Jaunas veiktspējas prasības tīkliem mūsdienu lietojumprogrammu, piemēram, multivides, izkliedētās skaitļošanas un tiešsaistes darījumu apstrādes sistēmu prasības, rada steidzamu vajadzību paplašināt attiecīgos standartus.

Parastie desmit megabiti Ethernet, kas ilgstoši ieņēmis dominējošo stāvokli, vismaz skatoties no Krievijas, aktīvi tiek aizstāts ar modernāku un ievērojami vairāk ātras tehnoloģijas datu pārraide.

Tirgū liels ātrums(vairāk nekā 100 Mbit/s) tīkliem, pirms pāris gadiem pārstāvēja tikai FDDI tīkli, šodien tiek piedāvāti ap desmitiem dažādu tehnoloģiju, gan attīstot esošos standartus, gan balstoties uz konceptuāli jauniem. Starp tiem īpaši jāizceļ:

· Vecā labā optiskā šķiedra FDDI interfeiss, kā arī tā paplašinātā versija FDDI II, kas īpaši pielāgota darbam ar multivides informāciju, un CDDI, kas realizē FDDI uz vara kabeļiem. Visas versijas FDDI atbalsta datu pārraides ātrumu 100 Mbit/s.

· 100Base X Ethernet, kas ir ātrgaitas Ethernet ar daudzkārtēju piekļuvi starp un sadursmes noteikšanu. Šī tehnoloģija ir plaša standarta IEEE802.3 attīstība.

· 100Base VG AnyLAN, jauna būvniecības tehnoloģija vietējie tīkli, atbalsta datu formātus Ethernet un Token Ring ar pārraides ātrumu 100 Mbit/s virs standarta vītā pāra un optiskās šķiedras.

· Gigabitu Ethernet. Turpināta tīklu attīstība Ethernet un Fast Ethernet.

· bankomāts, datu pārraides tehnoloģija, kas darbojas gan esošajās kabeļu iekārtās, gan speciālās optiskās sakaru līnijās. Atbalsta apmaiņas ātrumu no 25 līdz 622 Mbit/s ar iespēju palielināt līdz 2,488 Gbit/s.

· Šķiedru kanāls, fiziska komutācijas optiskās šķiedras tehnoloģija, kas paredzēta lietojumiem, kuriem nepieciešams īpaši liels ātrums. Orientieri - klasteru skaitļošana, superdatoru un ātrgaitas krātuves masīvu mijiedarbības organizēšana, atbalsts tādiem savienojumiem kā darbstacija - superdators. Deklarētais apmaiņas ātrums svārstās no 133 Mbit līdz gigabitiem sekundē (un pat vairāk).

Tehnoloģijas aprises ir vilinošas, taču ne tuvu nav skaidras. FFOL (FDDI sekošana LAN), iniciatīvas ANSI, kas paredzēts nomaiņai nākotnē FDDI ar jaunu veiktspējas līmeni 2,4 GB/sek.

bankomāts

bankomāts- telefonu kompāniju bērns. Šī tehnoloģija netika izstrādāta, ņemot vērā datoru datu tīklus. bankomāts radikāli atšķiras no parastajām tīkla tehnoloģijām. Pārraides pamatvienība šajā standartā ir šūna, atšķirībā no parastās paketes. Šūnā ir 48 baiti datu un 5 baiti galvenes. Tas daļēji ir paredzēts, lai nodrošinātu ļoti zemu pārraides latentumu. multivides dati. (Faktiski šūnas lielums bija kompromiss starp Amerikas telefonu kompānijām, kas dod priekšroku 64 baitiem, un Eiropas telefonu uzņēmumiem, kas dod priekšroku 32 baitiem).

Ierīces bankomāts izveidot saziņu savā starpā un pārraidīt datus, izmantojot virtuālos sakaru kanālus, kas var būt īslaicīgi vai pastāvīgi. Pastāvīgs saziņas kanāls ir ceļš, pa kuru tiek pārraidīta informācija. Tas vienmēr ir atvērts neatkarīgi no satiksmes. Pagaidu kanāli tiek izveidoti pēc pieprasījuma un tiek slēgti, tiklīdz beidzas datu pārraide.

No paša sākuma bankomāts tika izstrādāta kā komutācijas sistēma, izmantojot virtuālos sakaru kanālus, kas nodrošina iepriekš noteiktu pakalpojuma kvalitātes līmeni (Quality of Service - QoS) un atbalsta nemainīgu vai mainīgu datu pārraides ātrumu. QoS modelis ļauj lietojumprogrammām pieprasīt garantētu pārsūtīšanas ātrumu starp galamērķi un avotu neatkarīgi no ceļa sarežģītības starp tiem. Katrs bankomāts- slēdzis, sazinoties ar citu, izvēlas ceļu, kas garantē aplikācijas nepieciešamo ātrumu.

Ja sistēma nevar apmierināt pieprasījumu, tā ziņo par to lietojumprogrammai. Tiesa, esošajiem datu pārraides protokoliem un lietojumprogrammām nav QoS koncepcijas, tāpēc šī ir vēl viena lieliska iespēja, ko neviens neizmanto.

Sakarā ar šādu labvēlīgu īpašību klātbūtni bankomāts Nevienu nepārsteidz vispārējā vēlme turpināt uzlabot šo standartu. Taču līdz šim esošās aparatūras ieviešanas diezgan ierobežo sākotnējā pieeja, kas koncentrējās uz citiem, ar datoru nesaistītiem uzdevumiem.

Piemēram, bankomāts nav iebūvētas apraides paziņojumu sistēmas (tas ir raksturīgi bankomāts, ideja ir, bet standarta nav). Un, lai gan apraides ziņojumi ir pastāvīgas galvassāpes jebkuram administratoram, dažos gadījumos tie ir vienkārši nepieciešami. Klientam, kurš meklē serveri, ir jāspēj nosūtīt ziņojumu “Kur atrodas serveris?” un pēc tam, saņemot atbildi, nosūtīt savus pieprasījumus tieši uz vēlamo adresi.

Forums bankomātsīpaši izstrādātas specifikācijas tīkla emulācijai - LAN emulācija (LANE). JOSLA pagriežas no punkta uz punktu orientēta bankomāts tīklu par parastu, kur klienti un serveri to uzskata par parastu apraides tīklu IP protokols(un drīzumā IPX). JOSLA sastāv no četriem dažādiem protokoliem: Servera konfigurācijas protokols ( LAN emulācijas konfigurācijas pakalpojums - LECS), servera protokols ( LAN emulācijas serveris - LES), vispārējs apraides protokols un nezināms serveris ( Apraide un nezināms serveris - BUS) un klienta protokols ( LAN emulācijas klients - LEC).

Kad klients izmanto JOSLA mēģinot izveidot savienojumu ar tīklu bankomāts, tad sākotnēji tas izmanto protokolu LECS. Tāpēc ka bankomāts neatbalsta apraides ziņas, forums bankomāts piešķīra īpašu adresi LECS, ko neviens cits vairs neizmanto. Nosūtot ziņojumu uz šo adresi, klients saņem tai atbilstošo adresi LES. Līmenis LES nodrošina nepieciešamās funkcijas ELAN (emulēts LAN). Ar viņu palīdzību klients var iegūt adresi AUTOBUSU serviss un nosūtīt viņam ziņu “tāds un tāds klients ir pieslēdzies”, lai tad AUTObuss līmenis varētu pēc ziņojumu saņemšanas pārsūtīt to visiem reģistrētajiem klientiem.

Lai lietotu bankomāts ir jāizmanto protokoli L.E.C.. L.E.C. darbojas kā pārveidotājs, atdarinot parasto tīkla topoloģiju, ko nozīmē IP. Tāpēc ka JOSLA tikai modeļi Ethernet, tad tas var novērst dažas vecās tehnoloģiskās kļūdas. Katrs ELAN var izmantot dažādus iepakojuma izmērus. ELAN, kas apkalpo stacijas, kas savienotas, izmantojot parasto Ethernet, izmanto 1516 baitu paketes, savukārt ELAN nodrošinot saziņu starp serveriem, var nosūtīt 9180 baitu paketes. Tas viss tiek kontrolēts L.E.C..

L.E.C. pārtver apraides ziņojumus un nosūta tos AUTObuss. Kad AUTObuss saņem šādu ziņojumu, tā nosūta tā kopiju katram reģistrētajam L.E.C.. Tajā pašā laikā pirms kopiju nosūtīšanas tas pārvērš paketi atpakaļ Ethernet-veidlapa, norādot apraides adresi, nevis jūsu adresi.

Šūnas izmērs 48 baiti plus piecu baitu galvene nozīmē, ka tikai 90,5% no joslas platuma tiek tērēti noderīgas informācijas pārsūtīšanai. Tādējādi reālais datu pārraides ātrums ir tikai 140 Mbit/s. Un šeit nav ņemtas vērā pieskaitāmās izmaksas, kas rodas, izveidojot sakarus un citas pakalpojumu mijiedarbības starp dažādiem protokola līmeņiem - AUTObuss un LECS.

bankomāts- sarežģīta tehnoloģija un līdz šim tās izmantošana ir ierobežota JOSLA. Tas viss ievērojami kavē šī standarta plašu ieviešanu. Tiesa, ir pamatota cerība, ka tas tiešām tiks izmantots, kad parādīsies lietojumprogrammas, kas var izmantot priekšrocības bankomāts tieši.

bankomāts- šis saīsinājums var apzīmēt asinhrono datu pārraides tehnoloģiju ( Asinhronais pārsūtīšanas režīms), ne tikai Adobe Type Manager vai Banku automāts, kas daudziem var šķist pazīstamāks. Šai tehnoloģijai ātrdarbīgu datortīklu veidošanai ar pakešu komutāciju ir raksturīga unikāla mērogojamība no maziem lokālajiem tīkliem ar apmaiņas ātrumu 25-50 Mbit/s līdz transkontinentāliem tīkliem.

Pārraides vide ir vai nu vītā pāra (līdz 155 Mbit/s), vai optiskā šķiedra.

bankomātsir attīstība STM (sinhronās pārsūtīšanas režīms)), tehnoloģija pakešdatu un runas pārsūtīšanai lielos attālumos, ko tradicionāli izmanto telekomunikāciju maģistrāļu un tālruņu tīklu veidošanai. Tāpēc vispirms mēs apsvērsim STM.

STM modelis

STMir savienojuma komutācijas tīkla mehānisms, kurā savienojums tiek izveidots pirms datu pārraides sākuma un tiek pārtraukts pēc tās pabeigšanas. Tādējādi saziņas mezgli iegūst un aiztur kanālu, līdz uzskata, ka ir nepieciešams atvienot, neatkarīgi no tā, vai tie pārraida datus vai klusē.

Dati iekšā STM pārraida, sadalot visu kanāla joslas platumu pamata pārraides elementos, ko sauc par laika kanāliem vai slotiem. Slotes ir apvienotas būrī, kurā ir fiksēts kanālu skaits, kas numurēti no 1 līdz N. Katram slotam ir piešķirts viens savienojums. Katrs no klipiem (to var būt arī vairāki - no 1 līdz M) nosaka savu savienojumu kopu. Klips nodrošina savus slotus, lai izveidotu savienojumu ar periodu T. Tiek garantēts, ka šajā periodā nepieciešamais klips būs pieejams. Parametrus N, M un T nosaka attiecīgās standartizācijas komitejas, un tie atšķiras Amerikā un Eiropā.

Kanāla ietvaros STM katrs savienojums ir saistīts ar fiksētu slota numuru konkrētā turētājā. Kad slots ir notverts, tas paliek savienojuma rīcībā visu savienojuma darbības laiku.

Vai tas nav mazliet kā dzelzceļa stacija, no kuras vilciens atiet noteiktā virzienā ar periodu T? Ja starp pasažieriem ir kāds, kuram šis vilciens ir piemērots, viņš ieņem tukšu vietu. Ja tāda pasažiera nav, tad sēdeklis paliek tukšs un to nevar ieņemt neviens cits. Protams, šāda kanāla jauda tiek zaudēta, un nav iespējams veikt visus iespējamos savienojumus (M*N) vienlaicīgi.

Pāreja uz bankomātu

Lietojumprogrammas studijas optiskās šķiedras kanāli transokeāniskos un transkontinentālajos mērogos ir atklājušas vairākas dažāda veida datu pārraides iezīmes. Mūsdienu sakaros var izšķirt divu veidu pieprasījumus:

Datu pārsūtīšana, kas ir izturīga pret dažiem zudumiem, bet ir kritiska pret iespējamiem kavējumiem (piemēram, augstas izšķirtspējas televīzijas signāli un audio informācija);

Datu pārsūtīšana, kas nav īpaši svarīga aizkaves gadījumā, bet neļauj zaudēt informāciju (šāda veida pārsūtīšana, kā likums, attiecas uz datoru apmaiņu).

Neviendabīgu datu pārraides rezultātā periodiski parādās pakalpojumu pieprasījumi, kuriem nepieciešams liels joslas platums, bet mazs pārraides laiks. Mezglam dažreiz ir nepieciešama maksimālā kanāla veiktspēja, taču tas notiek salīdzinoši reti, aizņemot, teiksim, vienu desmito daļu laika. Šāda veida kanālam tiek realizēts viens no desmit iespējamiem savienojumiem, kas, protams, samazina kanāla lietošanas efektivitāti. Būtu lieliski, ja būtu iespēja īslaicīgi neizmantotu slotu nodot citam abonentam. Ak, modeļa ietvaros STM tas ir neiespējami.

Modelis bankomāts tika pieņemts tajā pašā laikā AT&T un vairāki Eiropas telefonu giganti. (Starp citu, tas var novest pie divu specifikāciju standartu rašanās vienlaikus bankomāts.)

Galvenā ideja bija tāda, ka nav nepieciešama stingra atbilstība starp savienojumu un slota numuru. Pietiek pārsūtīt savienojuma identifikatoru kopā ar datiem uz jebkuru brīvu slotu, vienlaikus padarot paketi tik mazu, lai zuduma gadījumā zaudējumi būtu viegli papildināmi. Tas viss ļoti atgādina pakešu pārslēgšanu, un to pat sauc par kaut ko līdzīgu: "ātra īsu fiksēta garuma pakešu pārslēgšana". Īsās paketes ir ļoti pievilcīgas telefonu kompānijām, kas vēlas saglabāt analogās līnijas STM.

Tiešsaistē bankomāts divi mezgli atrod viens otru, izmantojot “virtuālā savienojuma identifikatoru” ( Virtuālās shēmas identifikators — VCI), ko modelī izmanto slota un klipu numuru vietā STM. Ātrā pakete tiek nosūtīta uz to pašu slotu kā iepriekš, bet bez jebkādas norādes vai identifikatora.

Statistiskā multipleksēšana

Ātra pakešu komutācija atrisina neizmantoto slotu problēmu, statistiski multipleksējot vairākus savienojumus vienā saitē atbilstoši to trafika parametriem. Citiem vārdiem sakot, ja tiek pulsēts liels savienojumu skaits (maksimālās un vidējās aktivitātes attiecība ir 10 vai vairāk pret 1), ir cerība, ka dažādu savienojumu aktivitātes maksimumi nesakritīs pārāk bieži. Ja ir atbilstība, viena no paketēm tiek buferizēta, līdz kļūst pieejamas brīvas vietas. Šī savienojumu organizēšanas metode ar pareizi izvēlētiem parametriem ļauj efektīvi ielādēt kanālus. Statistiskā multipleksēšana, nav iespējama STM, un tā ir galvenā priekšrocība bankomāts.

ATM tīkla lietotāja interfeisu veidi

Pirmkārt, šī ir saskarne, kas vērsta uz savienojumu ar vietējiem tīkliem, kas izmanto datu rāmjus (ģimenes IEEE 802.x un FDDI). Šajā gadījumā saskarnes aprīkojumam ir jāpārtulko vietējā tīkla kadri uz tīkla pārraides elementu bankomāts darbojas kā globāls mugurkauls, kas savieno divus lokālā tīkla segmentus, kas ir ievērojami attālināti viens no otra.

Alternatīva varētu būt saskarne, kas paredzēta gala mezglu apkalpošanai, kas tieši pārvalda datu formātus bankomāts. Šī pieeja ļauj palielināt to tīklu efektivitāti, kuriem nepieciešams ievērojams datu pārraides apjoms. Lai pieslēgtu gala lietotājus šādam tīklam, tiek izmantoti speciāli multipleksori.

Lai administrētu šādu tīklu, katra ierīce darbina noteiktu “aģentu”, kas atbalsta administratīvo ziņojumu apstrādi, savienojumu pārvaldību un datu apstrādi no atbilstošā pārvaldības protokola.

bankomāta datu formāts

Plastmasas maisiņš bankomāts nosaka īpaša apakškomiteja ANSI, jābūt 53 baitiem.

5 baitus aizņem galvene, atlikušie 48 ir paketes saturs. Galvenē ir 24 biti identifikatoram. VCI, 8 biti ir kontroles biti, atlikušie 8 biti ir rezervēti kontrolsummai. No satura daļas 48 baitiem 4 baiti var tikt piešķirti īpašam adaptācijas slānim bankomāts, un 44 - faktiski datiem. Adaptācijas baiti ļauj apvienot īsas paketes bankomāts lielākās vienībās, piemēram, rāmjos Ethernet. Vadības lauks satur pakalpojuma informāciju par paketi.

ATM protokola slānis

Vieta bankomāts septiņu līmeņu modelī ISO- kaut kur ap datu pārraides līmeni. Tiesa, precīzu atbilstību nav iespējams noteikt, jo bankomāts pati nodarbojas ar mezglu mijiedarbību, caurbraukšanas un maršrutēšanas kontroli, un tas tiek darīts pakešu sagatavošanas un pārsūtīšanas līmenī. bankomāts. Tomēr precīza sarakste un amats bankomāts modelī ISO nav tik svarīgi.Vēl svarīgāk ir saprast, kā mijiedarboties ar esošajiem tīkliem TCP/IP un OS Funkcijas ar lietojumprogrammām, kurām nepieciešama tieša mijiedarbība ar tīklu.

Lietojumprogrammas, kurām ir tiešs interfeiss bankomāts, ir pieejamas priekšrocības, ko sniedz viendabīga tīkla vide bankomāts.

Galvenā slodze tiek novietota “Virtuālā savienojuma pārvaldības” līmenī bankomāts", atšifrē noteiktas galvenes bankomāts, kas izveido un pārtrauc savienojumus, veic demultipleksēšanu un veic darbības, ko tai pieprasa vadības protokols.

Fiziskais slānis

Lai gan fiziskais slānis neietilpst specifikācijā bankomāts, to ņem vērā daudzas standartizācijas komitejas. Būtībā fiziskais slānis tiek uzskatīts par specifikāciju SONET (Sinhronais optiskais tīkls) ir starptautisks ātrgaitas datu pārraides standarts. Ir definēti četri standarta maiņas kursu veidi: 51, 155, 622 un 2400 Mbit/s, kas atbilst starptautiskajai digitālās sinhronās pārraides hierarhijai ( Sinhronā digitālā hierarhija — SDH). SDH norāda, kā dati tiek sadrumstaloti un sinhroni pārsūtīti pa optiskās šķiedras saitēm, neprasot sinhronizēt visu datu pārsūtīšanas un atkopšanas procesā iesaistīto mezglu kanālus un takts frekvences.

