บทคัดย่อทางวินัย เทคโนโลยีเครือข่ายของระบบการรับส่งข้อมูลความเร็วสูง หัวข้อ “เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีแลน เทคโนโลยีอีเธอร์เน็ตความเร็วสูง การจัดองค์กรตามหน้าที่ของเครือข่าย วิธีการถ่ายโอนข้อมูล

ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพใหม่ เครือข่ายข้อกำหนดของแอปพลิเคชันสมัยใหม่ เช่น มัลติมีเดีย คอมพิวเตอร์แบบกระจาย และระบบประมวลผลธุรกรรมออนไลน์ ทำให้เกิดความจำเป็นเร่งด่วนในการขยายมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

ปกติสิบเมกะบิต อีเทอร์เน็ตซึ่งครองตำแหน่งที่โดดเด่นมาเป็นเวลานานอย่างน้อยก็มองจากรัสเซียกำลังถูกแทนที่ด้วยความทันสมัยและมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เทคโนโลยีที่รวดเร็วการส่งข้อมูล

ที่ตลาด ความเร็วสูง(มากกว่า 100 Mbit/s) เครือข่ายสองสามปีที่ผ่านมามีเพียงเครือข่าย FDDI เท่านั้น ปัจจุบันมีการเสนอเทคโนโลยีที่แตกต่างกันประมาณโหล ทั้งการพัฒนามาตรฐานที่มีอยู่และตามแนวคิดใหม่ ในหมู่พวกเขาควรกล่าวถึงเป็นพิเศษ:

· ใยแก้วนำแสงเก่าที่ดี อินเตอร์เฟซ FDDIเช่นเดียวกับเวอร์ชันขยาย FDDI II ซึ่งดัดแปลงเป็นพิเศษสำหรับการทำงานกับข้อมูลมัลติมีเดียและ CDDI ซึ่งใช้ FDDI บนสายทองแดง ทุกรุ่น เอฟดีไอรองรับความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล 100 Mbit/s

· อีเธอร์เน็ต 100Base Xซึ่งเป็นความเร็วสูง อีเทอร์เน็ตด้วยการเข้าถึงที่หลากหลายและการตรวจจับการชนกัน เทคโนโลยีนี้เป็นการพัฒนามาตรฐาน IEEE802.3 อย่างครอบคลุม

· 100Base VG ใด ๆ LAN, เทคโนโลยีการก่อสร้างใหม่ เครือข่ายท้องถิ่นรองรับรูปแบบข้อมูล อีเธอร์เน็ตและโทเค็นริงด้วยความเร็วในการส่งข้อมูล 100 Mbit/s ผ่านสายคู่บิดมาตรฐานและใยแก้วนำแสง

· กิกะบิตอีเทอร์เน็ต. การพัฒนาเครือข่ายอย่างต่อเนื่อง อีเธอร์เน็ตและอีเธอร์เน็ตที่รวดเร็ว.

· ATMซึ่งเป็นเทคโนโลยีการส่งข้อมูลที่ทำงานทั้งกับอุปกรณ์เคเบิลที่มีอยู่และบนสายสื่อสารออปติกแบบพิเศษ รองรับความเร็วในการแลกเปลี่ยนตั้งแต่ 25 ถึง 622 Mbit/s โดยมีโอกาสเพิ่มเป็น 2.488 Gbit/s

· ไฟเบอร์แชนเนลซึ่งเป็นเทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติกสวิตชิ่งทางกายภาพที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่ต้องการความเร็วสูงพิเศษ จุดสังเกต - การประมวลผลแบบคลัสเตอร์ การจัดระเบียบปฏิสัมพันธ์ระหว่างซูเปอร์คอมพิวเตอร์และอาร์เรย์จัดเก็บข้อมูลความเร็วสูง การรองรับการเชื่อมต่อ เช่น เวิร์กสเตชัน - ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ความเร็วในการแลกเปลี่ยนที่ประกาศมีตั้งแต่ 133 Mbit ถึงกิกะบิตต่อวินาที (และมากกว่านั้น)

โครงร่างของเทคโนโลยีนั้นน่าดึงดูด แต่ก็ยังไม่ชัดเจน FFOL (FDDI ติดตามบน LAN) ความคิดริเริ่ม แอนซี่ออกแบบมาเพื่อทดแทนในอนาคต เอฟดีไอด้วยระดับประสิทธิภาพใหม่ 2.4 GB/วินาที

