mreže koriste u proizvodnji, transportu, sustavima za održavanje života i sigurnosnim sustavima. Koriste se za praćenje raznih parametara (temperatura, vlaga...), pristupa objektima, kvarova na aktuatorima, te ekoloških parametara okoline.

Mreža se može sastojati od sljedećih vrsta uređaja:

1) Koordinator mreže. Organiziranje i postavljanje mrežnih parametara

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

3) Uređaj s ograničenim skupom funkcija. Za spajanje na senzor

L18: Načela organiziranja globalnih mreža

B1: Klasifikacija i oprema

Skup različitih mreža koje se nalaze na znatnoj udaljenosti jedna od druge i koje su telekomunikacijskim sredstvima objedinjene u jednu mrežu čine geografski raspodijeljenu mrežu.

Suvremene telekomunikacije spajaju geografski raspoređene mreže u globalnu računalnu mrežu. Budući da geografski distribuirane mreže i Internet koriste iste sustave formiranja mreže, obično se kombiniraju u jednu klasu WAN (Wide Area Networks).

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

1) Neograničena teritorijalna pokrivenost

2) Kombiniranje različitih vrsta računala

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

4) Topologija mreže je proizvoljna

5) Posebna se pažnja posvećuje usmjeravanju

6) Globalna mreža može sadržavati kanale za prijenos podataka različitih vrsta

Prednosti uključuju:

1) Omogućavanje korisnicima neograničenog pristupa računalnim i informacijskim resursima

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

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

Glavne vrste uređaja široke mreže uključuju:

1) Ponavljači i čvorišta. Oni su pasivna sredstva za povezivanje mreža. Djeluje na prvoj razini OSI modela

2) Mostovi, usmjerivači, komunikatori i pristupnici. Oni su aktivno sredstvo izgradnje mreža. Glavna funkcija aktivnih alata je pojačanje signala i kontrola prometa, odnosno rade na drugoj razini OSI modela

B2: Mostovi

Ovo je najjednostavniji mrežni uređaj koji ujedinjuje mrežne segmente i regulira prolaz okvira između njih.

2 segmenta povezana mostom pretvaraju se u jednu mrežu. Most radi na drugom sloju podatkovne veze i transparentan je za protokole više razine.

Za prijenos okvira iz jednog segmenta u drugi, most generira tablicu koja sadrži:

1) Popis adresa spojenih na stanicu

2) Port na koji su stanice spojene

3) Vrijeme posljednjeg ažuriranja zapisa

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

Prednosti mostova su:

1) Relativna jednostavnost i niska cijena

2) Lokalni okviri se ne prenose u drugi segment

3) Prisutnost mosta je transparentna za korisnike

4) Mostovi se automatski prilagođavaju promjenama konfiguracije

5) Mostovi mogu povezivati ​​mreže koje rade koristeći različite protokole

Mane:

1) Kašnjenja na mostovima

2) Nemogućnost korištenja alternativnih pravaca

3) Doprinijeti naletima prometa na mreži, na primjer, kada tražite postaje koje nisu na popisu

Postoje 4 glavne vrste mostova:

1) Prozirno

2) Emitiranje

3) Inkapsuliranje

4) S usmjeravanjem

P1: Transparentni mostovi

Transparentni mostovi dizajnirani su za povezivanje mreža s identičnim protokolima na fizičkoj razini i sloju podatkovne veze.

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

Algoritam rada mosta je otprilike sljedeći:

1) Prijem dolaznog okvira u međuspremnik

2) Analiza izvorne adrese i njeno pretraživanje u adresnoj tablici

3) Ako izvorna adresa nije u tablici, onda se adresa i broj porta odakle je okvir došao bilježe u tablici

4) Odredišna adresa se analizira i pretražuje u tablici adresa

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

6) Ako se odredišna adresa nalazi u adresnoj tablici i pripada drugom segmentu, tada se okvir šalje na odgovarajući port za prijenos u željeni segment

7) Ako odredišna adresa nije u adresnoj tablici, tada se okvir šalje svim segmentima osim segmentu iz kojeg je došao

P2: Radiodifuzni mostovi

Dizajnirani su za kombiniranje mreža s različitim protokolima na podatkovnoj vezi i fizičkoj razini.

Broadcasting bridges ujedinjuju mreže manipuliranjem "omotnicama", to jest, prilikom prijenosa okvira iz mreže Ethernet Token Ring, zaglavlje i najava okvira Etherneta zamjenjuju se zaglavljem i najavom Token Ringa. Problem koji se može pojaviti je da dopuštena veličina okvira na dvije mreže može biti različita, tako da sve mreže moraju biti unaprijed konfigurirane s istom veličinom okvira.

P3: Inkapsulacijski mostovi

optičko sučelje network wireless

Enkapsulirajući mostovi dizajnirani su za povezivanje mreža s istim protokolima preko mreže velike brzine okosnice s različitim protokolom. Na primjer, međusobno povezivanje Ethernet mreža putem FDDI međusobnog povezivanja.

Za razliku od emitiranih mostova, kod kojih su zaglavlje i trailer zamijenjeni, u ovom slučaju primljeni okviri, zajedno sa zaglavljem, smješteni su u drugu omotnicu, koja se koristi u okosnici mreže. Odredišni most dohvaća izvorni okvir i šalje ga u segment u kojem se nalazi odredište.

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

P4: Mostovi s usmjeravanjem izvora

Takvi mostovi koriste informacije o usmjeravanju okvira koje je bazna stanica zabilježila u zaglavlju okvira.

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

P3: Usmjerivači

Usmjerivači, kao i mostovi, omogućuju učinkovito kombiniranje mreža i povećanje njihove veličine. Za razliku od mosta, čiji je rad transparentan za mrežne uređaje, usmjerivači moraju eksplicitno naznačiti port kroz koji će okvir proći.

Dolazni paketi unose se u ulazni međuspremnik i analiziraju pomoću središnjeg procesora usmjerivača. Na temelju rezultata analize odabire se izlazni međuspremnik.

Usmjerivače možemo podijeliti u sljedeće skupine:

1) Periferni usmjerivači. Za povezivanje malih poslovnica s mrežom središnjeg ureda

2) Usmjerivači s daljinskim pristupom. Za mreže srednje veličine

3) Snažni glavni usmjerivači

P1: Periferni usmjerivači

Za spajanje na mrežu središnjeg ureda imaju 2 porta s ograničenim mogućnostima. Jedan za spajanje na vašu mrežu, a drugi na središnju mrežu.

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

P2: Usmjerivači s daljinskim pristupom

Obično imaju fiksnu strukturu i sadrže 1 lokalni port i nekoliko portova za povezivanje s drugim mrežama.

Oni pružaju:

1) Pružanje komunikacijskog kanala na zahtjev

2) Kompresija podataka za povećanje propusnosti

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

P3: okosnica usmjerivača

Dijele se na:

1) S centraliziranom arhitekturom

2) S ispravljenom arhitekturom

Značajke usmjerivača s distribuiranom arhitekturom:

1) Modularni dizajn

2) Dostupnost do nekoliko desetaka priključaka za povezivanje s različitim mrežama

3) Podrška za alate za toleranciju grešaka

U usmjerivačima s centraliziranom arhitekturom sve su funkcije koncentrirane u jednom modulu. Usmjerivači s distribuiranom arhitekturom pružaju veću pouzdanost i performanse u usporedbi s centraliziranom arhitekturom.

P4: Protokoli usmjeravanja

Sve metode usmjeravanja mogu se podijeliti u 2 skupine:

1) Statičke ili fiksne metode usmjeravanja

2) Dinamičke ili adaptivne metode usmjeravanja

Statičko usmjeravanje uključuje korištenje ruta koje postavlja administrator sustava i koje se ne mijenjaju tijekom dugog vremenskog razdoblja.

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

1) Niski zahtjevi za usmjerivač

2) Povećana sigurnost mreže

Istovremeno, ima i značajne nedostatke:

1) Vrlo visok radni intenzitet rada

2) Nedostatak prilagodbe promjenama u topologiji mreže

Dinamičko usmjeravanje omogućuje automatsku promjenu rute kada dođe do zagušenja ili kvarova na mreži. Protokoli usmjeravanja u ovom su slučaju implementirani programski u usmjerivač, stvarajući tablice usmjeravanja koje prikazuju trenutna stanja mreže.

Interni protokoli usmjeravanja temelje se na algoritmima razmjene:

1) Tablice vektorskih duljina (DVA)

2) Informacije o stanju veze (LSA)

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

Ovaj algoritam implementiran je u jedan od prvih RIP protokola, koji do danas nije izgubio svoju važnost. Oni povremeno šalju pakete emitiranja za ažuriranje tablica usmjeravanja.