Datu plūsmas kontrole

Pateicoties augstajai tīkla veiktspējai bankomāts tīklos tradicionāli izmantotais mehānisms TSR, nepiemērots. Ja pārraides vadība tiktu piešķirta atgriezeniskajai saitei, tad laikā, kamēr atgriezeniskās saites signāls, gaidot, kad kanāls tiks piešķirts un izgājis cauri visiem konvertēšanas posmiem, nonāk pie avota, būtu laiks kanālam pārsūtīt vairākus megabaitus, nevis tikai izraisot tā pārslodzi, bet, iespējams, pilnībā bloķējot pārslodzes avotu.

Lielākā daļa standartu organizāciju piekrīt, ka ir nepieciešama holistiska pieeja, lai izturētu pārbaudi. Tās būtība ir šāda: vadības signāli tiek ģenerēti, kad dati iet cauri jebkurai ķēdes daļai, un tiek apstrādāti jebkurā tuvākajā pārraides mezglā. Saņemot atbilstošo signālu, lietotāja interfeiss var izvēlēties, ko darīt – samazināt pārraides ātrumu vai informēt lietotāju, ka ir notikusi pārpilde.

Būtībā ideja par satiksmes kontroli tīklos bankomāts Tas nozīmē ietekmēt vietējo segmentu, neietekmējot segmentus, kuriem klājas labi, un, ja iespējams, sasniedzot maksimālu caurlaidspēju.

Lietotāja interfeisa protokolu steks TCP/IP	Tiešā bankomāta saskarne
Dati	Lietojumprogramma, kas analizē datus
	OS lietojumprogrammu saskarne
	ATM virtuālo savienojumu pārvaldība
ATM lietojumprogrammu slānis
Datu līmenis	ATM interfeisa draiveris
Fiziskais slānis (SONET)

100VG — AnyLAN

1993. gada jūlijā pēc uzņēmumu iniciatīvas AT&T Un Hewlett-Packard tika izveidota jauna komiteja IEEE 802.12, kas izstrādāts, lai standartizētu jaunas tehnoloģijas 100BaseVG. Šī tehnoloģija bija standarta ātrgaitas paplašinājums IEEE 802.3(zināms arī kā 100BaseT, vai Ethernet uz vītā pāra).

Septembrī uzņēmums IBM ierosināja apvienot atbalstu jaunajā standartā Ethernet Un Žetona gredzens. Mainījies arī jaunās tehnoloģijas nosaukums - 100VG — AnyLAN.

Tehnoloģijai jāatbalsta gan esošās tīkla lietojumprogrammas, gan jaunizveidotās. Tas tiek panākts ar vienlaicīgu atbalstu datu kadru formātiem un Ethernet, un Token Ring, kas nodrošina esošo programmu jauno tehnoloģiju būvēto tīklu caurspīdīgumu.

Jau kādu laiku koaksiālos kabeļus visur aizstāj vītā pāra kabeļi. Tās priekšrocības ir lielāka mobilitāte un uzticamība, zemas izmaksas un vienkāršāka tīkla administrēšana. Šeit notiek arī koaksiālo kabeļu nomaiņas process. Standarta 100VG — AnyLAN ir vērsta gan uz vītā pāriem (jebkura esošā kabeļu sistēma ir piemērota lietošanai), gan uz optiskās šķiedras līnijām, kas pieļauj ievērojamu attālumu starp abonentiem. Tomēr optiskās šķiedras izmantošana neietekmē apmaiņas ātrumu.

Topoloģija

Tāpēc ka 100VG paredzēts nomaiņai Ethernet un Token Ring, tā atbalsta šiem tīkliem izmantotās topoloģijas (attiecīgi loģiski kopējā kopne un marķiera gredzens). Fiziskā topoloģija ir zvaigzne, cilpas vai zari nav atļauti.

Ar kaskādes savienojumu rumbas Starp tām ir atļauta tikai viena sakaru līnija. Rezerves līniju veidošana ir iespējama tikai tad, ja jebkurā brīdī ir aktīva tieši viena.

Standarts paredz līdz 1024 mezgliem vienā tīkla segmentā, taču samazinātas tīkla veiktspējas dēļ reālais maksimums ir pieticīgāks - 250 mezgli. Līdzīgi apsvērumi nosaka maksimālo attālumu starp attālākajiem mezgliem - divarpus kilometrus.

Diemžēl standarts neļauj apvienot vienā segmentā sistēmas, kas vienlaikus izmanto formātus Ethernet un Token Ring. Šādiem tīkliem ir īpaši 100VG — AnyLAN tilti Token Ring-Ethernet. Bet konfigurācijas gadījumā 100VG-Ethernet segmentu Ethernet ar normālu pārraides ātrumu (10 Mbit/s) var pieslēgt, izmantojot vienkāršu ātruma pārveidotāju.

Aprīkojums

Pārraides mediji . Priekš 100Base-T Ethernet tiek izmantoti kabeļi, kas satur četrus neekranētus vītās pārus. Viens pāris tiek izmantots datu pārsūtīšanai, viens pāris tiek izmantots konfliktu risināšanai; abi atlikušie pāri netiek izmantoti. Acīmredzot, pārsūtot datus par visiem četriem pāriem, jūs iegūsit četrkārtīgu pieaugumu. Standarta "Mančestras" koda aizstāšana ar efektīvāku - 5B6B NRZ- dod gandrīz divreiz lielāku pastiprinājumu (pateicoties divu datu bitu pārraidei vienā pulksteņa ciklā). Tādējādi, tikai nedaudz palielinot nesējfrekvenci (apmēram 20%), sakaru līnijas veiktspēja palielinās desmitkārtīgi. Strādājot ar tīkliem raksturīgiem ekranētiem kabeļiem Žetona gredzens, tiek izmantoti divi vīti pāri, bet ar divreiz lielāku frekvenci (sakarā ar to, ka kabelis ir ekranēts). Pārraidot pa šādu kabeli, katrs pāris tiek izmantots kā fiksēts vienvirziena kanāls. Viens pāris nes ieejas datus, otrs - izvadi. Standarta attālums starp mezgliem, pie kuriem tiek garantēti pārraides parametri, ir 100 metri trešās un ceturtās kategorijas pāriem un 200 metri piektajai kategorijai.

Var izmantot optisko šķiedru pārus. Pateicoties šim nesējam, nobrauktais attālums palielinās līdz diviem kilometriem. Tāpat kā ar ekranētu kabeli, tiek izmantots divvirzienu savienojums.

Rumbas 100VGvar savienot kaskādē, kas nodrošina maksimālo attālumu starp mezgliem vienā segmentā uz neekranētiem kabeļiem līdz 2,5 kilometriem.

Centrmezgli . Galvenais dalībnieks tīkla veidošanā 100VG — AnyLAN ir centrs(vai centrmezgls). Visas tīkla ierīces neatkarīgi no to mērķa ir savienotas ar rumbas. Ir divu veidu savienojumi: augšsaitei un lejupsaitei. Ar "uz augšu" savienojumu mēs domājam savienojumu ar centrs augstāks līmenis. “Uz leju” ir savienojums ar zemāka līmeņa gala mezgliem un centrmezgliem (viens ports katrai ierīcei vai centrs).

Lai aizsargātu datus no nesankcionētas piekļuves, katrai ostai tiek ieviesti divi darbības režīmi: konfidenciālais un publiskais. Konfidenciālajā režīmā katrs ports saņem tikai tieši tai adresētus ziņojumus, publiskajā režīmā – visus ziņojumus. Parasti publisko režīmu izmanto, lai savienotu tiltus un maršrutētājus, kā arī dažāda veida diagnostikas iekārtas.

Lai uzlabotu sistēmas veiktspēju, konkrētam mezglam adresētie dati tiek pārsūtīti tikai uz to. Apraidei paredzētie dati tiek buferizēti līdz pārraides beigām un pēc tam nosūtīti visiem abonentiem.

100VG-AnyLAN un OSI modelis

Paredzētajā standartā IEEE 802.12, 100VG — AnyLAN noteikts datu pārraides līmenī (septiņu līmeņu modeļa 2.līmenis ISO) un fiziskajā līmenī (1. līmenis ISO).

Datu pārsūtīšanas līmenis ir sadalīts divos apakšlīmeņos: loģiskā savienojuma kontrole ( LLC — loģiskās saites vadība) un multivides piekļuves kontrole ( MAC — vidējas piekļuves kontrole).

Standarta OSI Datu saites slānis ir atbildīgs par uzticamas datu pārraides nodrošināšanu starp diviem tīkla mezgliem. Saņemot paketi pārsūtīšanai no augstāka tīkla slāņa, datu posma slānis pievieno šai paketei saņēmēja un avota adreses, veido kadru kopu pārraidei no tās un nodrošina kļūdu noteikšanai un labošanai nepieciešamo redundanci. Datu saites slānis nodrošina atbalstu kadru formātiem Ethernet un Token Ring.

Augšējais apakšlīmenis - loģiskā savienojuma kontrole - nodrošina datu pārraides režīmus gan ar savienojuma izveidi, gan bez tā.

Zemāks apakšlīmenis - mediju piekļuves kontrole - pārraides laikā nodrošina pārraides kadra galīgo veidošanu saskaņā ar šajā segmentā ieviesto protokolu ( IEEE 802.3 vai 802.5). Ja mēs runājam par paketes saņemšanu, apakšslānis nosaka adreses atbilstību, pārbauda kontrolsummu un nosaka pārraides kļūdas.

Loģiski MAC- Apakšslāni var iedalīt trīs galvenajos komponentos: pieprasījuma prioritātes protokols, savienojuma pārbaudes sistēma un pārraides kadru sagatavošanas sistēma.

Pieprasīt prioritātes protokolu — Pieprasījuma prioritātes protokols (DPP)- interpretēts pēc standarta 100VG — AnyLAN kā neatņemama sastāvdaļa MAC apakšslānis. DPP nosaka kārtību, kādā tiek apstrādāti pieprasījumi un izveidoti savienojumi.

Kad gala mezgls ir gatavs pārsūtīt paketi, tas nosūta centrmezglam normālu vai augstas prioritātes pieprasījumu. Ja mezglam nav ko nosūtīt, tas nosūta "bezmaksas" signālu. Ja mezgls nav aktīvs (piemēram, dators ir izslēgts), tas dabiski neko nesūta. Kaskādes centrmezglu savienojuma gadījumā, kad pārraides mezgls pieprasa pieprasījumu no zemāka līmeņa centrmezgla, pēdējais pārraida pieprasījumu “augšup”.

Centrmezglscikliski aptauj ostas, lai noteiktu to gatavību pārraidei. Ja vairāki mezgli ir gatavi pārraidei vienlaikus, centrmezgls analizē to pieprasījumus, pamatojoties uz diviem kritērijiem - pieprasījuma prioritāti un tā porta fizisko numuru, kuram ir pievienots pārraides mezgls.

Augstas prioritātes pieprasījumi dabiski tiek apstrādāti vispirms. Šādas prioritātes izmanto lietojumprogrammas, kurām ir izšķiroša nozīme reakcijas laikā, piemēram, pilna formāta multivides sistēmas. Tīkla administrators var saistīt īpašus portus ar augstām prioritātēm. Lai izvairītos no veiktspējas zudumiem, tiek ieviests īpašs mehānisms, kas neļauj visiem pieprasījumiem, kas nāk no viena mezgla, piešķirt augstu prioritāti. Vairāki augstas prioritātes pieprasījumi, kas veikti vienlaikus, tiek apstrādāti atbilstoši fiziskā porta adresei.

Kad visi augstas prioritātes pieprasījumi ir apstrādāti, parastie prioritātes pieprasījumi tiek apstrādāti tādā secībā, ko nosaka arī fiziskā porta adrese. Lai nodrošinātu garantētu atbildes laiku, parastam pieprasījumam, kas gaidījis 200–300 milisekundes, tiek piešķirta augsta prioritāte.

Aptaujājot portu, kuram ir pievienots zemāka līmeņa centrmezgls, tiek uzsākta tā portu aptauja un tikai pēc tam tiek atsākta augstāka līmeņa portu aptauja. centrs. Tādējādi visi gala mezgli tiek aptaujāti secīgi, neatkarīgi no centrmezgla līmeņa, ar kuru tie ir savienoti.

Savienojuma pārbaudes sistēma . Pārbaudot savienojumus, stacija un tās centrs apmainīties ar īpašām testa paketēm. Tajā pašā laikā visi pārējie centrmezgli saņem paziņojumu, ka kaut kur tīklā notiek testēšana. Papildus savienojumu pārbaudei varat iegūt informāciju par tīklam pievienoto ierīču veidiem ( centrmezgli, tilti, vārtejas un gala mezgli), to darbības režīmi un adreses.

Savienojumi tiek pārbaudīti katru reizi, kad mezgls tiek inicializēts, un katru reizi, kad tiek pārsniegts noteiktais pārraides kļūdas līmenis. Savienojumu testēšana starp centrmezgliem ir līdzīga gala mezglu savienojumu testēšanai.

Pārraides rāmja sagatavošana . Pirms datu pārsūtīšanas uz fizisko slāni nepieciešams tos papildināt ar servisa galveni un beigas, ieskaitot datu lauka aizpildīšanu (ja nepieciešams), abonentu adreses un vadības secības.

100VG-AnyLAN pārraides rāmis

Paredzētais standarts IEEE-802.12 atbalsta trīs veidu datu rāmju formātus: IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.5 (Token Ring) un īpašs savienojuma pārbaudes rāmju formāts IEEE 802.3.

Standarts ierobežo pieļaujamo tīklu, aizliedzot vienā tīkla segmentā izmantot dažādus kadru formātus. Katrs segments var atbalstīt tikai vienu loģisko standartu, un, lai izveidotu neviendabīgus tīklus, ir paredzēts izmantot īpašus tiltus.

Datu pārsūtīšanas pasūtījums formātiem Ethernet un Token Ring ir vienāds (vispirms tiek pārraidīts visnozīmīgākais baits, pēdējais). Vienīgā atšķirība ir bitu secība baitos: formātā Ethernet Vispirms tiek pārsūtīti vismazāk nozīmīgie biti, un Žetona gredzens- seniori.

Rāmis Ethernet (IEEE 802.3) jāsatur šādi lauki:

D.A.- paketes saņēmēja adrese (6 baiti);

S.A.

L- datu garuma indikators (2 baiti);

lietotāju dati un vietturi;

FCS- vadības secība.

Rāmis Token Ring (IEEE 802.5) satur vairāk lauku. Daži no tiem ir protokoli 100VG — AnyLAN netiek izmantoti, bet tiek saglabāti tikai, lai nodrošinātu datu saderību ar 4 un 16 Mbit/s segmentiem (ja tiek apmainīti caur atbilstošiem tiltiem):

AC- piekļuves kontroles lauks (1 baits, neizmantots);

F.C.- kadru vadības lauks (1 baits, netiek izmantots);

D.A.- saņēmēja adrese (6 baiti);

S.A.- sūtītāja adrese (6 baiti);

R.I.- maršrutētāja informācijas lauks (0-30 baiti);

informācijas lauks;

FCS- pārbaudiet secību (4 baiti).

100VG-AnyLAN tīklu fiziskais slānis

Modelī ISO Fiziskais slānis ir atbildīgs par tiešu datu bitu pārsūtīšanas procesu no viena mezgla uz otru. Šajā līmenī ir aprakstīti savienotāji, kabeļi, signāla līmeņi, frekvences un citas fiziskās īpašības.

Kā datu pārraides elektrisko standartu izstrādātāji nolēma atgriezties pie labi zināmās tiešās divu līmeņu kodēšanas metodes ( NRZ kods), kur augsts signāla līmenis atbilst loģiskajam, bet zems signāla līmenis atbilst loģiskai nullei. Savulaik, digitālās datu pārraides laikmeta rītausmā, šī metode tika atmesta. Tas galvenokārt bija saistīts ar sinhronizācijas grūtībām un notika, neskatoties uz lielāku informācijas blīvumu uz vienu nesējfrekvences pulksteņa ciklu - divi biti vienā pulksteņa ciklā.

Izmantojot kodējumu 5B6B, kas pārsūtītajos datos iepriekš nosaka vienādu nulles un vieninieku skaitu, ļauj iegūt pietiekamu sinhronizāciju. Pat trīs viena līmeņa bitu klātbūtne pēc kārtas (un vairāk no tiem ir aizliegti ar kodēšanu un tiek interpretēti kā kļūda) nav laika, lai izraisītu raidītāja un uztvērēja desinhronizāciju.

Tādējādi ar koda dublēšanu 20% kanāla jauda dubultojas. Ar takts frekvenci 30 MHz pa vienu pāri tiek pārraidīti 25 Mbit/s sākotnējo datu, kopējais pārraides apjoms pa četriem viena kabeļa pāriem ir 100 Mbit/s.

Datu pārraides pārvaldība tīklos

Tīkli, kas veidoti uz neekranētiem vītā pāra kabeļiem, izmanto visus četrus kabeļu pārus un var darboties gan pilndupleksā (vadības signālu pārraidīšanai), gan pusdupleksā režīmā, kad visi četri pāri tiek izmantoti datu pārsūtīšanai vienā virzienā.

Ekranēta pāra vai optisko šķiedru tīklos tiek realizēti divi vienvirziena kanāli: viens, piemēram, otrs pārraidei. Uzņemšana un pārraide datus var veikt vienlaikus.

Tīklos, kuros izmanto optiskās šķiedras vai ekranētus pārus, datu pārraide notiek līdzīgi. Nelielas atšķirības nosaka kanālu klātbūtne, kas pastāvīgi darbojas abos virzienos. Piemēram, mezgls var saņemt paketi un vienlaikus nosūtīt pakalpojuma pieprasījumu.

Ātri Ethernet

Ethernet, neskatoties uz visiem saviem panākumiem, nekad nav bijis elegants. Tīkla kartēm ir tikai elementārs intelekta jēdziens. Viņi faktiski vispirms nosūta paketi un pēc tam skatās, vai kāds cits tajā pašā laikā pārsūtīja datus. Kāds salīdzināja Ethernet ar sabiedrību, kurā cilvēki var sazināties viens ar otru tikai tad, kad visi kliedz vienlaicīgi.

Tāpat kā viņa priekšgājējs, Ātrs Ethernet izmanto datu pārsūtīšanas metodi CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection- Vairāku multivides piekļuve ar nesēja noteikšanu un sadursmes noteikšanu). Aiz šī garā un mulsinošā akronīma slēpjas ļoti vienkārša tehnoloģija. Kad maksa Ethernet jānosūta ziņa, tā vispirms gaida klusumu, tad nosūta paketi un tajā pašā laikā klausās, vai kāds nav sūtījis ziņu vienlaikus. Ja tā notiek, tad abas paketes nesasniedz galamērķi. Ja sadursme nenotika un platei jāturpina datu pārsūtīšana, tā joprojām gaidīs dažas mikrosekundes.

Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Ievietots vietnē http://www.allbest.ru/

L14: ātrgaitas tehnoloģijasEthernet

IN 1:ĀtriEthernet

Fast Ethernet ierosināja 3Com, lai ieviestu tīklu ar pārraides ātrumu 100 Mbit/s, vienlaikus saglabājot visas 10 Mbit Ethernet funkcijas. Šim nolūkam tika pilnībā saglabāts rāmja formāts un piekļuves metode. Tas ļauj pilnībā saglabāt programmatūru. Viena no prasībām bija arī vītā pāra kabeļu sistēmas izmantošana, kas līdz Fast Ethernet parādīšanās brīdim ieņēma dominējošo stāvokli.

Fast Ethernet ietver šādu kabeļu sistēmu izmantošanu:

1) Daudzmodu optiskās šķiedras saite

Tīkla struktūra: hierarhisks koks, veidots uz centrmezgliem, jo ​​koaksiālais kabelis nebija paredzēts lietošanai.