ATM

ATM- ลูกของบริษัทโทรศัพท์ เทคโนโลยีนี้ไม่ได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงเครือข่ายข้อมูลคอมพิวเตอร์ ATMแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากเทคโนโลยีเครือข่ายทั่วไป หน่วยพื้นฐานของการส่งสัญญาณในมาตรฐานนี้คือเซลล์ ซึ่งต่างจากแพ็กเก็ตปกติ เซลล์ประกอบด้วยข้อมูล 48 ไบต์และส่วนหัว 5 ไบต์ นี่เป็นส่วนหนึ่งเพื่อให้แน่ใจว่ามีเวลาแฝงในการส่งข้อมูลต่ำมาก ข้อมูลมัลติมีเดีย. (อันที่จริง ขนาดเซลล์เป็นการประนีประนอมระหว่างบริษัทโทรศัพท์ในอเมริกา ซึ่งชอบขนาดเซลล์ 64 ไบต์ กับบริษัทโทรศัพท์ในยุโรปซึ่งชอบ 32 ไบต์)

อุปกรณ์ ATMสร้างการสื่อสารระหว่างกันและส่งข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารเสมือนซึ่งอาจเป็นแบบชั่วคราวหรือถาวรก็ได้ ช่องทางการสื่อสารแบบถาวรคือเส้นทางในการส่งข้อมูล มันยังคงเปิดอยู่เสมอโดยไม่คำนึงถึงสภาพการจราจร ช่องทางชั่วคราวถูกสร้างขึ้นตามความต้องการและจะปิดทันทีที่การส่งข้อมูลสิ้นสุดลง

ตั้งแต่เริ่มแรก ATMได้รับการออกแบบให้เป็นระบบสวิตชิ่งโดยใช้ช่องทางการสื่อสารเสมือนที่ให้คุณภาพการบริการในระดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (คุณภาพของบริการ - QoS) และรองรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลคงที่หรือแปรผัน โมเดล QoS อนุญาตให้แอปพลิเคชันขออัตราการถ่ายโอนที่รับประกันระหว่างปลายทางและต้นทาง โดยไม่คำนึงถึงความซับซ้อนของเส้นทางระหว่างกัน ทั้งหมด ATM- สวิตช์ที่สื่อสารกับสวิตช์อื่นเลือกเส้นทางที่รับประกันความเร็วที่แอปพลิเคชันต้องการ

หากระบบไม่สามารถตอบสนองคำขอได้ ระบบจะรายงานสิ่งนี้ไปยังแอปพลิเคชัน จริงอยู่ที่โปรโตคอลและแอปพลิเคชันการถ่ายโอนข้อมูลที่มีอยู่ไม่มีแนวคิดเกี่ยวกับ QoS ดังนั้นนี่จึงเป็นคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอีกประการหนึ่งที่ไม่มีใครใช้

เนื่องจากมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ดังกล่าว ATMไม่มีใครแปลกใจกับความปรารถนาทั่วไปที่จะปรับปรุงมาตรฐานนี้ต่อไป แต่จนถึงขณะนี้ การใช้งานฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ค่อนข้างถูกจำกัดด้วยแนวทางเดิม ซึ่งเน้นไปที่งานอื่นๆ ที่ไม่ใช่คอมพิวเตอร์

ตัวอย่างเช่น, ATMไม่มีระบบแจ้งเตือนการออกอากาศในตัว (ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับ ATMมีไอเดียแต่ไม่มีมาตรฐาน) และถึงแม้ว่าข้อความที่ออกอากาศจะทำให้ผู้ดูแลระบบทุกคนปวดหัวอยู่ตลอดเวลา แต่ในบางกรณีก็จำเป็นจริงๆ ลูกค้าที่กำลังมองหาเซิร์ฟเวอร์ควรจะสามารถส่งข้อความว่า "เซิร์ฟเวอร์อยู่ที่ไหน" จากนั้นเมื่อได้รับการตอบกลับ ให้ส่งคำขอโดยตรงไปยังที่อยู่ที่ต้องการ