Prednosti:

1) Jednostavnost

Mane:

1) Sporo formiranje optimalnih ruta

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

Temelji se na izgradnji dinamičke karte topologije mreže prikupljanjem informacija o svim povezanim mrežama. Kada se stanje njegove mreže promijeni, usmjerivač odmah šalje poruku svim ostalim usmjerivačima.

Prednosti uključuju:

1) Zajamčena i brza optimizacija rute

2) Manja količina informacija koja se prenosi preko mreže

Paralelno s razvojem prednosti LSA algoritma razvijao se i OSPF protokol. Ovo je najmoderniji i najčešće korišteni protokol, pruža sljedeće dodatne mogućnosti uz osnovni LSA algoritam:

1) Brža optimizacija rute

2) Jednostavno otklanjanje pogrešaka

3) Usmjeravanje paketa prema klasi usluge

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

5) Stvorite virtualni kanal između usmjerivača

P5: Usporedba usmjerivača i mostova

Prednosti usmjerivača u usporedbi s mostovima uključuju:

1) Visoka sigurnost podataka

2) Visoka pouzdanost mreža zahvaljujući alternativnim putovima

3) Učinkovita raspodjela opterećenja preko komunikacijskih kanala odabirom najboljih ruta za prijenos podataka

4) Veća fleksibilnost odabirom rute prema njezinoj metrici, tj. trošku rute, propusnosti i tako dalje

5) Mogućnost kombiniranja s različitim duljinama paketa

Nedostaci rutera uključuju:

1) Relativno veliko kašnjenje pri prijenosu paketa

2) Složenost instalacije i konfiguracije

3) Kada premještate računalo s jedne mreže na drugu, morate promijeniti njegovu mrežnu adresu

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

Mogu se razlikovati sljedeće karakteristične značajke mostova i usmjerivača:

1) Mostovi rade s MAC (tj. fizičkim) adresama, a usmjerivači rade s mrežnim adresama

2) Za izradu rute, mostovi koriste samo adrese pošiljatelja i primatelja, dok usmjerivači koriste mnogo različitih izvora za odabir rute

3) Mostovi nemaju pristup podacima u ovojnici, ali usmjerivači mogu otvoriti omotnice i razbiti pakete u kraće

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

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

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

7) Mostovi ne jamče isporuku okvira, ali usmjerivači da

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

9) Mostovi pružaju prilično nižu razinu sigurnosti od usmjerivača

P6: Prekidači

Što se tiče funkcionalnosti, preklopnik zauzima srednji položaj između mosta i usmjerivača. Djeluje na drugom sloju veze, odnosno prebacuje podatke na temelju MAC adresa.

Performanse prekidača znatno su veće od mostova.

Kanonska struktura prekidača može se predstaviti na sljedeći način:

Za razliku od mosta, svaki priključak na preklopniku ima vlastiti procesor, dok most ima zajednički procesor. Prekidač uspostavlja jednu stazu za sve okvire, odnosno formira se tzv. burst.

Preklopna matrica prenosi okvire iz ulaznih međuspremnika u izlazne međuspremnike na temelju preklopne matrice.

Koriste se 2 metode prebacivanja:

1) S punim okvirom međuspremnika, to jest, prijenos počinje nakon što je cijeli okvir pohranjen u međuspremniku

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

Prekidači se dijele na:

1) Half-duplex, kada je segment mreže spojen na svaki priključak

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

Switchevi su inteligentniji mrežni uređaji od mostova. Oni omogućuju:

1) Automatsko otkrivanje konfiguracije komunikacije

2) Prevedite protokole sloja veze

3) Okviri filtera

4) Postavite prometne prioritete

L19: Mreže usmjerene na povezivanje

B1: Princip paketnog prijenosa temeljen na virtualnim kanalima

Prebacivanje u mrežama može se temeljiti na 2 metode:

1) Metoda datagrama (bez povezivanja)

2) Na temelju virtualnog kanala (orijentiran na vezu)

Postoje 2 vrste virtualnih kanala:

1) Dial-up (za vrijeme trajanja sesije)

2) Trajni (formirani ručno i nepromjenjivi dugo vremena)

Prilikom stvaranja komutiranog kanala, usmjeravanje se provodi jednom, kada prvi paket prođe. Ovom kanalu se dodjeljuje uvjetni broj, preko kojeg se adresira prijenos drugih paketa.

Ova organizacija smanjuje kašnjenje:

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

2) Povećava se efektivna brzina prijenosa podataka

Korištenje stalnih kanala je učinkovitije jer nema koraka uspostavljanja veze. Međutim, više paketa može se prenositi istovremeno preko trajne veze, što smanjuje efektivnu brzinu prijenosa podataka. Trajni virtualni sklopovi jeftiniji su od namjenskih krugova.

P1: Namjena i struktura mreže

Takve su mreže najprikladnije za prijenos prometa niskog intenziteta.

Nazivaju se i X.25 mreže mreže za komutaciju paketa. Dugo su vremena takve mreže bile jedine mreže koje su radile na sporim, nepouzdanim komunikacijskim kanalima.

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

Funkcije adaptera za paketne podatke su:

1) Sastavljanje simbola u pakete

2) Raščlanjivanje paketa i ispisivanje podataka na terminale

3) Upravljanje postupcima spajanja i isključivanja preko mreže

Terminali u mreži nemaju vlastite adrese, već ih prepoznaje priključak adaptera za paketne podatke na koji je terminal spojen.

P2: Stog protokolax.25

Standardi su opisani na 3 razine protokola: fizičkoj, kanalnoj i mrežnoj.

Na fizičkoj razini definirano je univerzalno sučelje između opreme za prijenos podataka i terminalne opreme.

Na razini veze osiguran je uravnotežen način rada, što znači ravnopravnost čvorova koji sudjeluju u vezi.

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

P3: Uspostavljanje virtualne veze

Za uspostavljanje veze šalje se poseban paket zahtjeva za poziv. U ovom paketu se u posebnom polju navodi broj virtualnog kanala koji će se formirati. Ovaj paket prolazi kroz čvorove, tvoreći virtualni kanal. Nakon što je paket prošao i kreiran kanal, broj tog kanala se upisuje u preostale pakete i njime se prenose paketi s podacima.

Mrežni protokol x.25 dizajniran je za kanale niske brzine s visokom razinom smetnji i ne jamči propusnost, ali vam omogućuje postavljanje prioriteta prometa.

P1: Značajke tehnologije

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

Tehnološke značajke:

1) Način rada datagrama pruža visoku propusnost, do 2 Mbit/s, mala kašnjenja okvira, ali u isto vrijeme nema jamstva pouzdanosti prijenosa

2) Podrška osnovnim pokazateljima kvalitete usluge, prvenstveno prosječnoj brzini prijenosa podataka

3) Korištenje 2 vrste virtualnih kanala: trajni i promijenjeni

4) Tehnologija Frame Relay koristi tehniku ​​virtualne veze sličnu x.25, međutim, podaci se prenose samo na razini korisnika i podatkovne veze, dok se na x.25 prenose i na mrežnoj razini

5) Frame Relay opterećenje je manje od x.25

6) Protokol sloja veze ima 2 načina rada:

a. Osnovni, temeljni. Za prijenos podataka

b. Menadžer. Za kontrolu

7) Tehnologija Frame Relay usmjerena je na visokokvalitetne komunikacijske kanale i ne omogućuje otkrivanje i ispravljanje iskrivljenih okvira

P2: Podrška kvaliteti usluge

Ova tehnologija podržava postupak naručivanja kvalitete usluge. To uključuje:

1) Dogovorena stopa prijenosa podataka

2) Dogovoreni volumen rippla, odnosno maksimalan broj bajtova po jedinici vremena

3) Dodatni volumen valova, odnosno maksimalni broj bajtova koji se mogu prenijeti iznad zadane vrijednosti po jedinici vremena

P3: Korištenje mrežaOkvirRelej

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

Obje tehnologije:

1) Pružite usluge brzog prijevoza bez jamstva isporuke

2) Ako su okviri izgubljeni, ne pokušavaju se vratiti, to jest, korisna propusnost određene mreže ovisi o kvaliteti kanala

Istodobno, nije preporučljivo prenositi zvuk, a kamoli video preko takvih mreža, iako se zbog prisutnosti prioriteta govor može prenositi.

P1: Opći koncepti bankomata

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

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

Računalni mrežni promet može se podijeliti na:

1) Streaming. Predstavljanje jednolikog protoka podataka

2) Pulsirajući. Neravnomjeran, nepredvidiv protok

Streaming promet tipičan je za prijenos multimedijskih datoteka (videozapisa), za koje je kašnjenje okvira najkritičnije. Brzi promet je prijenos datoteka.