Fast Ethernet tīkla diametrs ir aptuveni 200 metri, kas ir saistīts ar minimālā garuma kadra pārraides laika samazināšanos. Tīkls var darboties gan pusdupleksā, gan pilndupleksā režīmā.

Standarts nosaka trīs fiziskā slāņa specifikācijas:

1) Izmantojot divus neekranētus pārus

2) Četru neekranētu pāru izmantošana

3) Divu optisko šķiedru izmantošana

P1: 100. specifikācijaBāze- TXun 100Bāze- FX

Šīm tehnoloģijām, neskatoties uz dažādu kabeļu izmantošanu, funkcionalitātes ziņā ir daudz kopīga. Atšķirība ir tāda, ka TX specifikācija nodrošina automātisku datu pārraides ātruma noteikšanu. Ja ātrumu nevar noteikt, tiek uzskatīts, ka līnija darbojas ar ātrumu 10 Mbit.

P2: 100. specifikācijaBāze- T4

Laikā, kad parādījās Fast Ethernet, lielākā daļa lietotāju izmantoja 3. kategorijas vītā pāra kabeli. Lai caur šādu kabeļu sistēmu pārraidītu signālu ar ātrumu 100 Mbit/s, tika izmantota īpaša loģiskā kodēšanas sistēma. Šajā gadījumā datu pārraidei iespējams izmantot tikai 3 kabeļu pārus, bet 4. pāri izmanto klausīšanās un sadursmes noteikšanai. Tas ļauj palielināt apmaiņas ātrumu.

P3:PNoteikumi vairāku segmentu tīklu veidošanaiĀtriEthernet

Ātrie Ethernet retranslatori ir sadalīti 2 klasēs:

a. Atbalsta visu veidu loģisko kodēšanu

b. Tas atbalsta tikai viena veida loģisko kodēšanu, taču tā izmaksas ir daudz zemākas.

Tāpēc atkarībā no tīkla konfigurācijas ir atļauts izmantot vienu vai divus 2. tipa atkārtotājus.

AT 2:Specifikācija 100VG- JebkuršLAN

Šī ir tehnoloģija, kas paredzēta datu pārsūtīšanai ar ātrumu 100 Mbit/s, izmantojot Ethernet vai Token Ring protokolus. Šim nolūkam tika izmantota prioritāra piekļuves metode un jauna datu kodēšanas shēma, ko sauc par "kvarteta kodējumu". Šajā gadījumā dati tiek pārraidīti ar ātrumu 25 Mbit/s pa 4 vītā pāriem, kas kopumā nodrošina 100 Mbit/s.

Metodes būtība ir šāda: stacija, kurai ir rāmis, nosūta pieprasījumu centrmezglam pārraidei, pieprasot zemu prioritāti regulāriem datiem un augstu prioritāti aizkaves datiem, tas ir, multivides datiem. Hub nodrošina atļauju pārraidīt atbilstošo kadru, tas ir, tas darbojas OSI modeļa otrajā līmenī (saites slānis). Ja tīkls ir aizņemts, centrmezgls ievieto pieprasījumu rindā.

Šāda tīkla fiziskā topoloģija noteikti ir zvaigzne, un sazarojums nav atļauts. Šāda tīkla centrmezglam ir 2 veidu porti:

1) Porti lejupējai saziņai (līdz hierarhijas zemākajam līmenim)

2) Augšupsaites porti

Papildus centrmezgliem šādā tīklā var būt slēdži, maršrutētāji un tīkla adapteri.

Šāds tīkls var izmantot Ethernet rāmjus, Token Ring rāmjus, kā arī savus savienojuma pārbaudes kadrus.

Šīs tehnoloģijas galvenās priekšrocības:

1) Iespēja izmantot esošo 10 Mbit tīklu

2) Nav zaudējumu konfliktu dēļ

3) Iespēja izveidot paplašinātus tīklus, neizmantojot slēdzi

AT 3:GigabitsEthernet

Ātrgaitas Gigabit Ethernet tehnoloģija nodrošina ātrumu līdz 1 Gbps, un tā ir aprakstīta 802.3z un 802.3ab ieteikumos. Šīs tehnoloģijas iezīmes:

1) Tiek saglabāti visu veidu rāmji

2) Ir iespējams izmantot divus mediju piekļuves protokolus CSMA/CD un pilnduplekso sistēmu

Fizisko pārraides līdzekli var izmantot:

1) Optisko šķiedru kabelis

3) Koaksiālais kabelis.

Salīdzinot ar iepriekšējām versijām, ir izmaiņas gan fiziskajā, gan MAC līmenī:

1) Minimālais kadra izmērs ir palielināts no 64 līdz 512 baitiem. Rāmis tiek paplašināts līdz 51 baitam ar īpašu paplašinājuma lauku, kura izmērs ir no 448 līdz 0 baitiem.

2) Lai samazinātu pieskaitāmās izmaksas, gala mezgliem ir atļauts pārraidīt vairākus kadrus pēc kārtas, neatbrīvojot pārraides vidi. Šo režīmu sauc par sērijveida režīmu. Šajā gadījumā stacija var pārraidīt vairākus kadrus ar kopējo garumu 65536 biti.

Gigabit Ethernet var ieviest 5. kategorijas vītā pāra kabelī, izmantojot 4 vadītāju pārus. Katrs vadītāju pāris nodrošina pārraides ātrumu 250 Mbit/s

B4: 10 gigabitiEthernet

Līdz 2002. gadam vairāki uzņēmumi bija izstrādājuši iekārtas, kas nodrošina pārraides ātrumu 10 Gbit/sek. Tas galvenokārt ir Cisco aprīkojums. Šajā sakarā tika izstrādāts 802.3ae standarts. Saskaņā ar šo standartu kā datu pārraides līnijas tika izmantotas optiskās šķiedras līnijas. 2006. gadā parādījās standarts 802.3an, kurā tika izmantots 6. kategorijas vītā pāra kabelis. 10 Gigabit Ethernet tehnoloģija galvenokārt ir paredzēta datu pārsūtīšanai lielos attālumos. To izmantoja vietējo tīklu savienošanai. Ļauj izveidot tīklus ar vairāku 10 km diametru. Galvenās 10 gigabitu Ethernet funkcijas ietver:

1) Dupleksais režīms, kas balstīts uz slēdžiem

2) 3 fiziskā slāņa standartu grupu pieejamība

3) Optisko šķiedru kabeļa izmantošana par galveno datu pārraides līdzekli

B5: 100 gigabitiEthernet

2010. gadā tika pieņemts jauns standarts 802.3ba, kas paredzēja pārraides ātrumu 40 un 100 Gbit/sek. Galvenais šī standarta izstrādes mērķis bija paplašināt 802.3 protokola prasības uz jaunām īpaši ātrgaitas datu pārraides sistēmām. Vienlaikus uzdevums bija pēc iespējas saglabāt vietējo datortīklu infrastruktūru. Nepieciešamība pēc jauna standarta ir saistīta ar tīklos pārsūtīto datu apjoma pieaugumu. Apjoma prasības ievērojami pārsniedz esošās iespējas. Šis standarts atbalsta pilnduplekso režīmu un ir paredzēts dažādiem datu pārraides līdzekļiem.

Jaunā standarta izstrādes galvenie mērķi bija:

1) Rāmja formāta saglabāšana

2) Saglabājot minimālo un maksimālo kadra izmēru

3) Kļūdu līmeņa uzturēšana tajās pašās robežās

4) Atbalsta nodrošināšana ļoti uzticamai videi neviendabīgu datu pārsūtīšanai

5) Fiziskā slāņa specifikāciju nodrošināšana pārraidei pa optisko šķiedru

Pamatojoties uz šo standartu izstrādāto sistēmu galvenajiem lietotājiem vajadzētu būt uzglabāšanas tīkliem, serveru fermām, datu centriem un telekomunikāciju uzņēmumiem. Šīm organizācijām datu komunikācijas sistēmas jau šodien izrādās vājš kakls. Ethernet tīklu turpmākā attīstība ir saistīta ar 1 Tbit/sek tīkliem. Paredzams, ka tehnoloģijas, kas atbalsta šādus ātrumus, parādīsies līdz 2015. gadam. Lai to izdarītu, ir jāpārvar vairākas grūtības, jo īpaši jāizstrādā augstākas frekvences lāzeri ar modulācijas frekvenci vismaz 15 GHz. Šiem tīkliem ir nepieciešami arī jauni optiskie kabeļi un jaunas modulācijas sistēmas. Par daudzsološākajiem pārraides līdzekļiem tiek uzskatītas optiskās šķiedras līnijas ar vakuuma serdi, kā arī tās, kas izgatavotas no oglekļa, nevis no silīcija kā mūsdienu līnijām. Protams, tik masveidā izmantojot optiskās šķiedras līnijas, ir jāpievērš lielāka uzmanība signālu apstrādes optiskajām metodēm.

L15: LANTokenGredzens

Q1: Vispārīga informācija

Token Ring - marķiera gredzens ir tīkla tehnoloģija, kurā stacijas var pārraidīt datus tikai tad, ja tām pieder marķieris, kas nepārtraukti cirkulē tīklā. Šo tehnoloģiju ierosināja IBM un aprakstīja 802.5 standartā.

Token Ring galvenie tehniskie parametri:

1) Maksimālais staciju skaits ringā 256

2) Maksimālais attālums starp stacijām 100 m 4. kategorijas vītā pāra kabelim, 3 km optiskās šķiedras daudzmodu kabelim

3) Izmantojot tiltus, varat apvienot līdz 8 gredzeniem.

Ir 2 Token Ring tehnoloģijas versijas, kas nodrošina pārraides ātrumu 4 un 16 Mbit/sek.

Sistēmas priekšrocības:

1) Nav konfliktu

2) Garantēts piekļuves laiks

3) Laba veiktspēja lielas slodzes apstākļos, savukārt Ethernet pie 30% slodzes ievērojami samazina tā ātrumu

4) Liels pārsūtīto datu apjoms vienā kadrā (līdz 18 KB).

5) 4 megabitu Token Ring tīkla faktiskais ātrums izrādās lielāks nekā 10 megabitu Ethernet tīklam.

Trūkumi ietver:

1) Augstākas aprīkojuma izmaksas

2) Token Ring tīkla caurlaidspēja pašlaik ir mazāka nekā jaunākajās Ethernet versijās

B2: Strukturālā un funkcionālā organizācijaTokenGredzens

Token Ring fiziskā topoloģija ir zvaigzne. Tas tiek īstenots, savienojot visus datorus ar tīkla adapteriem ar daudzpiekļuves ierīci. Tas pārraida kadrus no mezgla uz mezglu un ir centrmezgls. Tam ir 8 porti un 2 savienotāji savienošanai ar citiem centrmezgliem. Ja kāds no tīkla adapteriem neizdodas, šis virziens tiek tilts un netiek apdraudēta gredzena integritāte. Vairākus centrmezglus var strukturāli apvienot klasterī. Šajā klasterī abonenti ir savienoti gredzenā. Katrs tīkla mezgls saņem kadru no blakus esošā mezgla, atjauno signāla līmeni un pārraida to uz nākamo. Rāmis var saturēt datus vai marķieri. Kad mezglam ir jāpārraida rāmis, adapteris gaida, līdz pienāk marķieris. Kad tas to saņem, tas pārvērš marķieri datu rāmī un nodod to ap gredzenu. Pakete griežas ap visu gredzenu un nonāk mezglā, kas ģenerēja paketi. Šeit tiek pārbaudīta rāmja pareizība, kas iet caur gredzenu. Kadru skaitu, ko mezgls var pārraidīt 1 sesijā, nosaka marķiera saglabāšanas laiks, kas parasti ir = 10 ms. Kad mezgls saņem pilnvaru, tas nosaka, vai tam ir pārsūtāmie dati un vai tā prioritāte pārsniedz marķierā ierakstīto rezervēto prioritātes vērtību. Ja tas pārsniedz, tad mezgls uztver marķieri un veido datu rāmi. Marķiera un datu rāmja pārsūtīšanas laikā katrs mezgls pārbauda, ​​vai kadrā nav kļūdu. Kad tie tiek atklāti, tiek iestatīts īpašs kļūdas karodziņš, un visi mezgli ignorē šo kadru. Kad marķieris iet ap gredzenu, mezgliem ir iespēja rezervēt prioritāti, ar kādu tie vēlas pārsūtīt savu kadru. Kad tas iet cauri gredzenam, marķierim tiks piestiprināts rāmis ar visaugstāko prioritāti. Tas garantē pārraides līdzekli pret kadru sadursmēm. Pārsūtot mazus kadrus, piemēram, pieprasījumus lasīt failu, ir pārmērīga aizkave, kas nepieciešama, lai pieprasījums pabeigtu savu ceļojumu apkārt gredzenam. Lai palielinātu veiktspēju tīklā ar ātrumu 16 Mbit/s, tiek izmantots agrīnais marķiera pārsūtīšanas režīms. Šajā gadījumā mezgls nodod marķieri nākamajam mezglam tūlīt pēc tā kadra pārsūtīšanas. Tūlīt pēc tīkla ieslēgšanas viens no mezgliem tiek apzīmēts kā aktīvs monitors; tas veic papildu funkcijas:

1) Marķiera klātbūtnes uzraudzība tīklā

2) Jauna marķiera veidošana, kad tiek konstatēts zudums

3) Diagnostikas personāla veidošana

3. jautājums: kadru formāti

Token Ring tīkls izmanto 3 veidu kadrus:

1) Datu rāmis

3) Izbeigšanas secība

Datu rāmis sastāv no šādas baitu kopas:

HP - sākotnējais atdalītājs. Izmērs 1 baits, norāda kadra sākumu. Tas arī atzīmē šāviena veidu: vidējais, pēdējais vai vienreizējais.

UD - piekļuves kontrole. Šajā laukā mezgli, uz kuriem ir jāpārsūta dati, var reģistrēt vajadzību rezervēt kanālu.

UK - personāla vadība. 1 baits. Norāda zvanu pārvaldības informāciju.

AN - galamērķa mezgla adrese. Var būt 2 vai 6 baiti garš atkarībā no iestatījumiem.

AI - avota adrese. Arī 2 vai 6 baiti.

Dati. Šajā laukā var būt dati, kas paredzēti tīkla slāņa protokoliem. Lauka garumam nav īpašu ierobežojumu, taču tā garums ir ierobežots, pamatojoties uz marķiera pieļaujamo turēšanas laiku (10 milisekundes). Šajā laikā parasti varat pārsūtīt no 5 līdz 20 kilobaitiem informācijas, kas ir faktiskais ierobežojums.

KS - kontrolsumma, 4 baiti.

KR - gala atdalītājs. 1 baits.

SC - kadra statuss. Piemēram, var būt informācija par kļūdu, kas atrodas kadrā.

Otrs rāmja veids ir marķieris:

Trešais kadrs ir pabeigšanas secība:

Izmanto, lai jebkurā laikā pabeigtu pārsūtīšanu.

L16: LANFDDI

Q1: Vispārīga informācija

FDDI - optiskās šķiedras sadalītā datu saskarne.

Šī ir viena no pirmajām ātrgaitas tehnoloģijām, ko izmanto optisko šķiedru tīklos. FDDI standarts tiek ieviests, maksimāli ievērojot Token Ring standartu.

FDDI standarts nodrošina:

1) Augsta uzticamība

2) Elastīga pārkonfigurācija

3) Pārraides ātrums līdz 100 Mbit/s

4) Lieli attālumi starp mezgliem, līdz 100 kilometriem

Tīkla priekšrocības:

1) Augsta trokšņa imunitāte

2) Informācijas nodošanas noslēpums

3) Lieliska galvaniskā izolācija

4) Iespēja apvienot lielu skaitu lietotāju

5) Garantēts tīkla piekļuves laiks

6) Nav konfliktu pat pie lielas slodzes

Trūkumi:

1) Augstas aprīkojuma izmaksas

2) Darbības grūtības

B2: tīkla strukturālā organizācija

Topoloģija - dubultgredzens. Turklāt tiek izmantoti 2 daudzvirzienu optiskās šķiedras kabeļi:

Normālas darbības laikā galvenais gredzens tiek izmantots datu pārraidei. Otrais gredzens ir rezerves gredzens un nodrošina datu pārraidi pretējā virzienā. Tas tiek automātiski aktivizēts kabeļa bojājuma vai darbstacijas kļūmes gadījumā

Punkts-punkts savienojums starp stacijām vienkāršo standartizāciju un ļauj dažādās vietās izmantot dažāda veida šķiedras.

Standarts ļauj izmantot 2 veidu tīkla adapterus:

1) A tipa adapteris. Savieno tieši ar 2 līnijām un var nodrošināt darbības ātrumu līdz 200 Mbit/s

2) B tipa adapteris. Savieno tikai ar 1. gredzenu un atbalsta ātrumu līdz 100 Mbit/s

Papildus darbstacijām tīklā var būt arī sakaru centrmezgli. Tie nodrošina:

1) Tīkla uzraudzība

2) Bojājumu diagnostika

3) optiskā signāla pārveidošana elektriskajā signālā un otrādi, ja nepieciešams savienot vītā pāra

Apmaiņas ātrums šādos tīklos jo īpaši palielinās, pateicoties īpašai kodēšanas metodei, kas izstrādāta īpaši šim standartam. Tajā rakstzīmes tiek kodētas nevis izmantojot baitus, bet gan izmantojot nibbles, kuras tiek izsauktas knibināt.

Q3: funkcionāla tīkla organizācija

Standarta pamatā bija marķiera piekļuves metode, ko izmantoja Token Ring. Atšķirība starp FDDI piekļuves metodi un Token Ring ir šāda:

1) FDDI izmanto vairāku marķieru pārraidi, kurā jauns marķieris tiek pārsūtīts uz citu staciju tūlīt pēc kadra pārraides beigām, negaidot tā atgriešanos

2) FDDI nenodrošina iespēju iestatīt prioritāti un atlaišanu. Katra stacija tiek uzskatīta par asinhronu; tīkla piekļuves laiks tai nav kritisks. Ir arī sinhronās stacijas, kurām ir ļoti stingri ierobežojumi piekļuves laikam un intervālam starp datu pārraidēm. Šādām stacijām ir uzstādīts sarežģīts tīkla piekļuves algoritms, bet tiek nodrošināta ātrgaitas un prioritāra kadru pārraide

4. jautājums: kadru formāti

Kadru formāti nedaudz atšķiras no Token Ring tīkla.

Datu rāmja formāts:

P. Datu rāmis ietver preambulu. Tas kalpo sākotnējai uztveršanas sinhronizācijai. Sākotnējais preambulas garums ir 8 baiti (64 biti). Tomēr laika gaitā saziņas sesijas laikā preambulas lielums var samazināties

NR. Sāciet atdalītāju.

Apvienotā Karaliste. Personāla vadība. 1 baits.

AN un AI. Galamērķa un avota adrese. Izmērs 2 vai 6 baiti.

Datu lauka garums var būt patvaļīgs, bet kadra izmērs nedrīkst pārsniegt 4500 baitus.

KS. Pārbaudes summa. 4 baiti

KR. Gala atdalītājs. 0,5 baiti.

SK. Rāmja statuss. Patvaļīga garuma lauks, ne vairāk kā 8 biti (1 baits), kas norāda kadru apstrādes rezultātus. Tika konstatēta kļūda\dati nokopēti utt.