ฟอรั่ม ATMข้อมูลจำเพาะที่พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการจำลองเครือข่าย - แลนการจำลอง (LANE) เลนจะเปลี่ยนแบบจุดต่อจุด ATMเครือข่ายให้เป็นเครือข่ายปกติโดยที่ไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์มองว่าเป็นเครือข่ายออกอากาศปกติที่ใช้ โปรโตคอลไอพี(และเร็วๆ นี้ IPX) เลนประกอบด้วยสี่โปรโตคอลที่แตกต่างกัน: Server Configuration Protocol ( บริการกำหนดค่าการจำลอง LAN - LECS) โปรโตคอลเซิร์ฟเวอร์ ( เซิร์ฟเวอร์จำลอง LAN - LES) โปรโตคอลการออกอากาศทั่วไปและเซิร์ฟเวอร์ที่ไม่รู้จัก ( ออกอากาศและเซิร์ฟเวอร์ที่ไม่รู้จัก - BUS) และโปรโตคอลไคลเอ็นต์ ( ไคลเอ็นต์การจำลอง LAN - LEC).

เมื่อลูกค้าใช้งาน เลนกำลังพยายามเชื่อมต่อกับเครือข่าย ATMจากนั้นเริ่มแรกจะใช้โปรโตคอล เล็คส์. เพราะว่า ATMไม่รองรับข้อความออกอากาศ ฟอรั่ม ATMจัดสรรที่อยู่พิเศษ เล็คส์ซึ่งไม่มีใครใช้อีกต่อไป โดยการส่งข้อความไปยังที่อยู่นี้ ลูกค้าจะได้รับที่อยู่ที่เกี่ยวข้อง เลส. ระดับ เลสมีฟังก์ชั่นที่จำเป็น อีแลน (LAN จำลอง). ด้วยความช่วยเหลือ ลูกค้าสามารถรับที่อยู่ได้ บริการรถบัสและส่งข้อความถึงเขาว่า "ลูกค้าดังกล่าวได้เชื่อมต่อแล้ว" เพื่อสิ่งนั้น รสบัสระดับสามารถส่งต่อไปยังลูกค้าที่ลงทะเบียนทั้งหมดเมื่อได้รับข้อความ

เพื่อที่จะใช้ ATMต้องใช้โปรโตคอล แอล.อี.ซี.. แอล.อี.ซี.ทำงานเป็นตัวแปลง โดยจำลองโทโพโลยีเครือข่ายปกติที่ IP สื่อถึง เพราะว่า เลนเฉพาะรุ่นเท่านั้น อีเทอร์เน็ตจากนั้นจะสามารถกำจัดข้อผิดพลาดทางเทคโนโลยีเก่า ๆ ได้ ทั้งหมด อีแลนสามารถใช้ขนาดบรรจุภัณฑ์ที่แตกต่างกันได้ อีแลน,ซึ่งให้บริการสถานีที่เชื่อมต่อโดยใช้อีเธอร์เน็ตปกติใช้แพ็กเก็ตขนาด 1516 ไบต์ในขณะที่ อีแลนการสื่อสารระหว่างเซิร์ฟเวอร์สามารถส่งแพ็กเก็ตขนาด 9180 ไบต์ มันถูกควบคุมทั้งหมด แอล.อี.ซี..

แอล.อี.ซี.สกัดกั้นข้อความออกอากาศและส่งไป รสบัส. เมื่อไร รสบัสเมื่อได้รับข้อความดังกล่าวก็จะส่งสำเนาไปให้แต่ละรายที่ลงทะเบียนไว้ แอล.อี.ซี.. ในขณะเดียวกัน ก่อนที่จะส่งสำเนา ก็จะแปลงแพ็กเก็ตกลับเข้าไป อีเทอร์เน็ต-แบบฟอร์มระบุที่อยู่ออกอากาศแทนที่อยู่ของคุณ

ขนาดเซลล์ 48 ไบต์บวกส่วนหัว 5 ไบต์ หมายความว่ามีเพียง 90.5% ของแบนด์วิดท์ที่ใช้ไปกับการถ่ายโอนข้อมูลที่เป็นประโยชน์ ดังนั้นความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลจริงจึงอยู่ที่ 140 Mbit/s เท่านั้น และนี่ไม่ได้คำนึงถึงต้นทุนค่าใช้จ่ายในการสร้างการสื่อสารและการโต้ตอบบริการอื่น ๆ ระหว่างระดับโปรโตคอลที่แตกต่างกัน - รถบัสและ LECS.