ATM tehnologija sposobna je poslužiti sve vrste prometa zahvaljujući:

1) Tehnike virtualnog kanala

2) Parametri kvalitete unaprijed narudžbe

3) Postavljanjem prioriteta

P2: NačelaATM tehnologije

Pristup je prijenos svih vrsta prometa u paketima fiksne duljine - ćelije duljine 53 bajta. 48 bajtova - podaci + 5 bajtova - zaglavlje. Veličina ćelije odabrana je, s jedne strane, na temelju smanjenja vremena kašnjenja u čvorovima, as druge strane, na temelju minimiziranja gubitaka propusnosti. Štoviše, kada koristite virtualne kanale, zaglavlje sadrži samo broj virtualnog kanala, koji može sadržavati najviše 24 bita (3 bajta).

ATM mreža ima klasičnu strukturu: ATM preklopnici povezani komunikacijskim linijama na koje se spajaju korisnici.

P3: ATM stog protokola

Stog protokola odgovara niža 3 sloja OSI modela. Uključuje: sloj prilagodbe, ATM sloj i fizički sloj. Međutim, ne postoji izravna korespondencija između ATM i OSI slojeva.

Adaptacijski sloj je skup protokola koji pretvaraju podatke iz viših slojeva u ćelije potrebnog formata.

ATM protokol izravno se bavi prijenosom ćelija preko sklopki. Fizički sloj određuje koordinaciju prijenosnih uređaja s komunikacijskom linijom, te parametre prijenosnog medija.

P4: Osiguravanje kvalitete usluge

Kvalitetu određuju sljedeći prometni parametri:

1) Vršna brzina stanica

2) Prosječna brzina

3) Minimalna brzina

4) Maksimalna vrijednost valovitosti

5) Udio izgubljenih stanica

6) Kašnjenje stanica

Promet prema navedenim parametrima podijeljen je u 5 klasa:

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

L20: Globalna mrežaInternet

B1: Kratka povijest nastanka i organizacijske strukture

Globalna Internet mreža implementirana je na temelju skupa TCP\IP mrežnih protokola koji osiguravaju prijenos podataka između lokalnih i teritorijalnih mreža, te komunikacijskih sustava i uređaja.

Pojavi Interneta iz TCP\IP protokolnog steka prethodilo je stvaranje mreže ARPANET sredinom 60-ih godina prošlog stoljeća. Ova mreža nastala je pod pokroviteljstvom Ureda za znanstvena istraživanja Ministarstva obrane SAD-a, a njen razvoj povjeren je vodećim američkim sveučilištima. Godine 1969. mreža je pokrenuta i sastojala se od 4 čvora. Godine 1974. razvijeni su prvi TCP\IP modeli, a 1983. mreža je u potpunosti prešla na ovaj protokol.

Paralelno je 1970. godine započeo razvoj međusveučilišne mreže NSFNet. A 1980. ova su se dva razvoja spojila i dobila naziv Internet.

Godine 1984. razvijen je koncept naziva domena, a 1989. sve je dobilo oblik kao World Wide Web (WWW), koji se temeljio na HTTP protokolu za prijenos teksta.

Internet je javna organizacija u kojoj ne postoje upravljačka tijela, niti vlasnici, već samo koordinacijsko tijelo tzv IAB.

Uključuje:

1) Istraživački pododbor

2) Zakonodavni pododbor. Razvija standarde koji se preporučuju za korištenje svim sudionicima Interneta

3) Pododbor odgovoran za širenje tehničkih informacija

4) Odgovoran za registraciju i povezivanje korisnika

5) Obavlja druge administrativne poslove

P2: Stog protokolaTCP\IP

Pod, ispod stog protokola obično se odnosi na skup implementacija standarda.

TCP\IP model steka protokola sadrži 4 razine; podudarnost ovih razina s OSI modelom data je u sljedećoj tablici:

Na 1. razini TCP modela, mrežno sučelje sadrži softver ovisan o hardveru, koji provodi prijenos podataka u određenom okruženju. Medij za prijenos podataka implementiran je na različite načine, od veze od točke do točke do složene komunikacijske strukture x.25 ili Frame Relay mreže. Mreža TCP\IP protokola podržava sve standardne protokole fizičkog sloja, kao i sloj veze za Ethernet, Token Ring, FDDI itd.

Na 2. mrežnom sloju TCP modela, zadatak usmjeravanja implementiran je korištenjem IP protokola. Druga važna zadaća ovog protokola je skrivanje hardverskih i softverskih značajki medija za prijenos podataka i pružanje viših razina s jednim sučeljem, što osigurava višeplatformske aplikacije aplikacija.

Na 3. transportnom sloju rješavaju se problemi pouzdane dostave paketa i održavanja njihovog reda i cjelovitosti.

Na 4. aplikacijskoj razini postoje aplikacijski zadaci koji zahtijevaju uslugu od transportnog sloja.

Glavne značajke skupa TCP\IP protokola su:

1) Neovisnost o mediju za prijenos podataka

2) Nezajamčena dostava paketa

Informacijski objekti koji se koriste na svakoj razini TCP\IP modela imaju sljedeće značajke:

1) Poruka je blok podataka s kojim radi aplikacijski sloj. Prosljeđuje se iz aplikacije u transportni sloj s veličinom i semantikom prikladnom za tu aplikaciju.

2) Segment – ​​blok podataka koji se formira na transportnoj razini

3) Paket, također nazvan IP datagram, kojim IP protokol radi na međumrežnom sloju

4) Okvir - hardverski ovisan blok podataka dobiven pakiranjem IP datagrama u format prihvatljiv za određeni fizički medij za prijenos podataka

Ukratko pogledajte protokole koji se koriste u TCP\IP stogu.

Protokoli aplikacijskog sloja(morate znati koji postoje, po čemu se razlikuju i što su)

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

1) Spojite se na FTP poslužitelje

2) Pregledajte sadržaj imenika

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

FTP pruža mogućnost autentifikacije (identifikacija korisnika), mogućnost prijenosa datoteka s prekinute lokacije.

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

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

HTTP- protokol prijenosa hiperteksta. Dizajniran za prijenos podataka u obliku tekstualnih dokumenata na temelju tehnologije klijent-poslužitelj. Trenutačno se ovaj protokol koristi za dohvaćanje informacija s web stranica.

DHCP- dinamički konfiguracijski protokol čvora. Dizajniran za automatsku distribuciju IP adresa između računala. Protokol je implementiran u specijaliziranom DHCP poslužitelju koristeći tehnologiju klijent-poslužitelj: kao odgovor na zahtjev računala izdaje IP adresu i konfiguracijske parametre.

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

DNS- sustav imena domena. To je distribuirani hijerarhijski sustav za dobivanje informacija o domenama, najčešće za dobivanje IP adrese simboličnim imenom.

GUTLJAJ- protokol uspostave sjednice. Dizajniran za uspostavljanje i prekid korisničke sesije.

Slični dokumenti

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

prezentacija, dodano 20.06.2014


Uloga i opći principi izgradnje računalnih mreža. Topologije: sabirnica, mrežasta, kombinirana. Osnovni sustavi za izgradnju Token Ring mreža na osobnim računalima. Protokoli za prijenos informacija. Softver, tehnologija mrežne instalacije.

kolegij, dodan 11.10.2013


Povijest brzog Etherneta. Pravila za traženje Fast Ethernet umrežavanja slična su pravilima konfiguracije Etherneta. Fizička inovacija tehnologije Fast Ethernet. Mogućnosti kabelskog sustava: višemodna optička vlakna, vita-par, koaksijalni.

sažetak, dodan 02.05.2015


Zahtjevi poslužitelja. Odabir mrežnog softvera. Optimizacija i rješavanje problema u radnoj mreži. Struktura brzog Etherneta. Ortogonalno frekvencijsko multipleksiranje. Klasifikacija bežične mrežne opreme.

diplomski rad, dodan 30.08.2010


Obilježja postojeće mreže grada Pavlodara. Izračun opterećenja od pretplatnika Metro Ethernet mreže, logički dijagram uključivanja komponenti rješenja Cisco Systems. Povezivanje pristupnika za odabir usluge s gradskim podatkovnim mrežama, povezivanje klijenata.

diplomski rad, dodan 05.05.2011


Značajke glavnih mrežnih uređaja za međusobno povezivanje. Glavne funkcije repetitora. Fizičko strukturiranje računalnih mreža. Pravila pravilne izgradnje segmenata Fast Ethernet mreže. Značajke korištenja 100Base-T opreme u lokalnim mrežama.

sažetak, dodan 30.01.2012


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

diplomski rad, dodan 16.06.2011


Povezivanje računala smještenih u stanovima tri kuće u lokalnu mrežu koristeći FastEthernet tehnologiju. Tehnologije kodiranja koje se koriste u SHDSL-u. Povezivanje lokalne mreže s internetom pomoću WAN tehnologije. Pravila za konstruiranje Fast Ethernet segmenata.

kolegij, dodan 08.09.2012


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

test, dodan 14.01.2013


Lokalna mreža je skupina osobnih računala (perifernih uređaja) koji su međusobno povezani brzim kanalom za digitalni prijenos podataka unutar obližnjih zgrada. Ethernet mreže: nastanak, povijest razvoja. Mrežni kabeli.