Marķiera kadram šajā tīklā ir šāds sastāvs:

L17: bezvadu LAN (WLAN)

B1: Vispārīgi principi

Ir divi iespējamie veidi, kā organizēt šādus tīklus:

1) Ar bāzes staciju. Caur kuru notiek datu apmaiņa starp darbstacijām

2) Bez bāzes stacijas. Kad apmaiņa tiek veikta tieši

BLWS priekšrocības:

1) būvniecības vienkāršība un zemas izmaksas

2) Lietotāju mobilitāte

Trūkumi:

1) Zema trokšņa imunitāte

2) Nenoteikts pārklājuma laukums

3) “Slēptā termināļa” problēma. "Slēptā termināļa" problēma ir šāda: stacija A pārraida signālu uz staciju B. Stacija C redz staciju B, bet neredz staciju A. Stacija C uzskata, ka B ir brīva, un nosūta tai savus datus.

Q2: Datu pārsūtīšanas metodes

Galvenās datu pārsūtīšanas metodes ir:

1) Ortogonālā frekvences dalīšanas multipleksēšana (OFDM)

2) Frekvences lēciena izkliedes spektrs (FHSS)

3) Tiešais sērijas izkliedes spektrs (DSSS)

P1: Ortogonālās frekvences multipleksēšana

Izmanto datu pārsūtīšanai ar ātrumu līdz 54 Mbit/s ar frekvenci 5 GHz. Datu bitu plūsma ir sadalīta N apakšplūsmās, no kurām katra tiek modulēta autonomi. Pamatojoties uz ātro Furjē transformāciju, visi nesēji tiek salocīti kopējā signālā, kura spektrs ir aptuveni vienāds ar vienas modulētas apakšplūsmas spektru. Uztvērēja galā sākotnējais signāls tiek atjaunots, izmantojot apgriezto Furjē transformāciju.

P2: spektra paplašināšana ar frekvences lēcienu

Metode ir balstīta uz pastāvīgām nesējfrekvences izmaiņām noteiktā diapazonā. Katrā laika intervālā tiek pārsūtīta noteikta datu daļa. Šī metode nodrošina uzticamāku datu pārsūtīšanu, taču to ir sarežģītāk īstenot nekā pirmo metodi.

P3: tiešais sērijas izkliedes spektrs

Katrs bits pārsūtītajos datos tiek aizstāts ar bināru secību. Tajā pašā laikā palielinās datu pārraides ātrums, kas nozīmē pārraidīto frekvenču spektra paplašināšanos. Šī metode nodrošina arī paaugstinātu trokšņa imunitāti.

Q3: TehnoloģijaBezvadu internets

Šo tehnoloģiju apraksta 802.11 protokolu steks.

Ir vairākas iespējas, kā izveidot tīklu saskaņā ar šo kaudzi.

Opcija	Standarta	Diapazons	Kodēšanas metode	Pārraides ātrums
		Infrasarkanais 850 nm

Q4: TehnoloģijaWiMax (802.16)

Augsta joslas platuma bezvadu platjoslas tehnoloģija. To pārstāv 802.16 standarts un paredzēts tālsatiksmes reģionālo tīklu veidošanai.

Tas pieder standartam no punkta līdz daudzpunktiem. Un tas prasīja, lai raidītājs un uztvērējs būtu redzamības zonā.

Opcija	Standarta	Diapazons	Ātrums	Šūnas rādiuss
			32 - 134 Mbit\s
			1–75 Mbit\s	5 - 8 (līdz 50) km
			1–75 Mbit\s

Galvenās atšķirības starp WiMax standartu un WiFi:

1) Zema mobilitāte, tikai pēdējā iespēja nodrošina lietotāja mobilitāti

2) Augstākas kvalitātes aprīkojums prasa vairāk naudas

3) Lieli datu pārraides attālumi prasa pastiprinātu uzmanību informācijas drošībai

4) Liels lietotāju skaits šūnā

5) Augsta caurlaidspēja

6) Augstas kvalitātes multivides trafika apkalpošana

Sākotnēji šis tīkls attīstījās kā bezvadu, fiksētas kabeļtelevīzijas tīkls, taču tas ar šo uzdevumu tik labi netika galā un šobrīd tiek izstrādāts, lai apkalpotu lielā ātrumā pārvietojas mobilos lietotājus.

5. jautājums. Bezvadu personālie tīkli

Šādi tīkli ir paredzēti vienam un tam pašam īpašniekam piederošu ierīču mijiedarbībai, kas atrodas nelielā attālumā viena no otras (vairākus desmitus metru).

P1:Bluetooth

Šī tehnoloģija, kas aprakstīta 802.15 standartā, nodrošina dažādu ierīču mijiedarbību 2,4 MHz frekvenču diapazonā, ar maiņas ātrumu līdz 1 Mbit/s.

Bluetooth pamatā ir pikotīkla koncepcija.

Atšķiras ar šādām īpašībām:

1) Pārklājuma zona līdz 100 metriem

2) Ierīču skaits 255

3) Darba ierīču skaits 8

4) Viena galvenā ierīce, parasti dators

5) Izmantojot tiltu, varat apvienot vairākus pikotīklus

6) Kadri ir 343 baiti gari

P2: tehnoloģijaZigBee

ZegBee ir tehnoloģija, kas aprakstīta 802.15.4 standartā. Tas ir paredzēts bezvadu tīklu veidošanai, izmantojot mazjaudas raidītājus. Tā mērķis ir ilgs akumulatora darbības laiks un lielāka drošība ar zemu datu pārraides ātrumu.

Šīs tehnoloģijas galvenās iezīmes ir tādas, ka ar zemu enerģijas patēriņu tā atbalsta ne tikai bezvadu tehnoloģijas un punkta-punkta sakarus, bet arī sarežģītus bezvadu tīklus ar tīkla topoloģiju.

Šādu tīklu galvenais mērķis:

1) Dzīvojamo telpu un būvējamo telpu automatizācija

2) Personalizētas medicīniskās diagnostikas iekārtas

3) Rūpnieciskās uzraudzības un kontroles sistēmas

Tehnoloģija ir izstrādāta tā, lai tā būtu vienkāršāka un lētāka nekā visi citi tīkli.

ZigBee ir 3 veidu ierīces:

1) Koordinators. Savienojuma izveide starp tīkliem un iespēja saglabāt informāciju no tīklā esošajām ierīcēm

2) maršrutētājs. Savienot

3) gala ierīce. Var pārsūtīt datus tikai koordinatoram

Šīs ierīces darbojas dažādos frekvenču diapazonos, aptuveni 800 MHz, 900 MHz, 2400 MHz. Dažādu frekvenču kombinācija nodrošina augstu trokšņu noturību un šī tīkla uzticamību. Datu pārraides ātrums ir vairāki desmiti kilobitu sekundē (10 - 40 kbit/s), attālums starp stacijām ir 10 - 75 metri.

6. jautājums. Bezvadu sensoru tīkli

Tie ir izkliedēts, pašorganizējošais, pret defektiem izturīgs tīkls, kas sastāv no daudziem sensoriem, kas netiek apspriesti un kuriem nav nepieciešama īpaša konfigurācija. Šādus tīklus izmanto ražošanā, transportā, dzīvības uzturēšanas sistēmās un drošības sistēmās. Tos izmanto, lai uzraudzītu dažādus parametrus (temperatūra, mitrums...), piekļuvi objektiem, izpildmehānismu atteices un vides vides parametrus.

Tīkls var sastāvēt no šāda veida ierīcēm:

1) Tīkla koordinators. Tīkla parametru organizēšana un iestatīšana

2) Pilnībā funkcionāla ierīce. Ietver, bet ne tikai, ZigBee atbalstu

3) Ierīce ar ierobežotu funkciju kopumu. Lai izveidotu savienojumu ar sensoru

L18: Globālo tīklu organizēšanas principi

B1: Klasifikācija un aprīkojums

Dažādu tīklu kopums, kas atrodas ievērojamā attālumā viens no otra un ir apvienoti vienā tīklā, izmantojot telekomunikāciju līdzekļus, veido ģeogrāfiski sadalītu tīklu.

Mūsdienu telekomunikācijas apvieno ģeogrāfiski sadalītus tīklus globālā datortīklā. Tā kā ģeogrāfiski sadalīti tīkli un internets izmanto vienas un tās pašas tīkla veidošanas sistēmas, tos parasti apvieno vienā klasē WAN (Wide Area Networks).

Atšķirībā no lokālajiem tīkliem globālo tīklu galvenās iezīmes ir:

1) Neierobežots teritoriālais pārklājums

2) Dažādu veidu datoru apvienošana

3) Datu pārsūtīšanai lielos attālumos izmanto īpašu aprīkojumu

4) Tīkla topoloģija ir patvaļīga

5) Īpaša uzmanība tiek pievērsta maršrutēšanai

6) Globālais tīkls var saturēt dažāda veida datu pārraides kanālus

Priekšrocības ietver:

1) Nodrošinot lietotājiem neierobežotu piekļuvi skaitļošanas un informācijas resursiem

2) Iespēja piekļūt tīklam gandrīz no jebkuras vietas pasaulē

3) Iespēja pārsūtīt jebkura veida datus, tostarp video un audio.

Galvenie plašā tīkla ierīču veidi ir:

1) Retranslatori un centrmezgli. Tie ir pasīvi līdzekļi tīklu savienošanai. Darbojas OSI modeļa pirmajā līmenī

2) Tilti, maršrutētāji, komunikatori un vārtejas. Tie ir aktīvi tīklu veidošanas līdzekļi. Aktīvo rīku galvenā funkcija ir signāla pastiprināšana un satiksmes kontrole, tas ir, tie darbojas OSI modeļa otrajā līmenī.

B2: tilti

Šī ir vienkāršākā tīkla ierīce, kas apvieno tīkla segmentus un regulē kadru pāreju starp tiem.

2 segmenti, kas savienoti ar tiltu, pārvēršas par vienotu tīklu. Tilts darbojas otrajā datu posma slānī un ir caurspīdīgs augstāka līmeņa protokoliem.

Lai pārsūtītu kadrus no viena segmenta uz citu, tilts ģenerē tabulu, kurā ir:

1) Ar staciju savienoto adrešu saraksts

2) Ports, kuram ir pievienotas stacijas

3) pēdējā ieraksta atjaunināšanas laiks

Atšķirībā no atkārtotāja, kas vienkārši pārraida kadrus, tilts analizē kadru integritāti un filtrē tos. Lai iegūtu informāciju par stacijas atrašanās vietu, tilti nolasa informāciju no kadra, kas iet caur to, un analizē stacijas reakciju, kas saņēma šo kadru.

Tiltu priekšrocības ir:

1) Relatīvā vienkāršība un zemas izmaksas

2) Vietējie kadri netiek pārsūtīti uz citu segmentu

3) Tilta klātbūtne lietotājiem ir pārskatāma

4) Tilti automātiski pielāgojas konfigurācijas izmaiņām

5) Tilti var savienot tīklus, kas darbojas, izmantojot dažādus protokolus

Trūkumi:

1) Tiltu aizkavēšanās

2) Nespēja izmantot alternatīvus maršrutus

3) Veiciniet trafika pārrāvumus tīklā, piemēram, meklējot stacijas, kuras nav sarakstā

Ir 4 galvenie tiltu veidi:

1) caurspīdīgs

2) Apraide

3) Iekapsulēšana

4) Ar maršrutēšanu

P1: caurspīdīgi tilti

Caurspīdīgi tilti ir paredzēti, lai savienotu tīklus ar identiskiem protokoliem fiziskajā un datu pārraides slānī.

Caurspīdīgais tilts ir pašmācības ierīce, kas katram savienotajam segmentam automātiski izveido staciju adrešu tabulas.

Tilta darbības algoritms ir aptuveni šāds:

1) Ienākošā kadra uztveršana buferī

2) Avota adreses analīze un tās meklēšana adrešu tabulā

3) Ja avota adrese nav tabulā, tad tabulā tiek ierakstīta adrese un porta numurs, no kurienes ietvars.

4) Mērķa adrese tiek analizēta un meklēta adrešu tabulā

5) Ja mērķa adrese ir atrasta un tā pieder pie tā paša segmenta ar avota adresi, tas ir, ievades porta numurs sakrīt ar izvades porta numuru, rāmis tiek noņemts no bufera.

6) Ja mērķa adrese ir atrasta adrešu tabulā un tā pieder citam segmentam, tad rāmis tiek nosūtīts uz atbilstošo portu pārsūtīšanai uz vēlamo segmentu

7) Ja mērķa adrese nav adrešu tabulā, rāmis tiek pārsūtīts uz visiem segmentiem, izņemot segmentu, no kura tas nāca

P2: apraides tilti

Tie ir paredzēti, lai apvienotu tīklus ar dažādiem protokoliem datu saites un fiziskajā līmenī.

Apraides tilti apvieno tīklus, manipulējot ar “aploksnēm”, tas ir, pārsūtot kadrus no Ethernet Token Ring tīkla, Ethernet rāmja galvene un piekabe tiek aizstāta ar Token Ring galveni un piekabi. Problēma, kas var rasties, ir tā, ka pieļaujamais kadra izmērs divos tīklos var atšķirties, tāpēc visi tīkli ir iepriekš jākonfigurē ar vienādu kadra izmēru.

P3: iekapsulējošie tilti

optiskās šķiedras interfeisa tīkls bezvadu

Iekapsulējošie tilti ir paredzēti, lai savienotu tīklus ar tiem pašiem protokoliem, izmantojot ātrgaitas mugurkaula tīklu ar citu protokolu. Piemēram, Ethernet tīklu savstarpēja savienošana, izmantojot FDDI starpsavienojumu.

Atšķirībā no apraides tiltiem, kuros tiek nomainīta galvene un piekabe, šajā gadījumā saņemtie kadri kopā ar galveni tiek ievietoti citā aploksnē, kas tiek izmantota mugurkaula tīklā. Mērķa tilts izgūst sākotnējo kadru un nosūta to segmentam, kurā atrodas galamērķis.

FDDI lauks vienmēr ir pietiekami garš, lai pielāgotos jebkura cita protokola kadram.

P4: tilti ar avota maršrutēšanu

Šādi tilti izmanto kadru maršrutēšanas informāciju, ko bāzes stacija ierakstījusi kadra galvenē.

Šajā gadījumā adrešu tabula nav nepieciešama. Šo metodi visbiežāk izmanto Token Ring, lai pārsūtītu kadrus starp dažādiem segmentiem.

3. jautājums: maršrutētāji

Maršrutētāji, tāpat kā tilti, ļauj efektīvi apvienot tīklus un palielināt to izmērus. Atšķirībā no tilta, kura darbība ir caurspīdīga tīkla ierīcēm, maršrutētājiem ir skaidri jānorāda ports, caur kuru ietvars.

Ienākošās paketes tiek ievadītas ievades starpliktuvē un analizētas, izmantojot maršrutētāja centrālo procesoru. Pamatojoties uz analīzes rezultātiem, tiek atlasīta izvades starpliktuve.

Maršrutētājus var iedalīt šādās grupās:

1) Perifērijas maršrutētāji. Lai pieslēgtu mazās filiāles centrālajam biroja tīklam

2) Attālās piekļuves maršrutētāji. Vidēja izmēra tīkliem

3) Jaudīgi mugurkaula maršrutētāji

P1: perifērijas maršrutētāji

Lai izveidotu savienojumu ar centrālā biroja tīklu, tiem ir 2 porti ar ierobežotām iespējām. Viens, lai izveidotu savienojumu ar jūsu tīklu, un otrs ar centrālo tīklu.

Visas funkcijas ir piešķirtas centrālajam birojam, tāpēc perifērijas maršrutētājiem nav nepieciešama apkope un tie ir ļoti lēti.

P2: attālās piekļuves maršrutētāji

Tiem parasti ir fiksēta struktūra, un tajos ir 1 vietējais ports un vairāki porti savienojumam ar citiem tīkliem.

Tie nodrošina:

1) Saziņas kanāla nodrošināšana pēc pieprasījuma

2) Datu saspiešana, lai palielinātu caurlaidspēju

3) Automātiska trafika pārslēgšana uz iezvanes līnijām, ja rodas galvenās vai nomātās līnijas kļūmes

P3: mugurkaula maršrutētāji

Tie ir sadalīti:

1) Ar centralizētu arhitektūru

2) Ar iztaisnotu arhitektūru

Maršrutētāju funkcijas ar izplatītu arhitektūru:

1) Modulārais dizains

2) Līdz pat vairākiem desmitiem portu pieejamība savienojumam ar dažādiem tīkliem

3) Atbalsts defektu tolerances rīkiem

Maršrutētos ar centralizētu arhitektūru visas funkcijas ir koncentrētas vienā modulī. Maršrutētāji ar sadalītu arhitektūru nodrošina augstāku uzticamību un veiktspēju salīdzinājumā ar centralizētu arhitektūru.

4. jautājums: maršrutēšanas protokoli

Visas maršrutēšanas metodes var iedalīt 2 grupās:

1) Statiskās vai fiksētās maršrutēšanas metodes

2) Dinamiskās vai adaptīvās maršrutēšanas metodes

Statiskā maršrutēšana ietver tādu maršrutu izmantošanu, kurus iestatījis sistēmas administrators un kuri nemainās ilgā laika periodā.

Statiskā maršrutēšana tiek izmantota mazos tīklos, un tai ir šādas priekšrocības:

1) Zemas prasības maršrutētājam

2) Paaugstināta tīkla drošība

Tajā pašā laikā tam ir arī būtiski trūkumi:

1) Ļoti augsta ekspluatācijas darbietilpība

2) Pielāgošanās trūkums tīkla topoloģijas izmaiņām

Dinamiskā maršrutēšana ļauj automātiski mainīt maršrutu, ja tīklā ir sastrēgumi vai kļūmes. Maršrutēšanas protokoli šajā gadījumā tiek programmatiski ieviesti maršrutētājā, izveidojot maršrutēšanas tabulas, kas parāda pašreizējos tīkla stāvokļus.

Iekšējie maršrutēšanas protokoli ir balstīti uz apmaiņas algoritmiem:

1) Vektoru garuma tabulas (DVA)

2) Saites stāvokļa informācija (LSA)

DVA ir algoritms informācijas apmaiņai par pieejamajiem tīkliem un attālumiem līdz tiem, nosūtot apraides paketes.

Šis algoritms ir ieviests vienā no pirmajiem RIP protokoliem, kas nav zaudējis savu aktualitāti līdz pat mūsdienām. Viņi periodiski nosūta apraides paketes, lai atjauninātu maršrutēšanas tabulas.

Priekšrocības:

1) Vienkāršība

Trūkumi:

1) Lēna optimālo maršrutu veidošanās

LSA ir algoritms informācijas apmaiņai par kanālu stāvokli, to sauc arī par īsākā ceļa izvēles algoritmu.

Tas ir balstīts uz dinamiskas tīkla topoloģijas kartes izveidi, apkopojot informāciju par visiem pievienotajiem tīkliem. Kad mainās tīkla stāvoklis, maršrutētājs nekavējoties nosūta ziņojumu visiem pārējiem maršrutētājiem.