ATM- เทคโนโลยีที่ซับซ้อนและการใช้งานยังมีจำกัด เลน. ทั้งหมดนี้ขัดขวางการนำมาตรฐานนี้ไปใช้อย่างกว้างขวาง จริงอยู่ มีความหวังอันสมเหตุสมผลว่าจะมีการใช้งานจริงเมื่อแอปพลิเคชันปรากฏขึ้นซึ่งสามารถใช้ประโยชน์ได้ ATMโดยตรง.

ATM- ตัวย่อนี้สามารถแสดงถึงเทคโนโลยีการถ่ายโอนข้อมูลแบบอะซิงโครนัส ( โหมดการถ่ายโอนแบบอะซิงโครนัส), ไม่เพียงแค่ ตัวจัดการประเภท Adobeหรือ เครื่องถอนเงินอัตโนมัติซึ่งอาจดูคุ้นเคยสำหรับหลายๆ คนมากกว่า เทคโนโลยีสำหรับการสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ความเร็วสูงด้วยการสลับแพ็กเก็ตนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยความสามารถในการขยายขนาดที่เป็นเอกลักษณ์จากเครือข่ายท้องถิ่นขนาดเล็กที่มีความเร็วการแลกเปลี่ยน 25-50 Mbit/วินาทีไปยังเครือข่ายข้ามทวีป

สื่อการส่งอาจเป็นสายคู่บิด (สูงสุด 155 Mbit/s) หรือใยแก้วนำแสง

ATMคือการพัฒนา STM (โหมดการถ่ายโอนแบบซิงโครนัส)) เทคโนโลยีสำหรับการส่งข้อมูลแพ็กเก็ตและคำพูดในระยะทางไกล ซึ่งเดิมใช้ในการสร้างทางหลวงโทรคมนาคมและเครือข่ายโทรศัพท์ ดังนั้นก่อนอื่นเราจะพิจารณา เอสทีเอ็ม.

รุ่นเอสทีเอ็ม

เอสทีเอ็มเป็นกลไกเครือข่ายที่สลับการเชื่อมต่อซึ่งมีการสร้างการเชื่อมต่อก่อนที่การส่งข้อมูลจะเริ่มขึ้นและยุติลงหลังจากเสร็จสิ้น ดังนั้น โหนดการสื่อสารจะรับและรักษาช่องสัญญาณไว้จนกว่าโหนดจะเห็นว่าจำเป็นต้องตัดการเชื่อมต่อ ไม่ว่าโหนดจะส่งข้อมูลหรือนิ่งเงียบก็ตาม

ข้อมูลเข้า เอสทีเอ็มส่งโดยการแบ่งแบนด์วิธของช่องสัญญาณทั้งหมดออกเป็นองค์ประกอบการส่งสัญญาณพื้นฐานที่เรียกว่าช่องเวลาหรือช่อง ช่องต่างๆ จะรวมกันเป็นกรงซึ่งมีจำนวนช่องสัญญาณคงที่ โดยมีหมายเลขตั้งแต่ 1 ถึง N แต่ละช่องจะมีการเชื่อมต่อหนึ่งรายการ แต่ละคลิป (อาจมีได้หลายคลิป - ตั้งแต่ 1 ถึง M) กำหนดชุดการเชื่อมต่อของตัวเอง คลิปจะมีช่องสำหรับเชื่อมต่อกับช่วง T รับประกันว่าในช่วงเวลานี้คลิปที่ต้องการจะพร้อมใช้งาน พารามิเตอร์ N, M และ T ถูกกำหนดโดยคณะกรรมการมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และแตกต่างกันไปในอเมริกาและยุโรป

ภายในช่อง เอสทีเอ็มการเชื่อมต่อแต่ละครั้งจะเชื่อมโยงกับหมายเลขช่องคงที่ในที่ยึดเฉพาะ เมื่อช่องถูกจับ ช่องนั้นจะยังคงอยู่ในการกำจัดการเชื่อมต่อตลอดอายุการใช้งานของการเชื่อมต่อนั้น

มันไม่เหมือนสถานีรถไฟที่รถไฟออกไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งด้วยช่วง T ใช่ไหม? หากในหมู่ผู้โดยสารมีคนที่เหมาะสมกับรถไฟขบวนนี้เขาจะนั่งที่นั่งว่าง หากไม่มีผู้โดยสารดังกล่าว ที่นั่งจะว่างเปล่าและไม่มีใครสามารถครอบครองได้ โดยปกติแล้ว ความจุของช่องสัญญาณดังกล่าวจะสูญเสียไป และเป็นไปไม่ได้ที่จะดำเนินการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ทั้งหมด (M*N) พร้อมๆ กัน