Početna > Nastavno-metodički priručnik

Mrežne tehnologije velike brzine

Klasični 10 Mbit Ethernet odgovara većini korisnika već 15 godina. Međutim, trenutno se počeo osjećati njegov nedovoljan kapacitet. To se događa iz raznih razloga:

povećanje performansi klijentskih računala; povećanje broja korisnika na mreži; pojava multimedijskih aplikacija; povećanje broja usluga koje rade u stvarnom vremenu.

Kao rezultat toga, mnogi segmenti 10 Mbit Etherneta postali su zagušeni, a stope sudara značajno su porasle, dodatno smanjujući korisnu propusnost.

Kako biste povećali propusnost mreže, možete koristiti nekoliko metoda: segmentacija mreže pomoću mostova i usmjerivača; segmentacija mreže pomoću preklopnika; opće povećanje kapaciteta same mreže, tj. primjena brzih mrežnih tehnologija.

Tehnologije računalnih mreža velike brzine koriste vrste mreža kao što su FDDI (sučelje distribuiranih podataka s optičkim vlaknima), CDDI (sučelje distribuiranih podataka na bazi bakra), brzi Ethernet (100 Mbit/s), 100GV-AnyLAN, ATM (metoda asinkronog prijenosa), Gigabit Ethernet.

FDDI i CDDI mreže

FDDI optičke mreže omogućuju rješavanje sljedećih problema:

povećati brzinu prijenosa na 100 Mbit/s; povećati otpornost mreže na buku standardnim postupcima za njeno ponovno uspostavljanje nakon raznih vrsta kvarova; Maksimalno iskoristite propusnost mreže i za asinkroni i za sinkroni promet.

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

Iako je FDDI standard izvorno razvijen za korištenje s optičkim vlaknima, nedavna istraživanja su omogućila proširenje ove robusne, brze arhitekture na neoklopljene i oklopljene upletene kabele. Kao rezultat toga, Crescendo je razvio CDDI sučelje, koje je omogućilo implementaciju FDDI tehnologije na bakrene upletene parice, što se pokazalo 20-30% jeftinije od FDDI. CDDI tehnologija je standardizirana 1994. godine kada su mnogi potencijalni kupci shvatili da je FDDI tehnologija preskupa.

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

Dok standard 802.5 navodi jedan prsten, FDDI mreža koristi dva suprotna prstena (primarni i sekundarni) u jednom kabelu za povezivanje mrežnih čvorova. Podaci se mogu slati na oba prstena, ali u većini mreža se šalju samo na primarnom prstenu, a sekundarni prsten je rezerviran, pružajući toleranciju na pogreške i redundantnost mreži. U slučaju kvara, kada dio primarnog prstena ne može prenijeti podatke, primarni prsten se zatvara na sekundarni prsten, ponovno formirajući zatvoreni prsten. Ovakav način rada mreže naziva se Zamotati, tj. " preklapanjem" ili "sklapanjem" prstenova. Operacija kolapsa izvodi se pomoću FDDI čvorišta ili mrežnih adaptera. Radi pojednostavljenja ove operacije, podaci se uvijek prenose na primarnom prstenu u jednom smjeru, a na sekundarnom prstenu u suprotnom smjeru.

FDDI standardi stavljaju velik naglasak na različite postupke koji vam omogućuju da odredite postoji li greška u mreži i zatim napravite potrebnu rekonfiguraciju. FDDI mreža može u potpunosti vratiti svoju funkcionalnost u slučaju pojedinačnih kvarova na svojim elementima, au slučaju višestrukih kvarova mreža se raspada na više operativnih, ali međusobno ne povezanih mreža.

Mogu postojati 4 vrste čvorova u FDDI mreži:

· SAS jednostruke priključne stanice (Single Attachment Stations); · DAS (Dual Attachment Stations) stanice; · SAC (koncentratori s jednim pričvršćivanjem); · Dvostruki koncentratori za pričvršćivanje (DAC).

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

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

Jer Od 32 kombinacije 5B koda, samo 16 kombinacija se koristi za kodiranje izvornih 4 bita podataka, zatim je od preostalih 16 odabrano nekoliko kombinacija koje se koriste u servisne svrhe i tvore neku vrstu komandnog jezika fizičkog sloja. Najvažniji servisni znakovi uključuju znak mirovanja, koji se neprestano prenosi između portova tijekom pauza između prijenosa okvira podataka. Zbog toga postaje i čvorišta imaju stalne informacije o stanju fizičkih veza svojih luka. Ako nema protoka simbola mirovanja, otkriva se greška fizičke veze i interni put čvorišta ili stanice se ponovno konfigurira, ako je moguće.

FDDI postaje koriste algoritam ranog oslobađanja tokena, sličan 16 Mbps Token Ring mrežama. Postoje dvije glavne razlike u rukovanju tokenima između protokola FDDI i IEEE 802.5 Token Ring. Prvo, vrijeme zadržavanja tokena pristupa u FDDI mreži ovisi o opterećenju primarnog prstena: s malim opterećenjem se povećava, a s velikim opterećenjem može se smanjiti na nulu (za asinkroni promet). Za sinkroni promet, vrijeme zadržavanja tokena ostaje konstantno. Drugo, FDDI ne koristi prioritetna ili rezervirana područja. Umjesto toga, FDDI klasificira svaku stanicu kao asinkronu ili sinkronu. U ovom slučaju, sinkroni promet se uvijek opslužuje, čak i kada je prsten preopterećen.

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

Pri korištenju višemodnog optičkog kabela (najčešći FDDI prijenosni medij), udaljenost između stanica je do 2 km, pri korištenju jednomodnog optičkog kabela - do 20 km. Uz prisutnost repetitora, maksimalna duljina FDDI mreže može doseći 200 km i sadržavati do 1000 čvorova.

Format FDDI tokena:

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

Format FDDI paketa:

Preambula

Preambula dizajniran za sinkronizaciju. Iako je njegova duljina inicijalno 64 bita, čvorovi je mogu dinamički mijenjati kako bi odgovarali njihovim zahtjevima sinkronizacije.

SD početni separator. Jedinstveno polje od jednog bajta dizajnirano za identifikaciju početka paketa.

Kontrola FC paketa. Jednobajtno polje oblika CLFFTTTT, gdje C bit postavlja klasu paketa (sinkrona ili asinkrona razmjena), L bit je indikator duljine adrese paketa (2 ili 6 bajtova). U jednoj mreži dopušteno je koristiti adrese obje duljine. Bitovi FF (format paketa) određuju pripada li paket MAC podsloju (tj. za potrebe kontrole prstena) ili LLC podsloju (za prijenos podataka). Ako je paket paket MAC podsloja, tada bitovi TTTT određuju vrstu paketa koji sadrži podatke u Info polju.

Svrha DA. Određuje odredišni čvor.

Izvor SA. Identificira čvor koji je poslao paket.

Informacija. Ovo polje sadrži podatke. To mogu biti MAC podaci ili korisnički podaci. Duljina ovog polja je promjenjiva, ali je ograničena na maksimalnu duljinu paketa od 4500 bajtova.

Kontrolni zbroj FCS paketa. Sadrži CRC - iznos.

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

Status paketa FS. Ovo polje je proizvoljne duljine i sadrži bitove “Otkrivena pogreška”, “Adresa prepoznata”, “Podaci kopirani”.

Najočitiji razlog zašto je FDDI skup je korištenje optičkog kabela. Njihova složenost (koja daje prednosti kao što je ugrađeno upravljanje stanicom i redundancija) također je pridonijela visokoj cijeni FDDI mrežnih kartica.

Karakteristike FDDI mreže

Brzi Ethernet i 100GV-AnyLAN

U procesu razvoja produktivnije Ethernet mreže stručnjaci su se podijelili u dva tabora, što je u konačnici dovelo do pojave dviju novih lokalnih mrežnih tehnologija - Fast Ethernet i 100VG-AnyLAN.