Priekšrocības ietver:

1) Garantēta un ātra maršruta optimizācija

2) Mazāks informācijas apjoms, kas tiek pārraidīts tīklā

Līdz ar LSA algoritma priekšrocību izstrādi notika arī OSPF protokola izstrāde. Šis ir vismodernākais un biežāk izmantotais protokols, kas nodrošina šādas papildu iespējas LSA pamata algoritmam:

1) Ātrāka maršruta optimizācija

2) Viegli atkļūdot

3) Pakešu maršrutēšana atbilstoši pakalpojuma klasei

4) Maršrutu autentifikācija, tas ir, uzbrucējiem nav iespējas pārtvert pakešu

5) Izveidojiet virtuālu kanālu starp maršrutētājiem

5. jautājums: maršrutētāju un tiltu salīdzinājums

Maršrutētāju priekšrocības salīdzinājumā ar tiltiem ietver:

1) Augsta datu drošība

2) Augsta tīklu uzticamība alternatīvu ceļu dēļ

3) Efektīva slodzes sadale pa sakaru kanāliem, izvēloties labākos datu pārraides maršrutus

4) Lielāka elastība, izvēloties maršrutu atbilstoši tā metrikai, t.i., maršruta izmaksām, caurlaidspējai un tā tālāk

5) Iespēja kombinēt ar dažādiem pakešu garumiem

Maršrutētāju trūkumi ietver:

1) Salīdzinoši liela aizkave, pārsūtot paketes

2) uzstādīšanas un konfigurācijas sarežģītība

3) Pārvietojot datoru no viena tīkla uz citu, jāmaina tā tīkla adrese

4) Augstākas ražošanas izmaksas, jo ir nepieciešami dārgi procesori, liela operatīvā atmiņa un dārga programmatūra

Var izdalīt šādas raksturīgās tiltu un maršrutētāju iezīmes:

1) Tilti darbojas ar MAC (tas ir, fiziskām) adresēm, un maršrutētāji strādā ar tīkla adresēm

2) Lai izveidotu maršrutu, tilti izmanto tikai sūtītāja un saņēmēja adreses, savukārt maršrutētāji izmanto daudz dažādu avotu, lai izvēlētos maršrutu.

3) Tiltiem nav piekļuves aploksnē esošajiem datiem, bet maršrutētāji var atvērt aploksnes un sadalīt paketes īsākās

4) Ar tiltu palīdzību paketes tiek tikai filtrētas, un maršrutētāji pārsūta paketes uz noteiktu adresi

5) Tilti neņem vērā kadru prioritāti, un maršrutētāji nodrošina dažāda veida pakalpojumus

6) Tilti nodrošina zemu latentumu, lai gan pārslodzes gadījumā ir iespējams kadru zudums, un maršrutētāji ievieš lielāku latentumu

7) Tilti negarantē kadru piegādi, bet maršrutētāji gan

8) Tilts pārstāj darboties, ja tīkls neizdodas, un maršrutētājs meklē alternatīvu maršrutu un nodrošina tīkla darbību.

9) Tilti nodrošina diezgan zemāku drošības līmeni nekā maršrutētāji

Q6: Slēdži

Funkcionalitātes ziņā slēdzis ieņem starpposmu starp tiltu un maršrutētāju. Tas darbojas otrajā saites slānī, tas ir, pārslēdz datus, pamatojoties uz MAC adresēm.

Slēdžu veiktspēja ir ievērojami augstāka nekā tiltiem.

Slēdža kanonisko struktūru var attēlot šādi:

Atšķirībā no tilta, katram slēdža portam ir savs procesors, savukārt tiltam ir kopīgs procesors. Slēdzis izveido vienu ceļu visiem kadriem, tas ir, tiek veidots tā sauktais uzliesmojums.

Slēdža matrica pārsūta kadrus no ievades buferiem uz izvades buferiem, pamatojoties uz slēdža matricu.

Tiek izmantotas 2 pārslēgšanas metodes:

1) Ar pilna kadra buferizāciju, tas ir, pārsūtīšana sākas pēc tam, kad viss kadrs ir saglabāts buferī

2) lidojumā, kad galvenes analīze sākas tūlīt pēc ievades portā\buferī un kadrs tiek nekavējoties nosūtīts uz vēlamo izvades buferi

Slēdži ir sadalīti:

1) Pusduplekss, ja tīkla segments ir pievienots katram portam

2) Duplekss, kad pieslēgvietai ir pievienota tikai viena darbstacija

Slēdži ir viedākas tīkla ierīces nekā tilti. Tie ļauj:

1) Automātiski noteikt sakaru konfigurāciju

2) Tulkot saišu slāņa protokolus

3) Filtru rāmji

4) Nosakiet satiksmes prioritātes

L19: uz savienojumu orientēti tīkli

B1: uz virtuālajiem kanāliem balstītas pakešu pārraides princips

Pārslēgšanās tīklā var būt balstīta uz 2 metodēm:

1) Datagrammas metode (bez savienojuma)

2) Balstīts uz virtuālo kanālu (orientēts uz savienojumu)

Ir divu veidu virtuālie kanāli:

1) Iezvanpieeja (sesijas laikā)

2) Pastāvīgs (veidots manuāli un ilgstoši nemaināms)

Izveidojot pārslēgtu kanālu, maršrutēšana tiek veikta vienreiz, kad cauri iziet pirmā pakete. Šim kanālam tiek piešķirts nosacīts numurs, caur kuru tiek adresēta citu pakešu pārraide.

Šī organizācija samazina kavēšanos:

1) Lēmums par paketes pārsūtīšanu tiek pieņemts ātrāk, pateicoties īsajai komutācijas tabulai

2) Palielinās efektīvais datu pārraides ātrums

Pastāvīgo kanālu izmantošana ir efektīvāka, jo nav savienojuma izveides soļa. Tomēr, izmantojot pastāvīgu saiti, vienlaikus var pārsūtīt vairākas paketes, kas samazina faktisko datu pārraides ātrumu. Pastāvīgās virtuālās shēmas ir lētākas nekā īpašās shēmas.

P1: tīkla mērķis un struktūra

Šādi tīkli ir vislabāk piemēroti zemas intensitātes trafika pārraidīšanai.

Tiek saukti arī X.25 tīkli pakešu komutācijas tīkli. Ilgu laiku šādi tīkli bija vienīgie tīkli, kas darbojās zema ātruma, neuzticamos sakaru kanālos.

Šādi tīkli sastāv no slēdžiem, ko sauc par pakešu komutācijas centriem, kas atrodas dažādās ģeogrāfiskās vietās. Slēdži ir savienoti viens ar otru ar sakaru līnijām, kas var būt digitālas vai analogas. Vairākas zema ātruma straumes no termināļiem tiek apvienotas tīklā pārraidītā paketē. Šim nolūkam tiek izmantotas īpašas ierīces - pakešdatu adapteris. Tieši šim adapterim ir pievienoti termināļi, kas darbojas tīklā.

Pakešdatu adaptera funkcijas ir šādas:

1) Simbolu salikšana iepakojumos

2) Pakešu parsēšana un datu izvadīšana termināļos

3) Pieslēgšanas un atvienošanas procedūru pārvaldība tīklā

Tīkla termināļiem nav savas adreses, tos atpazīst pakešdatu adaptera ports, kuram terminālis ir pievienots.

P2: protokolu steksx.25

Standarti ir aprakstīti 3 protokolu līmeņos: fiziskajā, kanālā un tīklā.

Fiziskā līmenī starp datu pārraides iekārtu un gala iekārtu ir noteikta universāla saskarne.

Saites līmenī tiek nodrošināts līdzsvarots darbības režīms, kas nozīmē savienojumā iesaistīto mezglu vienlīdzību.

Tīkla slānis veic pakešu maršrutēšanas, savienojuma izveides un pārtraukšanas un datu plūsmas kontroles funkcijas.

P3: virtuāla savienojuma izveide

Lai izveidotu savienojumu, tiek nosūtīta īpaša zvana pieprasījuma pakete. Šajā paketē īpašā laukā ir norādīts izveidotā virtuālā kanāla numurs. Šī pakete iet caur mezgliem, veidojot virtuālu kanālu. Pēc tam, kad pakete ir izgājusi cauri un ir izveidots kanāls, atlikušajās paketēs tiek ievadīts šī kanāla numurs un pa to tiek pārsūtītas paketes ar datiem.

Tīkla protokols x.25 ir paredzēts zema ātruma kanāliem ar augstu traucējumu līmeni, un tas negarantē caurlaidspēju, taču ļauj iestatīt satiksmes prioritāti.

P1: Tehnoloģijas iezīmes

Šādi tīkli ir daudz piemērotāki lokālā tīkla trafika pārraidīšanai, ja ir pieejamas augstas kvalitātes sakaru līnijas (piemēram, optiskās šķiedras).

Tehnoloģijas īpašības:

1) Datagrammas darbības režīms nodrošina lielu caurlaidspēju, līdz 2 Mbit/s, mazu kadru aizkavi, bet tajā pašā laikā nav garantijas par pārraides uzticamību

2) Atbalsts pakalpojumu kvalitātes pamatrādītājiem, galvenokārt vidējam datu pārraides ātrumam

3) 2 veidu virtuālo kanālu izmantošana: pastāvīgā un komutējamā

4) Frame Relay tehnoloģija izmanto virtuālo savienojuma tehniku, kas līdzīga x.25, tomēr dati tiek pārraidīti tikai lietotāja un datu posma līmenī, savukārt x.25 tie tiek pārraidīti arī tīkla līmenī.

5) Frame Relay overhead ir mazāks par x.25

6) Saites slāņa protokolam ir 2 darbības režīmi:

a. Pamata. Datu pārsūtīšanai

b. Pārvaldnieks. Kontrolei

7) Frame Relay tehnoloģija ir vērsta uz augstas kvalitātes sakaru kanāliem un neparedz izkropļotu kadru noteikšanu un labošanu

P2: atbalsta pakalpojumu kvalitāti

Šī tehnoloģija atbalsta pakalpojumu pasūtīšanas procedūras kvalitāti. Tie ietver:

1) Saskaņotais ātrums, kādā dati tiks pārsūtīti

2) Saskaņotais pulsācijas apjoms, tas ir, maksimālais baitu skaits laika vienībā

3) Papildu pulsācijas apjoms, tas ir, maksimālais baitu skaits, ko var pārsūtīt, pārsniedzot iestatīto vērtību laika vienībā

P3: izmantojot tīklusRāmisRelejs

Frame Relay tehnoloģiju teritoriālajos tīklos var uzskatīt par Ethernet analogu lokālajos tīklos.

Abas tehnoloģijas:

1) Nodrošiniet ātrus transporta pakalpojumus bez piegādes garantijas

2) Ja kadri tiek pazaudēti, tos nemēģina atjaunot, tas ir, konkrētā tīkla lietderīgā caurlaidspēja ir atkarīga no kanāla kvalitātes

Tajā pašā laikā šādos tīklos nav ieteicams pārraidīt skaņu, vēl jo vairāk video, lai gan prioritāšu klātbūtnes dēļ runu var pārraidīt.

P1: ATM vispārīgie jēdzieni

Tā ir asinhronā režīma tehnoloģija, kas izmanto mazas paketes, ko sauc šūnas(šūnas).

Šī tehnoloģija ir paredzēta balss, video un datu pārraidei. Var izmantot gan vietējo tīklu, gan automaģistrāļu izbūvei.

Datortīkla trafiku var iedalīt:

1) Straumēšana. Atspoguļo vienotu datu plūsmu

2) Pulsējošs. Nevienmērīga, neparedzama plūsma

Straumēšana ir raksturīga multivides failu (video) pārsūtīšanai, kam kadru latentums ir viskritiskākais. Pārraušanas satiksme ir failu pārsūtīšana.

ATM tehnoloģija spēj apkalpot visu veidu trafiku, jo:

1) Virtuālo kanālu tehnikas

2) Iepriekšpasūtīšanas kvalitātes parametri

3) Nosakot prioritātes

P2: principiATM tehnoloģijas

Pieeja ir pārsūtīt visu veidu trafiku fiksēta garuma paketēs - šūnās, kuru garums ir 53 baiti. 48 baiti - dati + 5 baiti - galvene. Šūnas lielums tika izvēlēts, no vienas puses, pamatojoties uz kavēšanās laika samazināšanu mezglos un, no otras puses, pamatojoties uz caurlaidspējas zudumu samazināšanu. Turklāt, izmantojot virtuālos kanālus, galvenē ir tikai virtuālā kanāla numurs, kurā var būt ne vairāk kā 24 biti (3 baiti).

Bankomātu tīklam ir klasiska struktūra: bankomātu slēdži, kas savienoti ar sakaru līnijām, kurām pieslēdzas lietotāji.

P3: bankomāta protokolu kaudze

Protokolu kaudze atbilst OSI modeļa apakšējiem 3 slāņiem. Tas ietver: adaptācijas slāni, ATM slāni un fizisko slāni. Tomēr nav tiešas atbilstības starp ATM un OSI slāņiem.

Adaptācijas slānis ir protokolu kopums, kas pārvērš datus no augšējiem slāņiem vajadzīgā formāta šūnās.

ATM protokols tieši attiecas uz šūnu pārraidi caur slēdžiem. Fiziskais slānis nosaka pārraides ierīču koordināciju ar sakaru līniju un pārraides vides parametrus.

P4: Pakalpojuma kvalitātes nodrošināšana

Kvalitāti nosaka šādi satiksmes parametri:

1) Maksimālais šūnu ātrums

2) Vidējais ātrums

3) Minimālais ātrums

4) Maksimālā pulsācijas vērtība

5) Zaudēto šūnu īpatsvars

6) Šūnu aizkave

Satiksme saskaņā ar norādītajiem parametriem ir sadalīta 5 klasēs:

X klase ir rezervēta, un tās parametrus var iestatīt lietotājs.

L20: globālais tīklsInternets

B1: Īsa izveides vēsture un organizatoriskās struktūras

Globālais interneta tīkls tiek realizēts, pamatojoties uz TCP\IP tīkla protokolu kaudzi, kas nodrošina datu pārraidi starp lokālajiem un teritoriālajiem tīkliem, kā arī sakaru sistēmām un ierīcēm.

Pirms interneta parādīšanās no TCP\IP protokolu kaudzes tika izveidots ARPANET tīkls pagājušā gadsimta 60. gadu vidū. Šis tīkls tika izveidots ASV Aizsardzības departamenta Zinātniskās pētniecības biroja paspārnē un tā attīstība tika uzticēta vadošajām Amerikas universitātēm. 1969. gadā tīkls tika palaists, un tas sastāvēja no 4 mezgliem. 1974. gadā tika izstrādāti pirmie TCP\IP modeļi un 1983. gadā tīkls pilnībā pārgāja uz šo protokolu.

Paralēli 1970. gadā sākās starpaugstskolu tīkla NSFNet attīstība. Un 1980. gadā šīs divas norises apvienojās, iegūstot nosaukumu Internets.

1984. gadā tika izstrādāta domēna vārdu koncepcija, un 1989. gadā tas viss izveidojās kā World Wide Web (WWW), kura pamatā bija HTTP teksta pārsūtīšanas protokols.

Internets ir sabiedriska organizācija, kurā nav ne pārvaldes institūciju, ne īpašnieku, bet ir tikai koordinācijas institūcija, ko sauc IAB.

Tas iekļauj:

1) Pētniecības apakškomisija

2) Likumdošanas apakškomisija. Izstrādā standartus, kurus ieteicams lietot visiem interneta dalībniekiem

3) Apakškomiteja, kas atbild par tehniskās informācijas izplatīšanu

4) Atbildīgs par lietotāju reģistrāciju un pieslēgšanu

5) Atbildīgs par citiem administratīvajiem uzdevumiem

Q2: Protokolu kaudzeTCP\IP

Zem protokolu kaudze parasti attiecas uz standartu ieviešanu.

TCP\IP protokola steka modelī ir 4 līmeņi; šo līmeņu atbilstība OSI modelim ir dota šajā tabulā:

TCP modeļa 1. līmenī tīkla interfeiss satur no aparatūras atkarīgu programmatūru, kas realizē datu pārraidi noteiktā vidē. Datu pārraides vide tiek realizēta dažādos veidos, sākot no punkta-punkta saites līdz sarežģītai x.25 vai Frame Relay tīkla komunikācijas struktūrai. TCP\IP protokola tīkls atbalsta visus standarta fiziskā slāņa protokolus, kā arī Ethernet, Token Ring, FDDI un tā tālāk saites slāni.

TCP modeļa 2. tīkla slānī maršrutēšanas uzdevums tiek realizēts, izmantojot IP protokolu. Otrs svarīgais šī protokola uzdevums ir paslēpt datu pārraides nesēja aparatūras un programmatūras īpašības un nodrošināt augstākus līmeņus ar vienu interfeisu, tas nodrošina daudzplatformu lietojumprogrammu izmantošanu.

3. transporta slānī tiek atrisinātas pakešu drošas piegādes un to kārtības un integritātes uzturēšanas problēmas.

4. lietojumprogrammu līmenī ir lietojumprogrammu uzdevumi, kas pieprasa pakalpojumu no transporta slāņa.

Galvenās TCP\IP protokola steka funkcijas ir:

1) Neatkarība no datu pārraides vides

2) Negarantēta paku piegāde

Informācijas objektiem, kas tiek izmantoti katrā TCP\IP modeļa līmenī, ir šādas funkcijas:

1) Ziņojums ir datu bloks, ar kuru darbojas lietojumprogrammas slānis. Tas tiek nodots no lietojumprogrammas uz transporta slāni ar šai lietojumprogrammai atbilstošu izmēru un semantiku.

2) Segments - datu bloks, kas veidojas transporta līmenī

3) Pakete, ko sauc arī par IP datagrammu, kuras IP protokols darbojas tīkla slānī

4) Rāmis - no aparatūras atkarīgs datu bloks, kas iegūts, iesaiņojot IP datagrammu konkrētam fiziskam datu pārraides nesējam pieņemamā formātā.

Īsi apskatiet TCP\IP stekā izmantotos protokolus.

Lietojumprogrammu slāņa protokoli(jums ir jāzina, kuri no tiem pastāv, kā tie atšķiras un kādi tie ir)

FTP- failu pārsūtīšanas protokols. Paredzēts failu pārsūtīšanai tīklā un iekārtām:

1) Izveidojiet savienojumu ar FTP serveriem

2) Skatiet direktorijas saturu

FTP darbojas virs TCP protokola transporta slāņa, datu pārsūtīšanai izmanto portu 20, komandu pārsūtīšanai izmanto portu 21.

FTP nodrošina autentifikācijas (lietotāja identifikācijas) iespēju, iespēju pārsūtīt failus no pārtrauktas vietas.

TFTP - vienkāršots datu pārsūtīšanas protokols. Paredzēts galvenokārt bezdiska darbstaciju sākotnējai sāknēšanai. Atšķirībā no FTP, autentifikācija nav iespējama, taču var izmantot identifikāciju pēc IP adreses.

BGP- Robežu vārtejas protokols. Izmanto dinamiskai maršrutēšanai un paredzēta informācijas apmaiņai par maršrutiem.

HTTP- hiperteksta pārsūtīšanas protokols. Paredzēts datu pārsūtīšanai teksta dokumentu veidā, pamatojoties uz klienta-servera tehnoloģiju. Pašlaik šis protokols tiek izmantots, lai izgūtu informāciju no vietnēm.

DHCP- dinamiskā mezgla konfigurācijas protokols. Paredzēts automātiskai IP adrešu izplatīšanai starp datoriem. Protokols tiek realizēts specializētā DHCP serverī, izmantojot klienta-servera tehnoloģiju: atbildot uz datora pieprasījumu, tas izsniedz IP adresi un konfigurācijas parametrus.

SMNP - Vienkāršs tīkla pārvaldības protokols. Paredzēts tīkla ierīču pārvaldībai un uzraudzībai, apmainoties ar vadības informāciju.

DNS- domēna vārdu sistēma. Tā ir izkliedēta hierarhiska sistēma informācijas iegūšanai par domēniem, visbiežāk IP adreses iegūšanai ar simbolisku nosaukumu.