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

Odbor za 802.12 usvojio je tehnologiju 100VG-AnyLAN, koja koristi novu metodu pristupa medijima Demand Priority i podržava dva formata okvira - Ethernet i Token Ring.

Brzi Ethernet

Sve razlike između tehnologije Fast Ethernet i standardnog Etherneta koncentrirane su na fizičkom sloju. MAC i LLC slojevi u Fast Ethernetu ostaju nepromijenjeni u usporedbi s Ethernetom.

Složenija struktura fizičkog sloja tehnologije Fast Ethernet posljedica je činjenice da koristi tri vrste sustava kabliranja:

optički multimodni kabel (koriste se dva vlakna); Upredena parica kategorije 5 (koriste se dva para); Upredeni parovi kategorije 3 (koriste se četiri para).

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

Međutim, ovo ograničenje zapravo ne ometa izgradnju velikih Fast Ethernet mreža zbog brzog razvoja lokalnih mreža temeljenih na preklopniku u 90-ima. Pri korištenju preklopnika, Fast Ethernet može raditi u full-duplex modu, u kojem nema ograničenja na ukupnu duljinu mreže koja nameće CSMA/CD metoda pristupa medijima, već samo ograničenja na duljinu fizičkih segmenata.

U nastavku razmatramo half-duplex verziju tehnologije Fast Ethernet, koja je u potpunosti u skladu s metodom pristupa opisanom u standardu 802.3.

Službeni 802.3u standard uspostavio je tri različite specifikacije Fast Etherneta i dao im sljedeća imena:

100Base-TX za kabel s dvije parice na UTP kategoriji 5 UTP ili STP Tip 1 oklopljena upredena parica; 100Base-FX za višemodni optički kabel s dva vlakna i valnom duljinom lasera od 1300 nm; 100Base-T4 za UTP kabel od 4 parice kategorije 3, 4 ili 5.

Sljedeće opće izjave vrijede za sva tri standarda:

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

Fizički sloj uključuje tri komponente:

Podsloj usklađivanja; medijski neovisan sučeljeMII (Mediji Neovisna Sučelje) između koordinacijskog sloja i uređaja fizičkog sloja; uređaj fizičkog sloja (PHY).

Pregovarački podsloj je potreban kako bi MAC sloj, dizajniran za AUI sučelje, mogao normalno raditi s fizičkim slojem preko MII sučelja.

Uređaj fizičkog sloja PHY omogućuje kodiranje podataka koji dolaze iz MAC podsloja za prijenos određenom vrstom kabela, sinkronizaciju podataka koji se prenose kabelom, kao i prijem i dekodiranje podataka u prijemnom čvoru. Sastoji se od nekoliko podrazina (slika 19):

podsloj za kodiranje logičkih podataka koji pretvara bajtove koji dolaze iz MAC sloja u 4B/5B ili 8B/6T simbole koda; podslojevi fizičke veze i podslojevi ovisnosti o fizičkom mediju, koji osiguravaju generiranje signala u skladu s metodom fizičkog kodiranja, na primjer, NRZI ili MLT-3; autonegotiation podsloj, koji omogućuje svim komunikacijskim priključcima odabir najučinkovitijeg načina rada, na primjer, half-duplex ili full-duplex (ovaj podsloj je izboran).

Sučelje MII . MII je specifikacija signala razine TTL i koristi 40-pinski konektor. Postoje dvije opcije za implementaciju MII sučelja: unutarnje i vanjsko.

U internoj verziji, čip koji implementira MAC i pregovaračke podslojeve povezan je preko MII sučelja s čipom primopredajnika unutar iste strukture, na primjer, kartice mrežnog adaptera ili modula usmjerivača. Čip primopredajnika implementira sve funkcije PHY uređaja. Kod vanjske verzije primopredajnik je odvojen u zaseban uređaj i povezan pomoću MII kabela.

MII sučelje koristi 4-bitne dijelove podataka za njihov paralelni prijenos između MAC i PHY podslojeva. Kanali prijenosa i prijema od MAC-a do PHY-a i obrnuto sinkronizirani su signalom takta koji generira PHY sloj. Kanal za prijenos podataka od MAC-a do PHY je zatvoren signalom "Transmit", a kanal za prijem podataka od PHY do MAC-a je zatvoren signalom "Receive".

Podaci o konfiguraciji porta pohranjeni su u dva registra: kontrolni registar i statusni registar. Kontrolni registar služi za postavljanje brzine rada porta, za označavanje hoće li port sudjelovati u procesu autonegotiation o brzini linije, za postavljanje načina rada porta (half- ili full-duplex).

Registar statusa sadrži informacije o stvarnom trenutnom načinu rada priključka, uključujući koji je način odabran kao rezultat automatskog pregovaranja.

Specifikacije fizičkog sloja 100 Baza - FX / TX . Ove specifikacije definiraju rad Fast Etherneta preko višemodnog optičkog kabela ili UTP kabela Cat.5/STP Type 1 u polu-dupleksnom i punom dupleksnom načinu rada. Kao iu standardu FDDI, ovdje je svaki čvor povezan s mrežom s dvije višesmjerne signalne linije koje dolaze iz prijemnika i odašiljača čvora.

Slika 19. Razlike između Fast Ethernet tehnologije i Ethernet tehnologije

Standardi 100Base-FX/TX koriste istu metodu logičkog kodiranja 4B/5B na podsloju fizičkog međusobnog povezivanja, gdje je prenesena nepromijenjena iz FDDI tehnologije. Nedopuštene kombinacije graničnika početka i graničnika kraja koriste se za odvajanje početka Ethernet okvira od znakova mirovanja.

Nakon pretvaranja 4-bitnih kodnih tetrada u 5-bitne kombinacije, potonje se moraju prikazati kao optički ili električni signali u kabelu koji povezuje mrežne čvorove. Specifikacije 100Base-FX i 100Base-TX za to koriste različite metode fizičkog kodiranja.

Specifikacija 100Base-FX koristi potencijalni NRZI fizički kod. Kod NRZI (bez povratka na nulu, pretvaranje u jedinice) je modifikacija jednostavnog potencijalnog NRZ koda (koji koristi dvije potencijalne razine za predstavljanje logičkih 0 i 1).

NRZI metoda također koristi dvije razine potencijala signala. Logičke 0 i 1 u NRZI metodi kodiraju se na sljedeći način (slika 20): na početku svakog intervala jediničnog bita potencijalna vrijednost na retku je invertirana, ali ako je trenutni bit 0, tada na njegovom početku potencijal na liniji se ne mijenja.

Sl.20. Usporedba potencijalnih kodova NRZ i NRZI.

Specifikacija 100Base - TX koristi MLT-3 kod, posuđen iz CDDI tehnologije, za prijenos 5-bitnih kodnih riječi preko kabela s upletenim paricama. Za razliku od koda NRZI, ovaj kod je trorazinski (slika 21) i komplicirana je verzija koda NRZI. MLT-3 kod koristi tri razine potencijala (+V, 0, -V), pri prijenosu 0, vrijednost potencijala na granici bitnog intervala se ne mijenja, pri prijenosu 1 mijenja se na susjedne u lancu + V, 0, -V, 0, + V, itd.

Sl.21. MLT-3 metoda kodiranja.

Osim korištenja MLT-3 metode, 100Base - TX specifikacija također se razlikuje od 100Base - FX specifikacije po tome što koristi kodiranje. Scrambler je obično XOR kombinacijski sklop koji, prije MLT-3 kodiranja, šifrira slijed 5-bitnih kodnih riječi tako da je energija rezultirajućeg signala ravnomjerno raspoređena po cijelom frekvencijskom spektru. Ovo poboljšava otpornost na buku, jer Prejake spektralne komponente uzrokuju neželjene smetnje susjednim dalekovodima i zračenje u okoliš. Deskoder u prijemnom čvoru obavlja inverznu funkciju dekodiranja, tj. obnova izvornog niza 5-bitnih kombinacija.