SIP- sesijas izveides protokols. Paredzēts lietotāja sesijas izveidei un pārtraukšanai.

Līdzīgi dokumenti

Token-Ring tīkla kā Ethernet alternatīvas parādīšanās vēsture. Tīkla topoloģija, abonenta savienojums, Token-Ring koncentrators. Tīkla pamattehniskie parametri. Tīkla pakešu (rāmja) formāts. Pakešu lauku mērķis. Token piekļuves metode.

prezentācija, pievienota 20.06.2014


Datortīklu veidošanas loma un vispārīgie principi. Topoloģijas: autobuss, tīkls, kombinēts. Pamatsistēmas Token Ring tīklu izveidei personālajos datoros. Informācijas pārsūtīšanas protokoli. Programmatūra, tīkla uzstādīšanas tehnoloģija.

kursa darbs, pievienots 11.10.2013


Fast Ethernet vēsture. Fast Ethernet tīkla uzvedināšanas noteikumi ir līdzīgi Ethernet konfigurācijas noteikumiem. Fast Ethernet tehnoloģijas fiziska inovācija. Kabeļu sistēmas iespējas: vairāku režīmu optiskā šķiedra, vita-pair, koaksiālā.

abstrakts, pievienots 02.05.2015


Servera prasības. Tīkla programmatūras izvēle. Optimizācija un traucējummeklēšana strādājošā tīklā. Ātra Ethernet struktūra. Ortogonālā frekvenču dalīšanas multipleksēšana. Bezvadu tīkla iekārtu klasifikācija.

diplomdarbs, pievienots 30.08.2010


Pavlodaras pilsētas esošā tīkla raksturojums. Metro Ethernet tīkla abonentu slodzes aprēķins, Cisco Systems risinājuma komponentu iekļaušanas loģiskā diagramma. Pakalpojumu atlases vārteju savienošana ar pilsētas datu tīkliem, klientu savienošana.

diplomdarbs, pievienots 05.05.2011


Galveno tīkla starpsavienojuma ierīču raksturojums. Retranslatora galvenās funkcijas. Datortīklu fiziskā strukturēšana. Fast Ethernet tīkla segmentu pareizas uzbūves noteikumi. 100Base-T aprīkojuma izmantošanas iespējas lokālajos tīklos.

abstrakts, pievienots 30.01.2012


Tehnoloģijas vietējo vadu Ethernet tīklu un Wi-Fi bezvadu segmentu izveidei. Integrēta tīkla izveides principi, staciju savienošanas iespēja. Tirgū esošo iekārtu analīze un prasībām atbilstošu iekārtu izvēle.

diplomdarbs, pievienots 16.06.2011


Trīs māju dzīvokļos esošo datoru savienošana lokālajā tīklā, izmantojot FastEthernet tehnoloģiju. SHDSL izmantotās kodēšanas tehnoloģijas. Vietējā tīkla savienošana ar internetu, izmantojot WAN tehnoloģiju. Fast Ethernet segmentu konstruēšanas noteikumi.

kursa darbs, pievienots 08.09.2012


Ethernet/Fast Ethernet tīkla algoritmi: piekļuves apmaiņas kontroles metode; aprēķinot paketes ciklisko kontrolsummu (trokšņu izturīgs cikliskais kods). Uz plūsmu orientēts tīkla slāņa transporta protokols. Pārraides kontroles protokols.

tests, pievienots 14.01.2013


Vietējais tīkls ir personālo datoru (perifēro ierīču) grupa, kas ir savstarpēji savienoti ar ātrdarbīgu digitālo datu pārraides kanālu tuvējās ēkās. Ethernet tīkli: veidošanās, attīstības vēsture. Tīkla kabeļi.

Sākums > Izglītības un metodiskā rokasgrāmata

Ātrgaitas tīkla tehnoloģijas

Klasiskais 10 Mbit Ethernet ir piemērots lielākajai daļai lietotāju jau 15 gadus. Taču šobrīd tā nepietiekamā kapacitāte sākusi manīt. Tas notiek dažādu iemeslu dēļ:

klientu datoru veiktspējas palielināšana; palielināt lietotāju skaitu tīklā; multivides lietojumprogrammu parādīšanās; palielināt pakalpojumu skaitu, kas darbojas reāllaikā.

Rezultātā daudzi 10 Mbit Ethernet segmenti kļuva pārslogoti, un sadursmju biežums ievērojami palielinājās, vēl vairāk samazinot izmantojamo caurlaidspēju.

Lai palielinātu tīkla caurlaidspēju, varat izmantot vairākas metodes: tīkla segmentēšana, izmantojot tiltus un maršrutētājus; tīkla segmentācija, izmantojot slēdžus; vispārējs paša tīkla jaudas pieaugums, t.i. ātrdarbīgu tīklu tehnoloģiju pielietošana.

Ātrgaitas datortīklu tehnoloģijas izmanto tādus tīklu veidus kā FDDI (Fiber-optic Distributed Data Interface), CDDI (vara sadalīto datu saskarne), Fast Ethernet (100 Mbit/s), 100GV-AnyLAN, ATM (asinhronā pārsūtīšanas metode), Gigabitu Ethernet.

FDDI un CDDI tīkli

FDDI optiskās šķiedras tīkli ļauj atrisināt šādas problēmas:

palielināt pārraides ātrumu līdz 100 Mbit/s; palielināt tīkla trokšņu imunitāti, izmantojot standarta procedūras tā atjaunošanai pēc dažāda veida kļūmēm; Maksimāli izmantojiet tīkla joslas platumu gan asinhronai, gan sinhronai trafikai.

Šai arhitektūrai Amerikas Nacionālais standartu institūts (ANSI) 80. gados izstrādāja X3T9.5 standartu. Līdz 1991. gadam FDDI tehnoloģija bija labi izveidota tīklu pasaulē.

Lai gan FDDI standarts sākotnēji tika izstrādāts izmantošanai ar optisko šķiedru, jaunākie pētījumi ir ļāvuši paplašināt šo robusto, ātrgaitas arhitektūru, iekļaujot neekranētus un ekranētus vītu kabeļus. Rezultātā Crescendo izstrādāja CDDI saskarni, kas ļāva ieviest FDDI tehnoloģiju uz vara vītā pāra, kas izrādījās par 20-30% lētāka nekā FDDI. CDDI tehnoloģija tika standartizēta 1994. gadā, kad daudzi potenciālie klienti saprata, ka FDDI tehnoloģija ir pārāk dārga.

FDDI protokols (X3T9.5) darbojas ar marķiera pārraidi loģiskā gredzenā optiskās šķiedras kabeļos. Tas tika izstrādāts tā, lai pēc iespējas atbilstu IEEE 802.5 (Token Ring) standartam - atšķirības pastāv tikai tur, kur nepieciešams, lai realizētu lielāku datu pārraides ātrumu un spēju aptvert lielus pārraides attālumus.

Lai gan standarts 802.5 nosaka vienu gredzenu, FDDI tīkls izmanto divus pretējos gredzenus (primāro un sekundāro) vienā kabelī, lai savienotu tīkla mezglus. Datus var nosūtīt pa abiem gredzeniem, taču lielākajā daļā tīklu tie tiek sūtīti tikai uz primāro zvanu, un sekundārais ir rezervēts, nodrošinot tīklam kļūdu toleranci un dublēšanu. Kļūmes gadījumā, kad daļa no primārā gredzena nevar pārsūtīt datus, primārais gredzens aizveras uz sekundāro gredzenu, atkal veidojot slēgtu gredzenu. Šo tīkla darbības režīmu sauc Aptinums, t.i. " salokot" vai "salokot" gredzenus. Sabrukšanas darbība tiek veikta, izmantojot FDDI centrmezglus vai tīkla adapterus. Lai vienkāršotu šo darbību, dati vienmēr tiek pārsūtīti uz primāro gredzenu vienā virzienā un uz sekundāro gredzenu pretējā virzienā.

FDDI standarti liek lielu uzsvaru uz dažādām procedūrām, kas ļauj noteikt, vai tīklā ir kļūme, un pēc tam veikt nepieciešamo pārkonfigurāciju. FDDI tīkls var pilnībā atjaunot savu funkcionalitāti atsevišķu tā elementu atteices gadījumā, un vairāku bojājumu gadījumā tīkls sadalās vairākos darbojošos, bet ne savstarpēji savienotos tīklos.

FDDI tīklā var būt 4 veidu mezgli:

· SAS vienotās pieslēguma stacijas (Single Attachment Stations); · DAS (Dual Attachment Stations) stacijas; · SAC (Single Attachment Concentrators); · Dual Attachment Concentrators (DAC).

SAS un SAC ir savienoti tikai ar vienu no loģiskajiem gredzeniem, bet DAS un DAC ir savienoti ar abiem loģiskajiem gredzeniem vienlaikus un var tikt galā ar kļūmi vienā no gredzeniem. Parasti centrmezgliem ir duāls savienojums, un stacijām ir viens savienojums, lai gan tas nav nepieciešams.

Mančestras koda vietā FDDI izmanto 4B/5B kodēšanas shēmu, kas ik pēc 4 datu bitiem pārvērš 5 bitu koda vārdos. Liekais bits ļauj izmantot pašsinhronizējošo potenciāla kodu, lai attēlotu datus elektrisku vai optisku signālu veidā. Turklāt aizliegto kombināciju klātbūtne ļauj noraidīt kļūdainas rakstzīmes, kas uzlabo tīkla uzticamību.

Jo No 32 5B koda kombinācijām tikai 16 kombinācijas tiek izmantotas sākotnējo 4 datu bitu kodēšanai, tad no atlikušajām 16 tika atlasītas vairākas kombinācijas, kuras tiek izmantotas servisa vajadzībām un veido sava veida fiziskā slāņa komandu valodu. Svarīgākās pakalpojumu rakstzīmes ietver dīkstāves rakstzīmi, kas tiek pastāvīgi pārsūtīta starp portiem pauzes laikā starp datu kadru pārraidēm. Sakarā ar to stacijām un mezgliem ir pastāvīga informācija par savu ostu fizisko savienojumu stāvokli. Ja nav dīkstāves simbolu plūsmas, tiek konstatēta fiziskas saites kļūme un, ja iespējams, tiek pārkonfigurēts centrmezgla vai stacijas iekšējais ceļš.

FDDI stacijas izmanto agrīnas marķiera atbrīvošanas algoritmu, kas ir līdzīgs 16 Mbps Token Ring tīkliem. Ir divas galvenās atšķirības marķieru apstrādē starp FDDI un IEEE 802.5 Token Ring protokoliem. Pirmkārt, piekļuves marķiera saglabāšanas laiks FDDI tīklā ir atkarīgs no primārā gredzena slodzes: ar nelielu slodzi tas palielinās, un ar lielu slodzi tas var samazināties līdz nullei (asinhronai trafikai). Sinhronai satiksmei marķiera turēšanas laiks paliek nemainīgs. Otrkārt, FDDI neizmanto prioritārās vai rezervācijas zonas. Tā vietā FDDI katru staciju klasificē kā asinhronu vai sinhronu. Šajā gadījumā vienmēr tiek apkalpota sinhronā satiksme, pat ja gredzens ir pārslogots.

FDDI izmanto integrētu staciju pārvaldību ar STM (Station Management) moduļiem. STM ir pieejams katrā FDDI tīkla mezglā programmatūras vai programmaparatūras moduļa veidā. SMT ir atbildīgs par datu kanālu un tīkla mezglu uzraudzību, jo īpaši par savienojumu un konfigurācijas pārvaldību. Katrs FDDI tīkla mezgls darbojas kā atkārtotājs. SMT darbojas līdzīgi kā SNMP nodrošinātā pārvaldība, taču STM atrodas fiziskajā slānī un datu pārraides slāņa apakšslānī.

Izmantojot daudzmodu optisko kabeli (visizplatītākā FDDI pārraides vide), attālums starp stacijām ir līdz 2 km, izmantojot vienmodu optisko kabeli - līdz 20 km. Retranslatoru klātbūtnē FDDI tīkla maksimālais garums var sasniegt 200 km un satur līdz 1000 mezgliem.

FDDI marķiera formāts:

Preambula	Elementāri SD atdalītājs	Kontrole FC pakete	Terminālis ED atdalītājs	Statuss FS pakotne

FDDI pakešu formāts:

Preambula

Preambula paredzēts sinhronizācijai. Lai gan sākotnēji tā garums ir 64 biti, mezgli to var dinamiski mainīt, lai tas atbilstu savām sinhronizācijas prasībām.

SD sākuma atdalītājs. Unikāls viena baita lauks, kas paredzēts, lai identificētu paketes sākumu.

FC pakešu kontrole. Viena baita lauks formā CLFFTTTT, kur C bits nosaka pakešu klasi (sinhronā vai asinhronā apmaiņa), L bits ir pakešu adreses garuma rādītājs (2 vai 6 baiti). Vienā tīklā ir atļauts izmantot abu garumu adreses. FF (pakešu formāta) biti nosaka, vai pakete pieder MAC apakšslānim (ti, gredzena kontroles nolūkiem) vai LLC apakšslānim (datu pārraidei). Ja pakete ir MAC apakšslāņa pakete, tad TTTT biti nosaka paketes veidu, kas satur datus laukā Info.

DA mērķis. Norāda mērķa mezglu.

Avots SA. Identificē mezglu, kas nosūtīja paketi.

Informācija. Šajā laukā ir dati. Tie var būt MAC tipa dati vai lietotāja dati. Šī lauka garums ir mainīgs, taču maksimālais paketes garums ir 4500 baiti.

FCS pakešu kontrolsumma. Satur CRC - daudzumu.

Gala atdalītājs ED. Tas ir pusbaitu garš paketei un baitu garš marķierim. Identificē paketes vai marķiera beigas.

FS pakotnes statuss. Šim laukam ir patvaļīgs garums, un tajā ir biti “Atklāta kļūda”, “Atpazīta adrese”, “Dati kopēti”.

Acīmredzamākais iemesls, kāpēc FDDI ir dārgs, ir optiskās šķiedras kabeļa izmantošana. To sarežģītība (kas sniedz tādas priekšrocības kā iebūvēta stacijas vadība un dublēšana) arī veicināja FDDI tīkla karšu augstās izmaksas.

FDDI tīkla raksturlielumi

Ātrs Ethernet un 100GV-AnyLAN

Produktīvāka Ethernet tīkla izstrādes procesā eksperti tika sadalīti divās nometnēs, kas galu galā noveda pie divu jaunu lokālā tīkla tehnoloģiju parādīšanās - Fast Ethernet un 100VG-AnyLAN.

Ap 1995. gadu abas tehnoloģijas kļuva par IEEE standartiem. IEEE 802.3 komiteja pieņēma Fast Ethernet specifikāciju kā 802.3u standartu, kas nav atsevišķs standarts, bet ir 802.3 standarta papildinājums 21.–30. nodaļas veidā.

802.12 komiteja ir pieņēmusi 100VG-AnyLAN tehnoloģiju, kas izmanto jaunu pieprasījuma prioritātes mediju piekļuves metodi un atbalsta divus kadru formātus - Ethernet un Token Ring.

Ātrs Ethernet

Visas atšķirības starp Fast Ethernet tehnoloģiju un standarta Ethernet ir koncentrētas uz fizisko slāni. Fast Ethernet MAC un LLC slāņi paliek nemainīgi salīdzinājumā ar Ethernet.

Fast Ethernet tehnoloģijas fiziskā slāņa sarežģītākā struktūra ir saistīta ar to, ka tajā tiek izmantotas trīs veidu kabeļu sistēmas:

optisko šķiedru daudzmodu kabelis (tiek izmantotas divas šķiedras); 5. kategorijas vītā pāra (tiek izmantoti divi pāri); 3. kategorijas vītā pāra (tiek izmantoti četri pāri).

Fast Ethernet vispār neizmanto koaksiālo kabeli. Atteikšanās no koaksiālā kabeļa ir novedusi pie tā, ka Fast Ethernet tīkliem vienmēr ir hierarhiska koka struktūra, kas balstīta uz centrmezgliem, piemēram, 10Base-T/10Base-F tīkliem. Galvenā atšķirība starp Fast Ethernet tīkla konfigurācijām ir tīkla diametra samazināšana līdz 200 m, kas ir saistīta ar 10 kārtīgu minimālā garuma kadra pārraides laika samazināšanos pārraides ātruma palielināšanās dēļ.

Tomēr šis ierobežojums īsti netraucē lielu Fast Ethernet tīklu izbūvi, jo 90. gados strauji attīstījās uz slēdžiem balstīti lokālie tīkli. Izmantojot slēdžus, Fast Ethernet var darboties pilna dupleksa režīmā, kurā nav ierobežojumu kopējam tīkla garumam, ko nosaka CSMA/CD mediju piekļuves metode, bet tikai fizisko segmentu garuma ierobežojumi.

Zemāk mēs aplūkojam Fast Ethernet tehnoloģijas pusduplekso versiju, kas pilnībā atbilst 802.3 standartā aprakstītajai piekļuves metodei.

Oficiālais 802.3u standarts noteica trīs dažādas Fast Ethernet specifikācijas un deva tām šādus nosaukumus:

100Base-TX divu pāru kabelim uz UTP 5. kategorijas UTP vai STP 1. tipa ekranētiem vītā pāra; 100Base-FX daudzmodu optisko šķiedru kabelim ar divām šķiedrām un 1300 nm lāzera viļņa garumu; 100Base-T4 4 pāru UTP 3., 4. vai 5. kategorijas UTP kabelim.

Šie vispārīgie apgalvojumi attiecas uz visiem trim standartiem:

Ātrie Ethernet kadru formāti neatšķiras no klasiskajiem 10 Mbit Ethernet kadru formātiem; IPG starpkadru intervāls Fast Ethernet ir 0,96 μs, un bitu intervāls ir 10 ns. Visi piekļuves algoritma laika parametri, mērot bitu intervālos, palika nemainīgi, tāpēc standarta MAC slāņa sadaļās izmaiņas netika veiktas; Vides brīva stāvokļa pazīme ir attiecīgā liekā koda dīkstāves simbola pārraide pa to (nevis signāla neesamība, kā tas ir Ethernet standartā).

Fiziskais slānis ietver trīs sastāvdaļas:

Saskaņošanas apakšslānis; mediju neatkarīgs saskarneMII (Plašsaziņas līdzekļi Neatkarīga Interfeiss) starp koordinācijas slāni un fiziskā slāņa ierīci; fiziskā slāņa ierīce (PHY).

Sarunu apakšslānis ir nepieciešams, lai MAC slānis, kas paredzēts AUI saskarnei, varētu normāli strādāt ar fizisko slāni, izmantojot MII saskarni.

PHY fiziskā slāņa ierīce nodrošina no MAC apakšslāņa nākošo datu kodēšanu pārraidei pa noteikta veida kabeli, pa kabeli pārraidīto datu sinhronizāciju, kā arī datu uztveršanu un dekodēšanu uztvērēja mezglā. Tas sastāv no vairākiem apakšlīmeņiem (19. att.):

loģisko datu kodēšanas apakšslānis, kas pārveido no MAC slāņa ienākošos baitus 4B/5B vai 8B/6T koda simbolos; fiziskā savienojuma apakšslāņi un fiziskās vides atkarības apakšslāņi, kas nodrošina signāla ģenerēšanu saskaņā ar fiziskās kodēšanas metodi, piemēram, NRZI vai MLT-3; autonomās sarunas apakšslānis, kas ļauj visiem sakaru portiem izvēlēties visefektīvāko darbības režīmu, piemēram, pusdupleksu vai pilndupleksu (šis apakšslānis nav obligāts).