Specifikacija 100 Baza - T 4 . Ova je specifikacija dizajnirana kako bi omogućila Fast Ethernetu korištenje postojećeg ožičenja s upredenim paricama kategorije 3. Specifikacija 100Base-T4 koristi sva četiri upredena parica kabela za povećanje ukupne propusnosti komunikacijske veze istodobnim prijenosom tokova podataka preko svih upredenih parica Uz dva jednosmjerna para koja se koriste u 100Base - TX, postoje još dva dodatna para koja su dvosmjerna i služe za paralelizaciju prijenosa podataka. Okvir se prenosi preko tri linije bajt po bajt i paralelno, što smanjuje zahtjev za propusnost jedne linije na 33,3 Mbit/s. Svaki bajt koji se prenosi preko određenog para je kodiran sa šest ternarnih znamenki u skladu s metodom kodiranja 8B/6T. Kao rezultat toga, pri brzini prijenosa od 33,3 Mbit/s, brzina promjene signala u svakoj liniji je 33,3 * 6/8 = 25 Mbaud, što se uklapa u širinu pojasa (16 MHz) UTP cat.3 kabela.

Četvrta upletena parica koristi se za slušanje nosive frekvencije tijekom prijenosa u svrhu otkrivanja sudara.

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

Mali broj repetitora u Fast Ethernetu nije ozbiljna prepreka pri izgradnji velikih mreža, jer korištenje preklopnika i usmjerivača dijeli mrežu na nekoliko kolizijskih domena, od kojih je svaka izgrađena na jednom ili dva repetitora.

Automatski pregovori o načinima rada luka . Specifikacije 100Base-TX/T4 podržavaju Autonegotiation, koji omogućuje da dva PHY uređaja automatski odaberu najučinkovitiji način rada. U tu svrhu predviđeno je način pregovaranja protokol, pomoću koje port može odabrati najučinkovitiji način dostupan obama sudionikima razmjene.

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

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

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

Uređaj koji je započeo proces automatskog pregovaranja šalje poseban niz FLP impulsa svom partneru ( Brzo Veza Puls puknuti), koja sadrži 8-bitnu riječ koja kodira predloženi način interakcije, počevši od najvišeg prioriteta koji podržava čvor.

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

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

Full duplex rad . Čvorovi koji podržavaju 100Base FX/TX specifikacije također mogu raditi u full duplex modu. Ovaj način rada ne koristi metodu pristupa medijima CSMA/CD i ne postoji koncept kolizija. Puni dvostruki rad moguć je samo pri povezivanju mrežnog adaptera s preklopnikom ili pri izravnom povezivanju preklopnika.

100VG-Bilo koji LAN

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

koristi se način pristupa medijimazahtijevajte Prioritet– prioritetni zahtjev, koji omogućuje znatno pravedniju raspodjelu propusnosti mreže u usporedbi s metodom CSMA/CD za sinkrone aplikacije; okviri se ne prenose do svih mrežnih stanica, već samo do odredišne ​​stanice; mreža ima namjenski pristupni arbiter - središnje čvorište, što ovu tehnologiju bitno razlikuje od ostalih koje koriste algoritam distribuiranog pristupa; podržani su okviri dviju tehnologija - Ethernet i Token Ring (otuda naziv AnyLAN). Kratica VG je kratica za Voice-Grade TP - upletena parica za govornu telefoniju; podaci se prenose u jednom smjeru istovremeno preko 4 UTP upletene parice kategorije 3; full duplex nije moguć.

Kodiranje podataka koristi 5B/6B logički kod, koji daje spektar signala u rasponu do 16 MHz (UTP kategorija 3 širina pojasa) pri brzini prijenosa od 30 Mbit/s u svakoj liniji. Kao način fizičkog kodiranja odabran je NRZ kod.

100VG-AnyLAN mreža sastoji se od središnjeg čvorišta, koje se naziva root, i krajnjih čvorova i drugih čvorišta povezanih s njim. Dopuštene su tri razine kaskadiranja. Svako čvorište ili mrežni adapter na ovoj mreži može se konfigurirati za rad s Ethernet okvirima ili Token Ring okvirima.

Svako čvorište ciklički provjerava status svojih portova. Stanica koja želi poslati paket šalje poseban signal čvorištu, zahtijevajući prijenos okvira i naznačujući njegov prioritet. 100VG-AnyLAN mreža koristi dvije razine prioriteta - nisku i visoku. Niski prioritet odgovara normalnim podacima (usluga datoteka, usluga ispisa itd.), a visoki prioritet odgovara vremenski osjetljivim podacima (kao što je multimedija).

Prioriteti zahtjeva imaju statičke i dinamičke komponente, tj. stanica s niskom razinom prioriteta koja dugo nema pristup mreži dobiva visoki prioritet zbog dinamičke komponente.

Ako je mreža slobodna, tada hub dopušta čvoru prijenos paketa, a svim ostalim čvorovima šalje signal upozorenja o dolasku okvira, nakon čega se čvorovi moraju prebaciti u način prijema okvira (prestati slati statusne signale) . Nakon analize odredišne ​​adrese u primljenom paketu, čvorište šalje paket odredišnoj stanici. Na kraju prijenosa okvira, čvorište šalje Idle signal, a čvorovi ponovno počinju slati informacije o svom stanju. Ako je mreža zauzeta, čvorište primljeni zahtjev stavlja u red čekanja, koji se obrađuje prema redoslijedu zaprimanja zahtjeva i uzimajući u obzir njihove prioritete. Ako je drugo čvorište spojeno na port, prozivanje se obustavlja dok nizvodno čvorište ne dovrši prozivanje. Odluku o odobravanju pristupa mreži donosi korijenski koncentrator nakon anketiranja portova od strane svih koncentratora na mreži.

Unatoč jednostavnosti ove tehnologije, jedno pitanje ostaje nejasno: kako čvorište zna na koji je port spojena odredišna stanica? U svim drugim tehnologijama ovo se pitanje nije pojavilo, jer okvir je jednostavno poslan svim stanicama na mreži, a odredišna stanica, nakon što je prepoznala svoju adresu, kopirala je primljeni okvir u međuspremnik.

U 100VG-AnyLAN tehnologiji ovaj problem je riješen na sljedeći način - hub saznaje MAC adresu stanice u trenutku kada je fizički spojena na mrežu kabelom. Ako u drugim tehnologijama postupak fizičkog spajanja određuje povezanost kabela (test veze u 10Base-T tehnologiji), vrstu priključka (FDDI tehnologija), brzinu priključka (automatsko pregovaranje u Fast Ethernetu), tada u 100VG-AnyLAN tehnologiji, prilikom uspostavljanja fizičke veze, čvorište pronalazi MAC adresu spojene stanice i pohranjuje je u svoju tablicu MAC adresa, slično tablici mosta/sklopke. Razlika između 100VG-AnyLAN huba i mosta ili preklopnika je u tome što nema interni međuspremnik okvira. Stoga prima samo jedan okvir od mrežnih stanica i šalje ga na odredišni port. Dok primatelj ne primi trenutni okvir, hub ne prihvaća nove okvire, tako da ostaje učinak zajedničkog medija. Poboljšava se samo sigurnost mreže, jer... sada okviri ne dopiru do stranih luka i teže ih je presresti.

Sažetak

Trenutačno se rusko turističko tržište razvija vrlo neujednačeno. Obujam izlaznog turizma prevladava nad obujmom dolaznog i domaćeg turizma.

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

Program

Bilješke s predavanja iz discipline: “Ekonomika mreže” Broj sekcija

Sažetak

Pojava internetskih tehnologija koje omogućuju izgradnju poslovnih odnosa u internetskom okruženju omogućuje govoriti o nastanku nove slike gospodarstva koju možemo nazvati „mreža“ ili „internetska ekonomija“.

Pozornost se posvećuje sve popularnijoj tehnologiji softverski definiran mreže.<...>Naravno, potrebno je predvidjeti i zahtjeve za ostale pokazatelje koji definiraju koncept QoS(kvaliteta usluga).<...>Ovdje je opis tehnologija kao što su ATM, SDH, MPLS-TP,PBB-TE.<...>U dodatku priručnika nalazi se kratak sažetak načela konstrukcije softverski definiran mreže koje u posljednje vrijeme stječu sve veću popularnost.<...>Dan je opis tehnologije virtualizacije mrežnih funkcija. NFV(Network Function Virtualization), usporedba je dana SDN I NFV. <...>Fizički srijeda prijenosi podaci Opće karakteristike tjelesnih okoliš. <...>Fizički srijeda prijenosi podaci (medij) mogu predstavljati kabel, zemljinu atmosferu ili svemir.<...> Kablovi viši kategorije imaju više zavoja po jedinici duljine.<...> Kablovi kategorije 1 koriste se tamo gdje su zahtjevi za brzinom prijenosa minimalni.<...> Kablovi kategorije 2 kabele prvi je upotrijebio IBM prilikom izgradnje vlastitog kabelskog sustava.<...> Kablovi kategorije 4 su malo poboljšana verzija kabeli kategorije 3. <...> Velika brzina emitirati Podaci koji se temelje na bežičnoj mreži razmatraju se u poglavlju 7.<...>Izbor topologije mreže najvažniji je zadatak koji se rješava tijekom njezine izgradnje, a određen je zahtjevima za učinkovitost i strukturalni pouzdanost. <...>Rad na standardizaciji otvorenih sustava započeo je 1977. Godine 1983. predložen je referentni standard model VOS- najopćenitiji opis strukture razvoja standarda.<...> Model VOS, koji definira načela odnosa između pojedinih normi, temelj je za paralelni razvoj više normi i osigurava postupni prijelaz s postojećih implementacija na nove norme.<...>Referenca model VOS ne definira protokole i interakcijska sučelja, strukturu i karakteristike fizičkih sredstava povezivanja.<...>Treći, mreža razini, izvodi usmjeravanje<...>

Mrežne_tehnologije_za_brzi_prijenos_podataka._Priručnik_za_sveučilišta._-_2016_(1).pdf

UDK 621.396.2 BBK 32.884 B90 RECENZENTI: dr. ing. znanosti, profesor tehnič. znanosti, profesor; Doctor Budyldina N.V., Shuvalov V.P. B90 Mrežne tehnologije za brzi prijenos podataka. Udžbenik za visoka učilišta / Ed. Profesor V.P. Šuvalov. – M.: Hotline – Telecom, 2016. – 342 str.: ilustr. ISBN 978-5-9912-0536-8. U sažetom obliku prikazana je problematika izgradnje infokomunikacijskih mreža koje omogućuju brzi prijenos podataka. Prikazani su dijelovi koji su potrebni za razumijevanje kako osigurati prijenos ne samo velikom brzinom, već i s drugim pokazateljima koji karakteriziraju kvalitetu pružene usluge. Dan je opis protokola različitih razina referentnog modela interakcije otvorenih sustava i tehnologija prijenosne mreže. Razmatraju se problematika prijenosa podataka u bežičnim komunikacijskim mrežama i suvremeni pristupi koji osiguravaju prijenos velikih količina informacija u prihvatljivim vremenskim razdobljima. Pozornost je posvećena sve popularnijoj tehnologiji softverski definiranih mreža. Za studente koji studiraju u području osposobljavanja "Infokomunikacijske tehnologije i komunikacijski sustavi" s kvalifikacijama (stupnjevima) "prvostupnika" i "magistra". Knjiga se može koristiti za usavršavanje vještina telekomunikacijskih djelatnika. BBK 32.884 Budyldina Nadezhda Veniaminovna, Shuvalov Vyacheslav Petrovich Mrežne tehnologije za brzi prijenos podataka Udžbenik za sveučilišta Sva prava pridržana. Nijedan dio ove publikacije ne smije se reproducirati u bilo kojem obliku ili na bilo koji način bez pismenog dopuštenja nositelja autorskih prava © Znanstveno-tehnička izdavačka kuća "Hot Line - Telecom" LLC www.techbook.ru © N.V. Budyldina, V.P. Shuvalov L. D. G. Nevolin G. Dorosinsky Adresa izdavača na internetu www.tech b o o k .ru

stranica 2

Sadržaj Uvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Literatura za uvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Poglavlje 1. Osnovni pojmovi i definicije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1. Informacija, poruka, signal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2. Brzina prijenosa informacija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3. Fizički medij za prijenos podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4. Metode pretvorbe signala. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5. Metode višestrukog pristupa okruženju. . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.6. Telekomunikacijske mreže. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 1.7. Organizacija rada na normizaciji u području prijenosa podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.8. Referentni model za interakciju otvorenih sustava. . . . . . . 47 1.9. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 1.10. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Poglavlje 2. Osiguravanje pokazatelja kvalitete usluge. . 58 2.1. Kvaliteta usluge. Opće odredbe. . . . . . . . . . . . . . . 58 2.2. Osiguravanje točnosti prijenosa podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 2.3. Pružanje pokazatelja konstrukcijske pouzdanosti. . . . . . . . 78 2.4. QoS usmjeravanje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 2.5. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 2.6. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Poglavlje 3. Lokalne mreže . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1. LAN protokoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.1. Ethernet tehnologija (IEEE 802.3). . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.2. Tehnologija Token Ring (IEEE 802.5). . . . . . . . . . . . . . . 93 3.1.3. FDDI tehnologija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 3.1.4. Brzi Ethernet (IEEE 802.3u). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 3.1.5. 100VG-AnyLAN tehnologija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.1.6. Tehnologija Gigabit Ethernet velike brzine. . . . . 102 3.2. Tehnička sredstva koja osiguravaju rad podatkovnih mreža velike brzine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.1. Čvorišta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.2. Mostovi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 3.2.3. Prekidači. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3.2.4. STP protokol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 3.2.5. Usmjerivači. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 3.2.6. Pristupnici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 3.2.7. Virtualna lokalna mreža (VLAN). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Stranica 341

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

Stranica 342

343 7.3. Prijelaz s WiMAX na LTE tehnologiju (LongTermEvolution). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 7.4. Stanje i perspektive bežičnih mreža velikih brzina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 7.5. Kontrolna pitanja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 7.6. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 Poglavlje 8. Umjesto zaključka: nekoliko razmišljanja o temi “što treba učiniti kako bi se osigurao brzi prijenos podataka u IP mrežama.” 279 8.1. Tradicionalni prijenos podataka sa zajamčenom dostavom. Problemi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 8.2. Alternativni protokoli za prijenos podataka sa zajamčenom isporukom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 8.3. Algoritam kontrole zagušenja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 8.4. Uvjeti za osiguranje velike brzine prijenosa podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 8.5. Implicitni problemi u osiguravanju brzog prijenosa podataka. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 8.6. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 Dodatak 1. Softverski definirane mreže. . . . . . . . . . 302 P.1. Opće odredbe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 P.2. OpenFlow protokol i OpenFlow prekidač. . . . . . . . . . . . . . 306 P.3. NFV mrežna virtualizacija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 P.4. Standardizacija PKS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 P.5. SDN u Rusiji. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 Str.6. Bibliografija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 Termini i definicije. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

• Predgovor
• Poglavlje 1.
  Povijesna pozadina razvoja podatkovnih mreža velikih brzina
• 2. Poglavlje.
  Referentni model interakcije otvorenih sustava EMVOS (Open System Interconnection - OSI model)
• Poglavlje 3.
  Međunarodne standardističke organizacije
• Poglavlje 4.
  Fizičko i logičko kodiranje podataka
• 5. poglavlje.
  Uskopojasni i širokopojasni sustavi. Multipleksiranje podataka
• Poglavlje 6.
  Načini prijenosa podataka. Prijenosni mediji
• Poglavlje 7.
  Strukturirani sustavi kabliranja
• Poglavlje 8.
  Topologije sustava za prijenos podataka
• Poglavlje 9
  Metode pristupa kanalu
• Poglavlje 10.
  Preklopne tehnologije
• Poglavlje 11.
  Komunikacija mrežnih segmenata
• Književnost

Poglavlje 5. Uskopojasni i širokopojasni sustavi. Multipleksiranje podataka

Uskopojasni sustav (osnovni pojas) koristi digitalnu metodu prijenosa signala. Iako digitalni signal ima široki spektar i teoretski zauzima beskonačni frekvencijski pojas, u praksi je širina spektra odaslanog signala određena frekvencijama njegovih osnovnih harmonika. Oni daju glavni energetski doprinos formiranju signala. U uskopojasnom sustavu prijenos se odvija u izvornom frekvencijskom pojasu; nema prijenosa spektra signala u druga frekvencijska područja. U tom smislu se sustav naziva uskopojasni. Signal zauzima gotovo cijelu propusnost linije. Za regeneraciju signala i njegovo pojačanje u mrežama za prijenos podataka koriste se posebni uređaji - repetitori.

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

Prije se uskopojasni prijenos, zbog slabljenja signala, koristio na udaljenostima od oko 1-2 km putem koaksijalnih kabela, no u modernim sustavima, zahvaljujući raznim vrstama kodiranja i multipleksiranja signala te vrstama kabelskih sustava, pomaknuta su ograničenja natrag do 40 kilometara ili više.

Izraz širokopojasni prijenos izvorno se koristio u telefonskim komunikacijskim sustavima, gdje je označavao analogni kanal s frekvencijskim rasponom (širinom pojasa) većim od 4 KHz. Kako bi se uštedjeli resursi pri prijenosu velikog broja telefonskih signala s frekvencijskim pojasom od 0,3-3,4 KHz, razvijene su različite sheme za kompresiju (multipleksiranje) ovih signala, osiguravajući njihov prijenos preko jednog kabela.