Interfeiss MII . MII ir TTL līmeņa signāla specifikācija un izmanto 40 kontaktu savienotāju. MII interfeisa ieviešanai ir divas iespējas: iekšējā un ārējā.

Iekšējā versijā mikroshēma, kas ievieš MAC un sarunu apakšslāņus, caur MII saskarni ir savienota ar raiduztvērēja mikroshēmu tajā pašā struktūrā, piemēram, tīkla adaptera kartē vai maršrutētāja modulī. Raiduztvērēja mikroshēma īsteno visas PHY ierīces funkcijas. Izmantojot ārējo versiju, raiduztvērējs tiek sadalīts atsevišķā ierīcē un savienots, izmantojot MII kabeli.

MII interfeiss izmanto 4 bitu datu gabalus, lai tos paralēli pārsūtītu starp MAC un PHY apakšslāņiem. Pārraides un uztveršanas kanāli no MAC uz PHY un otrādi tiek sinhronizēti ar pulksteņa signālu, ko ģenerē PHY slānis. Datu pārraides kanālu no MAC uz PHY ierobežo signāls “Transmit”, un datu saņemšanas kanālu no PHY uz MAC ierobežo signāls “Receive”.

Portu konfigurācijas dati tiek glabāti divos reģistros: vadības reģistrā un statusa reģistrā. Kontroles reģistrs tiek izmantots, lai iestatītu porta darbības ātrumu, lai norādītu, vai ports piedalīsies automātiskās sarunas par līnijas ātrumu procesā, lai iestatītu porta darbības režīmu (pusduplekss vai pilns duplekss).

Statusa reģistrā ir informācija par pašreizējo ostas darbības režīmu, tostarp par to, kurš režīms tika izvēlēts automātisko sarunu rezultātā.

Fiziskā slāņa specifikācijas 100 Bāze - FX / TX . Šīs specifikācijas nosaka Fast Ethernet darbību, izmantojot daudzmodu optiskās šķiedras kabeli vai UTP Cat.5/STP Type 1 kabeļus pusdupleksa un pilna dupleksa režīmā. Tāpat kā FDDI standartā, katrs mezgls šeit ir savienots ar tīklu ar divām daudzvirzienu signāla līnijām, kas nāk attiecīgi no mezgla uztvērēja un raidītāja.

19. att. Atšķirības starp Fast Ethernet tehnoloģiju un Ethernet tehnoloģiju

100Base-FX/TX standarti izmanto to pašu 4B/5B loģiskās kodēšanas metodi fiziskā starpsavienojuma apakšslānī, kur tā ir pārnesta nemainītā veidā no FDDI tehnoloģijas. Lai atdalītu Ethernet rāmja sākumu no dīkstāves rakstzīmēm, tiek izmantotas nelegālas sākuma norobežotāja un beigu norobežotāja kombinācijas.

Pēc 4 bitu koda tetradu pārveidošanas 5 bitu kombinācijās pēdējie ir jāattēlo kā optiskie vai elektriskie signāli kabelī, kas savieno tīkla mezglus. 100Base-FX un 100Base-TX specifikācijās šim nolūkam tiek izmantotas dažādas fiziskās kodēšanas metodes.

100Base-FX specifikācijā tiek izmantots potenciāls NRZI fiziskais kods. NRZI (Non Return to Zero Invert to one) kods ir vienkāršā potenciālā NRZ koda modifikācija (kas izmanto divus potenciālu līmeņus, lai attēlotu loģisko 0 un 1).

NRZI metode izmanto arī divus signāla potenciālu līmeņus. Loģiskie 0 un 1 NRZI metodē tiek kodēti šādi (20. att.): katras vienības bitu intervāla sākumā potenciālā vērtība uz līnijas tiek apgriezta, bet, ja pašreizējais bits ir 0, tad tā sākumā potenciāls. uz līnijas nemainās.

20. att. Potenciālo NRZ un NRZI kodu salīdzinājums.

100Base - TX specifikācijā tiek izmantots MLT-3 kods, kas aizgūts no CDDI tehnoloģijas, lai pārraidītu 5 bitu koda vārdus pa vītā pāra kabeļiem. Atšķirībā no NRZI koda šis kods ir trīs līmeņu (21. att.) un ir sarežģīta NRZI koda versija. MLT-3 kods izmanto trīs potenciālu līmeņus (+V, 0, -V), pārraidot 0 potenciālā vērtība uz bitu intervāla robežas nemainās, pārraidot 1 mainās uz blakus esošajiem ķēdē + V, 0, -V, 0, + V utt.

21. att. MLT-3 kodēšanas metode.

Papildus MLT-3 metodes izmantošanai 100Base - TX specifikācija atšķiras arī no 100Base - FX specifikācijas, jo tajā tiek izmantota kodēšana. Scrambleris parasti ir XOR kombinēta ķēde, kas pirms MLT-3 kodēšanas šifrē 5 bitu koda vārdu secību, lai iegūtā signāla enerģija tiktu vienmērīgi sadalīta visā frekvenču spektrā. Tas uzlabo trokšņa imunitāti, jo Spektra komponenti, kas ir pārāk spēcīgi, rada nevēlamus traucējumus blakus esošajās pārvades līnijās un rada starojumu vidē. Uztvērēja mezglā esošais atšifrētājs veic apgriezto atšifrēšanas funkciju, t.i. sākotnējās 5 bitu kombināciju secības atjaunošana.

Specifikācija 100 Bāze - T 4 . Šī specifikācija tika izstrādāta, lai Fast Ethernet varētu izmantot esošos 3. kategorijas vītā pāra vadus. 100Base-T4 specifikācijā tiek izmantoti visi četri vītā kabeļa pāri, lai palielinātu sakaru saites kopējo caurlaidspēju, vienlaikus pārraidot datu straumes pa visiem vītā pāriem. Papildus diviem vienvirziena pāriem, ko izmanto 100Base — TX, ir divi papildu pāri, kas ir divvirzienu un kalpo datu pārraides paralēlizēšanai. Kadrs tiek pārraidīts pa trim līnijām pa baitam un paralēli, kas samazina vienas līnijas joslas platuma prasību līdz 33,3 Mbit/s. Katrs baits, kas tiek pārraidīts pa noteiktu pāri, ir kodēts ar sešiem trīskāršiem cipariem saskaņā ar 8B/6T kodēšanas metodi. Rezultātā ar bitu pārraides ātrumu 33,3 Mbit/s signāla maiņas ātrums katrā līnijā ir 33,3 * 6/8 = 25 Mbaud, kas iekļaujas UTP Cat.3 kabeļa joslas platumā (16 MHz).

Ceturtais vītā pāris tiek izmantots, lai klausītos nesējfrekvenci pārraides laikā sadursmes noteikšanas nolūkos.

Fast Ethernet sadursmes domēnā, kuram nevajadzētu pārsniegt 205 m, ir atļauts izmantot ne vairāk kā vienu I klases atkārtotāju (apraides atkārtotājs, kas atbalsta dažādas kodēšanas shēmas, kas pieņemtas 100Base-FX/TX/T4 tehnoloģijās, 140 bt latentums) un nav vairāk nekā divi II klases retranslatori (caurspīdīgs atkārtotājs, kas atbalsta tikai vienu no kodēšanas shēmām, latentums 92 bt). Tādējādi 4 centrmezglu noteikums ir pārvērties par viena vai divu centrmezglu noteikumu Fast Ethernet tehnoloģijā atkarībā no centrmezgla klases.

Neliels atkārtotāju skaits Fast Ethernet nav nopietns šķērslis, veidojot lielus tīklus, jo slēdžu un maršrutētāju izmantošana sadala tīklu vairākos sadursmes domēnos, no kuriem katrs ir veidots uz viena vai diviem atkārtotājiem.

Automātiskās sarunas par ostas darbības režīmiem . 100Base-TX/T4 specifikācijas atbalsta Autonegotiation, kas ļauj divām PHY ierīcēm automātiski izvēlēties visefektīvāko darbības režīmu. Šim nolūkam tas ir paredzēts režīma sarunu protokols, ar kuru osta var izvēlēties efektīvāko režīmu, kas pieejams abiem biržas dalībniekiem.

Pašlaik kopumā ir definēti 5 darbības režīmi, kas var atbalstīt PHY TX/T4 ierīces uz vītā pāra:

10Base-T (2 3. kategorijas pāri); 10Base-T pilna dupleksa (2 3. kategorijas pāri); 100Base-TX (2 pāri Category 5 vai STP Type 1); 100Base-TX pilna dupleksa (2 pāri 5. kategorijas vai STP Type 1); 100Base-T4 (4 3. kategorijas pāri).

10Base-T režīmam ir viszemākā prioritāte sarunu procesā, un 100Base-T4 režīmam ir visaugstākā. Sarunu process notiek, kad ir ieslēgts ierīces barošanas avots, un to jebkurā laikā var uzsākt arī vadības ierīce.

Ierīce, kas ir sākusi automātisko sarunu procesu, savam partnerim nosūta īpašu FLP impulsu sēriju ( Ātri Saite Pulss pārsprāgt), kas satur 8 bitu vārdu, kas kodē piedāvāto mijiedarbības režīmu, sākot ar augstāko prioritāti, ko atbalsta mezgls.

Ja partnermezgls atbalsta automātiskās sarunas funkciju un spēj atbalstīt piedāvāto režīmu, tad tas atbild ar savu FLP impulsa uzliesmojumu, kurā tas apstiprina šo režīmu un sarunas ar to beidzas. Ja partnermezgls atbalsta zemākas prioritātes režīmu, tas to norāda atbildē un šis režīms tiek izvēlēts kā darba režīms.

Mezgls, kas atbalsta tikai 10Base-T tehnoloģiju, nosūta savienojamības testa impulsus ik pēc 16 ms un nesaprot FLP pieprasījumu. Mezgls, kas, atbildot uz FLP pieprasījumu, saņem tikai līnijas nepārtrauktības impulsus, saprot, ka tā partneris var darboties, tikai izmantojot 10Base-T standartu, un pats nosaka šo darbības režīmu.

Pilna dupleksa darbība . Mezgli, kas atbalsta 100Base FX/TX specifikācijas, var darboties arī pilnas dupleksa režīmā. Šajā režīmā netiek izmantota CSMA/CD multivides piekļuves metode, un nav sadursmju jēdziena. Pilna dupleksā darbība ir iespējama tikai tad, ja tīkla adapteris tiek pievienots slēdžam vai tieši pievienojot slēdžus.

100VG — AnyLAN

100VG-AnyLAN tehnoloģija būtiski atšķiras no klasiskā Ethernet. Galvenās atšķirības starp tām ir šādas:

lietots multivides piekļuves metodePieprasījums Prioritāte– prioritātes prasība, kas nodrošina ievērojami taisnīgāku tīkla joslas platuma sadalījumu salīdzinājumā ar CSMA/CD metodi sinhronām lietojumprogrammām; kadri netiek pārraidīti uz visām tīkla stacijām, bet tikai uz galamērķa staciju; tīklam ir speciāls piekļuves arbitrs - centrālais centrmezgls, un tas būtiski atšķir šo tehnoloģiju no citām, kas izmanto sadalītas piekļuves algoritmu; tiek atbalstīti divu tehnoloģiju rāmji - Ethernet un Token Ring (tātad nosaukums AnyLAN). Saīsinājums VG nozīmē Voice-Grade TP — vītā pāra balss telefonijai; dati tiek pārraidīti vienā virzienā vienlaikus pa 4 UTP 3. kategorijas vītā pāriem; pilna dupleksa nav iespējama.

Datu kodēšanā tiek izmantots 5B/6B loģiskais kods, kas nodrošina signāla spektru diapazonā līdz 16 MHz (UTP 3. kategorijas joslas platums) ar bitu pārraides ātrumu 30 Mbit/s katrā līnijā. NRZ kods tika izvēlēts kā fiziskā kodēšanas metode.

100VG-AnyLAN tīkls sastāv no centrālā centrmezgla, ko sauc par sakni, un gala mezgliem un citiem ar to savienotiem centrmezgliem. Ir atļauti trīs kaskādes līmeņi. Katru centrmezglu vai tīkla adapteri šajā tīklā var konfigurēt, lai tas darbotos ar Ethernet rāmjiem vai Token Ring rāmjiem.

Katrs centrmezgls cikliski aptaujā savu ostu statusu. Stacija, kas vēlas pārraidīt paketi, nosūta īpašu signālu uz centrmezglu, pieprasot pārraidīt kadru un norādot tā prioritāti. 100VG-AnyLAN tīkls izmanto divus prioritātes līmeņus - zemu un augstu. Zema prioritāte atbilst parastajiem datiem (failu pakalpojums, drukas pakalpojums utt.), un augsta prioritāte atbilst laika jutīgiem datiem (piemēram, multividei).

Pieprasījuma prioritātēm ir statiski un dinamiski komponenti, t.i. stacija ar zemu prioritātes līmeni, kurai ilgu laiku nav piekļuves tīklam, dinamiskās komponentes dēļ saņem augstu prioritāti.

Ja tīkls ir brīvs, centrmezgls ļauj mezglam pārsūtīt paketi un visiem pārējiem mezgliem nosūta brīdinājuma signālu par kadra ierašanos, pēc kura mezgliem jāpārslēdzas uz kadru uztveršanas režīmu (pārtrauciet sūtīt statusa signālus). . Pēc galamērķa adreses analīzes saņemtajā paketē centrmezgls nosūta paketi galamērķa stacijai. Kadra pārraides beigās centrmezgls nosūta dīkstāves signālu, un mezgli atkal sāk pārraidīt informāciju par savu stāvokli. Ja tīkls ir aizņemts, centrmezgls ievieto saņemto pieprasījumu rindā, kas tiek apstrādāts atbilstoši pieprasījumu saņemšanas secībai un ņemot vērā to prioritātes. Ja portam ir pievienots cits centrmezgls, aptauja tiek apturēta, līdz pakārtotais centrmezgls pabeidz aptauju. Lēmumu par piekļuves piešķiršanu tīklam pieņem saknes koncentrators pēc tam, kad visi tīkla koncentratori ir aptaujājuši portus.

Neskatoties uz šīs tehnoloģijas vienkāršību, viens jautājums paliek neskaidrs: kā centrmezgls zina, ar kuru portu ir savienota galamērķa stacija? Visās citās tehnoloģijās šis jautājums neradās, jo kadrs tika vienkārši pārsūtīts uz visām tīkla stacijām, un galamērķa stacija, atpazinusi savu adresi, pārkopēja saņemto kadru buferī.

100VG-AnyLAN tehnoloģijā šī problēma tiek atrisināta šādi - centrmezgls uzzina stacijas MAC adresi brīdī, kad tā ir fiziski savienota ar tīklu ar kabeli. Ja citās tehnoloģijās fiziskā savienojuma procedūra nosaka kabeļa savienojamību (saites pārbaude tehnoloģijā 10Base-T), porta veidu (FDDI tehnoloģija), porta ātrumu (automātiskā pārruna Fast Ethernet), tad 100VG-AnyLAN tehnoloģijā, izveidojot fiziskais savienojums, centrmezgls uzzina pievienotās stacijas MAC adresi un saglabā to savā MAC adrešu tabulā, līdzīgi kā tilta/slēdža tabulā. Atšķirība starp 100VG-AnyLAN centrmezglu un tiltu vai slēdzi ir tāda, ka tam nav iekšējā kadra bufera. Tāpēc tas saņem tikai vienu kadru no tīkla stacijām un nosūta to uz mērķa portu. Kamēr adresāts nav saņēmis pašreizējo kadru, centrmezgls nepieņem jaunus kadrus, tāpēc koplietotā datu nesēja efekts saglabājas. Uzlabojas tikai tīkla drošība, jo... tagad kadri nesasniedz ārzemju ostas, un tos ir grūtāk pārtvert.

Abstrakts

Pašlaik Krievijas tūrisma tirgus attīstās ārkārtīgi nevienmērīgi. Izejošā tūrisma apjoms dominē pār ienākošā un vietējā tūrisma apjomu.

Pedagoģiskās prakses programma (vācu un angļu val.): Izglītības un metodiskā rokasgrāmata Filoloģijas fakultātes IV un V kursa studentiem / Sast. Ariničeva L. A., Davydova I. V. Tobolska: TGSPA im. D. I. Mendeļejeva, 2011. 60 lpp.

Programma

Lekciju konspekts par disciplīnu: “tīkla ekonomika” Sekciju skaits

Abstrakts

Interneta tehnoloģiju parādīšanās, kas ļauj veidot biznesa attiecības interneta vidē, ļauj runāt par jauna ekonomikas tēla rašanos, ko var saukt par “tīklu” vai “interneta ekonomiku”.