U mrežnim aplikacijama velike brzine, širokopojasni prijenos znači da se za prijenos podataka koristi analogni nositelj umjesto nositelja impulsa. Analogno tome, izraz "širokopojasni internet" znači da koristite kanal s propusnošću većom od 128 Kbps (u Europi) ili 200 Kbps (u SAD-u). Širokopojasni sustav ima visoku propusnost i omogućuje brzi prijenos podataka i multimedijskih informacija (glas, video, podaci). Primjeri su ATM mreže, B-ISDN, Frame Relay, CATV kabelske mreže za emitiranje.

Pojam "multipleksiranje" koristi se u računalnoj tehnologiji na mnogo načina. Pri tome mislimo na kombinaciju više komunikacijskih kanala u jednom kanalu prijenosa podataka.

Nabrojimo glavne tehnike multipleksiranja: frekvencijsko multipleksiranje (FDM), vremensko multipleksiranje - Time Division Multiplexing (TDM) i spektralno ili valno multipleksiranje (WDM).

WDM se koristi samo u sustavima s optičkim vlaknima. Kabelska TV, na primjer, koristi FDM.

FDM

Uz frekvencijsko multipleksiranje, svakom kanalu se dodjeljuje vlastiti analogni nosilac. U ovom slučaju, bilo koja vrsta modulacije ili njihova kombinacija može se koristiti u FDM. Na primjer, u kabelskoj televiziji, koaksijalni kabel s propusnošću od 500 MHz osigurava prijenos 80 kanala od 6 MHz svaki. Svaki od ovih kanala zauzvrat se dobiva multipleksiranjem podkanala za prijenos zvuka i videa.

TDM

Ovom vrstom multipleksiranja, kanali male brzine se kombiniraju (spajaju) u jedan brzi, kroz koji se prenosi mješoviti tok podataka, nastao kao rezultat agregacije izvornih tokova. Svakom kanalu male brzine dodjeljuje se vlastiti vremenski odsječak (vremensko razdoblje) unutar ciklusa određenog trajanja. Podaci su predstavljeni kao bitovi, bajtovi ili blokovi bitova ili bajtova. Na primjer, kanalu A dodjeljuje se prvih 10 bitova unutar vremenskog intervala određenog trajanja (okvir, okvir), kanalu B se dodjeljuje sljedećih 10 bitova, itd. Osim podatkovnih bitova, okvir uključuje servisne bitove za sinkronizaciju prijenosa i druge svrhe. Okvir ima strogo definiranu duljinu, koja se obično izražava u bitovima (na primjer, 193 bita) i strukturu.

Mrežni uređaji koji multipleksiraju podatkovne tokove kanala male brzine (tributary, component streams) u zajednički skupni tok (agregat) za prijenos preko jednog fizičkog kanala nazivaju se multiplekseri (multiplexer, mux, mux). Uređaji koji dijele agregirani tok u tokove komponenti nazivaju se demultiplekseri.

Sinkroni multiplekseri koriste fiksnu podjelu na vremenske odsječke. Podaci koji pripadaju određenom komponentnom toku imaju istu duljinu i prenose se u istom vremenskom odsječku u svakom okviru multipleksiranog kanala. Ako se informacije ne prenose s određenog uređaja, tada njegov vremenski utor ostaje prazan. Statistički multiplekseri (stat muxes) rješavaju ovaj problem dinamičkim dodjeljivanjem slobodnog vremena aktivnom uređaju.

WDM

WDM koristi različite valne duljine svjetlosti za organiziranje svakog kanala. Zapravo, to je poseban tip multipleksiranja s frekvencijskom podjelom na vrlo visokim frekvencijama. S ovom vrstom multipleksiranja, prijenosni uređaji rade na različitim valnim duljinama (na primjer, 820nm i 1300nm). Zrake se zatim kombiniraju i prenose preko jednog optičkog kabela. Prijemni uređaj razdvaja prijenos prema valnoj duljini i usmjerava zrake na različite prijamnike. Za spajanje/odvajanje kanala po valnoj duljini koriste se posebni uređaji - spojnice. Ispod je primjer takvog multipleksiranja.

sl.5.1. WDM multipleksiranje

Među glavnim izvedbama spojnica, razlikuju se reflektirajuće spojnice i središnje simetrične reflektirajuće spojnice (SCR). Reflektirajuće spojnice su maleni komadići stakla "uvijeni" u sredini u obliku zvijezde. Broj izlaznih zraka odgovara broju priključaka spojnice. A broj priključaka određuje broj uređaja koji emitiraju na različitim valnim duljinama. Dolje su prikazane dvije vrste reflektirajućih spojnica.

sl.5.2. Odašiljačka zvijezda

sl.5.3. reflektirajuća zvijezda

Centralno simetrična reflektirajuća spojnica koristi svjetlost reflektiranu od sfernog zrcala. U ovom slučaju, ulazna zraka se dijeli na dvije zrake simetrično u odnosu na središte zavoja zrcalne sfere. Kada se zrcalo okrene, mijenja se položaj zavoja kugle, a time i putanja reflektirane zrake. Možete dodati treći optički kabel i preusmjeriti reflektiranu zraku na drugi priključak. Implementacija WDM multipleksera i svjetlovodnih sklopki temelji se na ovoj ideji.

sl.5.4. Centralno simetrična reflektirajuća spojnica

Optički multiplekseri mogu se implementirati ne samo pomoću CSR spojnica, već i pomoću reflektirajućih filtara i difrakcijskih rešetki. Oni nisu obuhvaćeni ovim vodičem.

Glavni čimbenici koji određuju mogućnosti različitih implementacija su smetnje i odvajanje kanala. Količina preslušavanja određuje koliko su dobro kanali odvojeni i, na primjer, pokazuje koliki je dio snage snopa od 820 nm završio na priključku od 1300 nm. Podizanje od 20 dB znači da se 1% signala pojavilo na neželjenom priključku. Kako bi se osiguralo pouzdano odvajanje signala, valne duljine moraju biti "široko" raspoređene. Teško je prepoznati bliske valne duljine, poput 1290 i 1310 nm. Obično se koriste 4 sheme multipleksiranja: 850/1300, 1300/1550, 1480/1550 i 985/1550 nm. Do sada su najbolje karakteristike imale CSR spojnice sa sustavom zrcala, npr. dva (slika 5.5).

sl.5.5. SCR spojnica s dva ogledala

WDM tehnologija, koja je jedna od tri vrste multipleksiranja po valnim duljinama, zauzima srednje mjesto u pogledu učinkovitosti spektra. WDM sustavi kombiniraju spektralne kanale čije se valne duljine međusobno razlikuju za 10 nm. Najproduktivnija tehnologija je DWDM (Dense WDM). Uključuje kombiniranje kanala razmaknutih po spektru ne više od 1 nm, au nekim sustavima čak i 0,1 nm. Zbog ove guste distribucije signala po spektru, cijena DWDM opreme obično je vrlo visoka. Spektralni resursi koriste se najmanje učinkovito u novim sustavima temeljenim na CWDM tehnologiji (Grubi WDM, rijetki WDM sustavi). Ovdje su spektralni kanali odvojeni najmanje 20 nm (u nekim slučajevima ta vrijednost doseže 35 nm). CWDM sustavi obično se koriste u metro mrežama i LAN-ovima, gdje je niska cijena opreme važan faktor i gdje je potrebno 8-16 WDM kanala. CWDM oprema nije ograničena na jedan dio spektra i može raditi u rasponu od 1300 do 1600 nm, dok je DWDM oprema vezana na uži raspon od 1530 do 1565 nm.

zaključke

Uskopojasni sustav je prijenosni sustav u izvornom frekvencijskom pojasu koji koristi digitalne signale. Za prijenos nekoliko uskopojasnih kanala u jednom širokopojasnom kanalu, moderni prijenosni sustavi preko bakrenih kabela koriste TDM vremensko multipleksiranje. Optički sustavi koriste WDM multipleksiranje valne duljine.

dodatne informacije

Kontrolna pitanja

• Uređaj u kojem su svi dolazni tokovi informacija kombinirani u jedno izlazno sučelje obavlja sljedeće funkcije:
  • sklopka
  • repetitor
  • multiplekser
  • demultipleksor
• Deset signala, od kojih svaki zahtijeva širinu pojasa od 4000 Hz, multipleksiraju se u jedan kanal koristeći FDM. Kolika bi trebala biti minimalna propusnost multipleksiranog kanala sa širinom zaštitnog intervala od 400 Hz?
  • 40800 Hz
  • 44000 Hz
  • 4800 Hz
  • 43600 Hz