Uzmanība tiek pievērsta arvien populārākajai tehnoloģijai programmatūras definēts tīkliem.<...>Protams, ir jāparedz prasības citiem rādītājiem, kas definē jēdzienu QoS(pakalpojumu kvalitāte).<...>Šeit ir aprakstītas tādas tehnoloģijas kā bankomāts, SDH, MPLS-TP,PBB-TE.<...>Rokasgrāmatas pielikumā sniegts īss būvniecības principu kopsavilkums programmatūras definēts tīkli, kas pēdējā laikā ir ieguvuši arvien lielāku popularitāti.<...>Dots tīkla funkciju virtualizācijas tehnoloģijas apraksts. NFV(Network Function Virtualization), sniegts salīdzinājums SDN Un NFV. <...>Fiziskā trešdiena pārskaitījumi dati Vispārīgie fizikālie raksturlielumi vidi. <...>Fiziskā trešdiena pārskaitījumi dati (vide) var attēlot kabeli, zemes atmosfēru vai kosmosu.<...> Kabeļi augstāks kategorijām ir vairāk pagriezienu uz garuma vienību.<...> Kabeļi kategorijām 1 tiek izmantoti, ja pārraides ātruma prasības ir minimālas.<...> Kabeļi kategorijām 2 kabeļus pirmo reizi izmantoja IBM, veidojot savu kabeļu sistēmu.<...> Kabeļi kategorijām 4 ir nedaudz uzlabota versija kabeļi kategorijām 3. <...> Liels ātrums pārraide Bezvadu dati ir apskatīti 7. nodaļā.<...>Tīkla topoloģijas izvēle ir svarīgākais uzdevums, kas atrisināts tā izbūves laikā, un to nosaka efektivitātes un strukturāli uzticamība. <...>Darbs pie atvērto sistēmu standartizācijas sākās 1977. gadā. 1983. gadā tika ierosināts atsauces standarts modelis VOS- vispārīgākais standartu izstrādes struktūras apraksts.<...> Modelis VOS, kas nosaka attiecību principus starp atsevišķiem standartiem, ir pamats vairāku standartu paralēlai izstrādei un nodrošina pakāpenisku pāreju no esošajām ieviešanām uz jauniem standartiem.<...>Atsauce modelis VOS nedefinē protokolus un mijiedarbības saskarnes, fizisko savienojuma līdzekļu struktūru un raksturlielumus.<...>Treškārt, tīklu līmenī, veic maršrutēšanu<...>

Network_technologies_for_high-speed_data_transmission._Tutorial_manual_for_universities._-_2016_(1).pdf

UDC 621.396.2 BBK 32.884 B90 REZULTĀTĀJI: inženierzinātņu doktors. Zinātnes, inženierzinātņu profesors. zinātnes, profesors; Doctor Budyldina N.V., Shuvalov V.P. B90 Tīkla tehnoloģijas ātrgaitas datu pārraidei. Mācību grāmata augstskolām / Red. Profesors V.P. Šuvalovs. – M.: Uzticības tālrunis – Telecom, 2016. – 342 lpp.: ill. ISBN 978-5-9912-0536-8. Informācijas sakaru tīklu, kas nodrošina ātrgaitas datu pārraidi, būvniecības jautājumi ir izklāstīti kompaktā formā. Tiek parādītas sadaļas, kas nepieciešamas, lai saprastu, kā nodrošināt pārraidi ne tikai lielā ātrumā, bet arī ar citiem sniegtā pakalpojuma kvalitāti raksturojošiem rādītājiem. Dots atvērto sistēmu un transporta tīklu tehnoloģiju mijiedarbības etalonmodeļa dažādu līmeņu protokolu apraksts. Tiek aplūkoti jautājumi par datu pārraidi bezvadu sakaru tīklos un mūsdienīgām pieejām, kas nodrošina liela apjoma informācijas nodošanu pieņemamos laika periodos. Uzmanība tiek pievērsta arvien populārākajai programmatūras definēto tīklu tehnoloģijai. Studentiem, kas studē apmācību jomā “Infokomunikāciju tehnoloģijas un komunikācijas sistēmas” ar “bakalaura” un “maģistra” kvalifikāciju (grādiem). Grāmatu var izmantot telekomunikāciju darbinieku prasmju pilnveidošanai. BBK 32.884 Budildina Nadežda Veniaminovna, Šuvalovs Vjačeslavs Petrovičs Tīkla tehnoloģijas ātrdarbīgai datu pārraidei Mācību grāmata augstskolām Visas tiesības aizsargātas. Nevienu šīs publikācijas daļu nedrīkst reproducēt nekādā veidā vai ar jebkādiem līdzekļiem bez autortiesību īpašnieka rakstiskas atļaujas © Zinātniskā un tehniskā izdevniecība "Hot Line - Telecom" LLC www.techbook.ru © N.V. Budildina, V.P. Šuvalovs L. D. G. Nevoļins G. Dorosinskis Izdevēja adrese internetā www.tech b o o k .ru

2. lapa

Saturs Ievads. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Atsauces ievadam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1. nodaļa. Pamatjēdzieni un definīcijas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1. Informācija, ziņojums, signāls. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2. Informācijas pārsūtīšanas ātrums. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3. Fiziskā datu pārraides vide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4. Signāla pārveidošanas metodes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5. Metodes vairākkārtējai piekļuvei videi. . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.6. Telekomunikāciju tīkli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 1.7. Standartizācijas darba organizēšana datu pārraides jomā. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.8. Atvērto sistēmu mijiedarbības atsauces modelis. . . . . . . 47 1.9. Kontroles jautājumi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 1.10. Bibliogrāfija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 2. nodaļa. Pakalpojuma kvalitātes rādītāju nodrošināšana. . 58 2.1. Pakalpojuma kvalitāte. Vispārīgi noteikumi. . . . . . . . . . . . . . . 58 2.2. Datu pārraides precizitātes nodrošināšana. . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 2.3. Strukturālās uzticamības rādītāju nodrošināšana. . . . . . . . 78 2.4. QoS maršrutēšana. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 2.5. Kontroles jautājumi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 2.6. Bibliogrāfija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 3. nodaļa. Vietējie tīkli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1. LAN protokoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.1. Ethernet tehnoloģija (IEEE 802.3). . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.2. Token Ring tehnoloģija (IEEE 802.5). . . . . . . . . . . . . . . 93 3.1.3. FDDI tehnoloģija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 3.1.4. Fast Ethernet (IEEE 802.3u). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 3.1.5. 100VG-AnyLAN tehnoloģija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.1.6. Ātrgaitas Gigabit Ethernet tehnoloģija. . . . . 102 3.2. Tehniskie līdzekļi, kas nodrošina ātrdarbīgu datu tīklu darbību. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.1. Centrmezgli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.2. Tilti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 3.2.3. Slēdži. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3.2.4. STP protokols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 3.2.5. Maršrutētāji. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 3.2.6. Vārti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 3.2.7. Virtuālais lokālais tīkls (VLAN). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

341. lpp

342 Saturs 3.3. Kontroles jautājumi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 3.4. Bibliogrāfija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 4. nodaļa. Saites slāņa protokoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 4.1. Saites slāņa galvenie uzdevumi, protokola funkcijas 138 4.2. Uz baitiem orientēti protokoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 4.3. Uz bitiem orientēti protokoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.3.1. HDLC (High-Level Data Link Control) protokols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.3.2. Frame protokols SLIP (Serial Line Internet Protocol). 152 4.3.3. PPP (Point-to-Point Protocol) protokols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.4. Kontroles jautājumi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 4.5. Bibliogrāfija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 5. nodaļa. Tīkla un transporta slāņa protokoli. . . . . . . . 161 5.1. IP protokols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 5.2. IPv6 protokols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 5.3. Routing Protocol RIP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 5.4. OSPF iekšējā maršrutēšanas protokols. . . . . . . . . . . . . . 187 5.5. BGP-4 protokols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 5.6. Resursu rezervēšanas protokols ir RSVP. . . . . . . . . . . . . . 203 5.7. Pārsūtīšanas protokols RTP (Real-Time Transport Protocol). . . . 206 5.8. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) protokols. . . 211 5.9. LDAP protokols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 5.10. Protokoli ARP, RARP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 5.11. TCP (Transmission Control Protocol) protokols. . . . . . . . . . . . 220 5.12. UDP (User Datagram Protocol) protokols. . . . . . . . . . . . . . . . . 229 5.13. Kontroles jautājumi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 5.14. Bibliogrāfija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 6. nodaļa. Transporta IP tīkli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 6.1. ATM tehnoloģija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 6.2. Sinhronā digitālā hierarhija (SDH). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 6.3. Vairāku protokolu etiķešu pārslēgšana. . . . . . . . . . . . . . . 245 6.4. Optiskā transporta hierarhija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 6.5. Ethernet modelis un hierarhija transporta tīkliem. . . . . . 256 6.6. Kontroles jautājumi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 6.7. Bibliogrāfija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 7. nodaļa. Bezvadu tehnoloģijas ātrdarbīgai datu pārraidei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 7.1. Wi-Fi tehnoloģija (Wireless Fidelity). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 7.2. WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) tehnoloģija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

342. lpp

343 7.3. Pāreja no WiMAX uz LTE tehnoloģiju (LongTermEvolution). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 7.4. Ātrgaitas bezvadu tīklu stāvoklis un izredzes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 7.5. Kontroles jautājumi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 7.6. Bibliogrāfija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 8.nodaļa. Secinājuma vietā: dažas domas par tēmu “kas jādara, lai nodrošinātu ātrgaitas datu pārraidi IP tīklos”. 279 8.1. Tradicionāla datu pārraide ar garantētu piegādi. Problēmas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 8.2. Alternatīvi datu pārraides protokoli ar garantētu piegādi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 8.3. Sastrēgumu kontroles algoritms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 8.4. Nosacījumi ātras datu pārraides nodrošināšanai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 8.5. Netiešas problēmas, nodrošinot liela ātruma datu pārraidi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 8.6. Bibliogrāfija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 1. pielikums. Programmatūras definēti tīkli. . . . . . . . . . 302 P.1. Vispārīgi noteikumi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 P.2. OpenFlow protokols un OpenFlow slēdzis. . . . . . . . . . . . . . 306 P.3. NFV tīkla virtualizācija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 P.4. PKS standartizācija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 lpp.5. SDN Krievijā. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 P.6. Bibliogrāfija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 Termini un definīcijas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

• Priekšvārds
• 1. nodaļa.
  Ātrgaitas datu tīklu attīstības vēsturiskais fons
• 2. nodaļa.
  Atvērto sistēmu mijiedarbības atsauces modelis EMVOS (Open System Interconnection — OSI modelis)
• 3. nodaļa.
  Starptautiskās standartu organizācijas
• 4. nodaļa.
  Fiziskā un loģiskā datu kodēšana
• 5. nodaļa.
  Šaurjoslas un platjoslas sistēmas. Datu multipleksēšana
• 6. nodaļa.
  Datu pārraides režīmi. Pārraides mediji
• 7. nodaļa.
  Strukturētas kabeļu sistēmas
• 8. nodaļa.
  Datu pārraides sistēmu topoloģijas
• 9. nodaļa.
  Kanāla piekļuves metodes
• 10. nodaļa.
  Komutācijas tehnoloģijas
• 11. nodaļa.
  Tīkla segmentu komunikācija
• Literatūra

5. nodaļa. Šaurjoslas un platjoslas sistēmas. Datu multipleksēšana

Šaurjoslas sistēma (bāzes josla) izmanto ciparu signāla pārraides metodi. Lai gan digitālajam signālam ir plašs spektrs un teorētiski tas aizņem bezgalīgu frekvenču joslu, praksē pārraidītā signāla spektra platumu nosaka tā pamata harmoniku frekvences. Tie dod galveno enerģijas ieguldījumu signālu veidošanā. Šaurjoslas sistēmā pārraide tiek veikta sākotnējā frekvenču joslā, signāla spektrs netiek pārsūtīts uz citiem frekvenču reģioniem. Šajā ziņā sistēmu sauc par šaurjoslu. Signāls aizņem gandrīz visu līnijas joslas platumu. Signāla reģenerācijai un pastiprināšanai datu pārraides tīklos tiek izmantotas īpašas ierīces - retranslatori.

Šaurjoslas pārraides ieviešanas piemērs ir lokālie tīkli un ar tiem saistītās IEEE specifikācijas (piemēram, 802.3 vai 802.5).

Iepriekš šaurjoslas pārraide signāla vājināšanās dēļ tika izmantota aptuveni 1-2 km attālumā pa koaksiālajiem kabeļiem, bet mūsdienu sistēmās, pateicoties dažāda veida signālu kodēšanai un multipleksēšanai un kabeļu sistēmu veidiem, ierobežojumi ir virzīti. atpakaļ uz 40 kilometriem vai vairāk.

Termins platjoslas pārraide sākotnēji tika izmantots telefona sakaru sistēmās, kur tas apzīmēja analogo kanālu ar frekvenču diapazonu (joslas platumu) vairāk nekā 4 KHz. Lai taupītu resursus, pārraidot lielu skaitu telefona signālu ar frekvenču joslu 0,3-3,4 KHz, ir izstrādātas dažādas šo signālu saspiešanas (multipleksēšanas) shēmas, nodrošinot to pārraidi pa vienu kabeli.

Ātrgaitas tīkla lietojumprogrammās platjoslas pārraide nozīmē, ka datu pārraidei tiek izmantots analogais nesējs, nevis impulsu nesējs. Pēc analoģijas termins “platjoslas internets” nozīmē, ka jūs izmantojat kanālu, kura joslas platums pārsniedz 128 Kb/s (Eiropā) vai 200 Kb/s (ASV). Platjoslas sistēmai ir liela caurlaidspēja un tā nodrošina ātrdarbīgu datu un multivides informācijas (balss, video, datu) pārraidi. Piemēri ir bankomātu tīkli, B-ISDN, Frame Relay, CATV kabeļu apraides tīkli.

Termins "multipleksēšana" datortehnoloģijās tiek izmantots daudzos veidos. Ar to mēs domājam vairāku sakaru kanālu apvienošanu vienā datu pārraides kanālā.

Uzskaitīsim galvenos multipleksēšanas paņēmienus: frekvences dalīšanas multipleksēšana (FDM), laika multipleksēšana - Time Division Multiplexing (TDM) un spektrālā jeb viļņa garuma dalīšanas multipleksēšana (WDM).

WDM tiek izmantots tikai optiskās šķiedras sistēmās. Kabeļtelevīzija, piemēram, izmanto FDM.

FDM

Izmantojot frekvenču multipleksēšanu, katram kanālam tiek piešķirts savs analogais nesējs. Šajā gadījumā FDM var izmantot jebkura veida modulāciju vai to kombināciju. Piemēram, kabeļtelevīzijā koaksiālais kabelis ar joslas platumu 500 MHz nodrošina 80 kanālu pārraidi pa 6 MHz. Katrs no šiem kanāliem savukārt tiek iegūts, multipleksējot apakškanālus audio un video pārraidīšanai.

TDM

Ar šāda veida multipleksēšanu zema ātruma kanāli tiek apvienoti (apvienoti) vienā ātrdarbīgā, pa kuru tiek pārraidīta jaukta datu plūsma, kas veidojas sākotnējo straumju apkopošanas rezultātā. Katram zema ātruma kanālam noteikta ilguma cikla ietvaros tiek piešķirts savs laika posms (laika periods). Dati tiek attēloti kā biti, baiti vai bitu vai baitu bloki. Piemēram, kanālam A tiek piešķirti pirmie 10 biti noteiktā ilguma laika intervālā (kadrs, kadrs), kanālam B tiek piešķirti nākamie 10 biti utt. Papildus datu bitiem kadrā ir iekļauti pakalpojuma biti pārraides sinhronizācijai un citiem mērķiem. Rāmim ir stingri noteikts garums, ko parasti izsaka bitos (piemēram, 193 biti) un struktūrā.

Tīkla ierīces, kas multipleksē zema ātruma kanālu datu plūsmas (pietekas, komponentu straumes) kopējā apkopotā plūsmā (agregātā), lai pārraidītu pa vienu fizisko kanālu, sauc par multipleksoriem (multiplekseri, mux, mux). Ierīces, kas sadala apkopotu straumi komponentu plūsmās, sauc par demultiplekseriem.

Sinhronie multipleksori izmanto fiksētu sadalījumu laika nišās. Datiem, kas pieder noteiktai komponentu straumei, ir vienāds garums un tie tiek pārraidīti vienā un tajā pašā laika spraugā katrā multipleksētā kanāla kadrā. Ja informācija netiek pārsūtīta no noteiktas ierīces, tad tās laika slots paliek tukšs. Statistiskie multipleksori (stat muxes) atrisina šo problēmu, dinamiski piešķirot aktīvajai ierīcei brīvu laika nišu.

WDM

Katra kanāla organizēšanai WDM izmanto dažādus gaismas viļņu garumus. Faktiski tas ir īpašs frekvenču dalīšanas multipleksēšanas veids ļoti augstās frekvencēs. Izmantojot šāda veida multipleksēšanu, raidierīces darbojas dažādos viļņu garumos (piemēram, 820 nm un 1300 nm). Pēc tam starus apvieno un pārraida pa vienu optiskās šķiedras kabeli. Uztvērēja ierīce atdala pārraidi pēc viļņa garuma un novirza starus uz dažādiem uztvērējiem. Lai apvienotu/atdalītu kanālus pēc viļņa garuma, tiek izmantotas īpašas ierīces - savienotāji. Zemāk ir šādas multipleksēšanas piemērs.

5.1.att. WDM multipleksēšana

Starp galvenajiem savienotāju dizainiem izšķir atstarojošos savienotājus un centrāli simetriskos atstarojošos savienotājus (SCR). Atstarojošie savienojumi ir mazi stikla gabaliņi, kas centrā ir “savīti” zvaigznes formā. Izejas staru skaits atbilst savienotāju portu skaitam. Un portu skaits nosaka to ierīču skaitu, kuras pārraida dažādos viļņu garumos. Zemāk ir parādīti divu veidu atstarojošie savienotāji.

Att.5.2. Raidošā zvaigzne

5.3.att. atstarojoša zvaigzne

Centrāli simetrisks atstarojošais savienotājs izmanto gaismu, kas atstarota no sfēriska spoguļa. Šajā gadījumā ienākošais stars tiek sadalīts divos staros simetriski pret spoguļa sfēras izliekuma centru. Pagriežot spoguli, mainās sfēras izliekuma stāvoklis un attiecīgi arī atstarotā stara ceļš. Varat pievienot trešo optiskās šķiedras kabeli un novirzīt atstaroto staru uz citu portu. Uz šīs idejas pamatā ir WDM multiplekseru un optisko šķiedru slēdžu ieviešana.

Att.5.4. Centrāli simetrisks atstarojošs savienotājs

Optiskos multipleksorus var realizēt ne tikai izmantojot CSR savienotājus, bet arī izmantojot atstarojošos filtrus un difrakcijas režģus. Tie nav aplūkoti šajā apmācībā.

Galvenie faktori, kas nosaka dažādu implementāciju iespējas, ir traucējumi un kanālu atdalīšana. Šķērsrunu apjoms nosaka, cik labi kanāli ir atdalīti, un, piemēram, parāda, cik liela daļa 820 nm staru kūļa jaudas nonāca 1300 nm pieslēgvietā. 20 dB signāls nozīmē, ka 1% signāla parādījās neparedzētajā portā. Lai nodrošinātu uzticamu signālu atdalīšanu, viļņu garumiem jābūt “plaši”. Ir grūti atpazīt tuvus viļņu garumus, piemēram, 1290 un 1310 nm. Parasti tiek izmantotas 4 multipleksēšanas shēmas: 850/1300, 1300/1550, 1480/1550 un 985/1550 nm. Labākie raksturlielumi līdz šim konstatēti CSR sakabēs ar spoguļu sistēmu, piemēram, diviem (5.5. att.).

Att.5.5. SCR savienotājs ar diviem spoguļiem

WDM tehnoloģija, kas ir viens no trim viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanas veidiem, spektra efektivitātes ziņā ieņem vidējo pozīciju. WDM sistēmas apvieno spektrālos kanālus, kuru viļņu garumi atšķiras viens no otra par 10 nm. Visproduktīvākā tehnoloģija ir DWDM (Dense WDM). Tas ietver kanālu apvienošanu, kas izvietoti visā spektrā ne vairāk kā par 1 nm, bet dažās sistēmās pat par 0,1 nm. Sakarā ar šo blīvo signālu sadalījumu visā spektrā, DWDM aprīkojuma izmaksas parasti ir ļoti augstas. Spektra resursi vismazāk efektīvi tiek izmantoti jaunajās sistēmās, kuru pamatā ir CWDM tehnoloģija (Coarse WDM, retās WDM sistēmas). Šeit spektrālos kanālus atdala vismaz 20 nm (dažos gadījumos šī vērtība sasniedz 35 nm). CWDM sistēmas parasti izmanto metro tīklos un LAN, kur zemas aprīkojuma izmaksas ir svarīgs faktors un ir nepieciešami 8–16 WDM kanāli. CWDM iekārtas nav ierobežotas ar vienu spektra daļu un var darboties diapazonā no 1300 līdz 1600 nm, savukārt DWDM iekārtas ir piesaistītas šaurākam diapazonam no 1530 līdz 1565 nm.

secinājumus

Šaurjoslas sistēma ir pārraides sistēma sākotnējā frekvenču joslā, izmantojot ciparu signālus. Lai vienā platjoslas kanālā pārraidītu vairākus šaurjoslas kanālus, modernās pārraides sistēmas pa vara kabeļiem izmanto TDM laika multipleksēšanu. Optisko šķiedru sistēmas izmanto WDM viļņa garuma multipleksēšanu.

Papildus informācija

Kontroles jautājumi

• Ierīce, kurā visas ienākošās informācijas plūsmas ir apvienotas vienā izvades saskarnē, veic šādas funkcijas:
  • slēdzis
  • atkārtotājs
  • multipleksors
  • demultiplekseris
• Desmit signāli, kuriem katram nepieciešams 4000 Hz joslas platums, tiek multipleksēti vienā kanālā, izmantojot FDM. Kādam jābūt multipleksēta kanāla minimālajam joslas platumam ar aizsardzības intervāla platumu 400 Hz?
  • 40800 Hz
  • 44000 Hz
  • 4800 Hz
  • 43600 Hz