การเปลี่ยนไปใช้ตู้เอทีเอ็ม

การศึกษาการประยุกต์ใช้ ช่องสัญญาณไฟเบอร์ออปติกในระดับข้ามมหาสมุทรและข้ามทวีปได้เปิดเผยคุณสมบัติหลายประการของการส่งข้อมูลประเภทต่างๆ ในการสื่อสารยุคใหม่ คำขอสามารถแยกได้สองประเภท:

การส่งข้อมูลที่ทนทานต่อการสูญเสียบางอย่าง แต่สำคัญต่อความล่าช้าที่อาจเกิดขึ้นได้ (เช่น สัญญาณโทรทัศน์ความละเอียดสูงและข้อมูลเสียง)

การถ่ายโอนข้อมูลที่ไม่สำคัญอย่างยิ่งต่อความล่าช้า แต่ไม่อนุญาตให้สูญเสียข้อมูล (ตามกฎแล้วการถ่ายโอนประเภทนี้หมายถึงการแลกเปลี่ยนระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์)

การส่งข้อมูลที่แตกต่างกันส่งผลให้มีการร้องขอบริการเป็นระยะ ๆ ซึ่งต้องใช้แบนด์วิธสูง แต่ใช้เวลาในการส่งข้อมูลต่ำ บางครั้งโหนดต้องการประสิทธิภาพของช่องสัญญาณสูงสุด แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นค่อนข้างน้อย โดยใช้เวลาประมาณหนึ่งในสิบ สำหรับช่องประเภทนี้ จะมีการใช้หนึ่งในสิบการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ ซึ่งแน่นอนว่าจะลดประสิทธิภาพของการใช้ช่องสัญญาณ คงจะดีไม่น้อยหากสามารถโอนสล็อตที่ไม่ได้ใช้ชั่วคราวไปยังสมาชิกรายอื่นได้ อนิจจาภายในกรอบของโมเดล เอสทีเอ็มมันเป็นไปไม่ได้.

แบบอย่าง ATMถูกนำมาใช้ในเวลาเดียวกัน เอทีแอนด์ทีและบริษัทโทรศัพท์ยักษ์ใหญ่ในยุโรปหลายแห่ง (อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจนำไปสู่การเกิดขึ้นของมาตรฐานข้อกำหนดสองมาตรฐานพร้อมกันได้ ATM.)

แนวคิดหลักคือไม่จำเป็นต้องมีการโต้ตอบที่เข้มงวดระหว่างการเชื่อมต่อและหมายเลขสล็อต เพียงส่งตัวระบุการเชื่อมต่อพร้อมกับข้อมูลไปยังช่องว่างใดๆ ก็เพียงพอแล้ว ในขณะที่ทำให้แพ็กเก็ตมีขนาดเล็กมาก ในกรณีที่สูญหาย การสูญเสียจะถูกเติมเต็มได้อย่างง่ายดาย ทั้งหมดนี้ดูเหมือนการสลับแพ็กเก็ตมากและเรียกอีกอย่างว่า "การสลับแพ็กเก็ตที่มีความยาวคงที่สั้น ๆ อย่างรวดเร็ว" แพ็คเกจแบบสั้นมีความน่าสนใจมากสำหรับบริษัทโทรศัพท์ที่ต้องการรักษาสายแอนะล็อก เอสทีเอ็ม.

ออนไลน์ ATMสองโหนดค้นหาซึ่งกันและกันโดยใช้ "ตัวระบุการเชื่อมต่อเสมือน" ( ตัวระบุวงจรเสมือน - VCI) ใช้แทนช่องและหมายเลขคลิปในโมเดล เอสทีเอ็ม. แพ็กเก็ตแบบเร็วจะถูกส่งไปยังช่องเดิมเหมือนเมื่อก่อน แต่ไม่มีข้อบ่งชี้หรือตัวระบุใดๆ

มัลติเพล็กซ์ทางสถิติ

การสลับแพ็กเก็ตอย่างรวดเร็วช่วยแก้ปัญหาช่องที่ไม่ได้ใช้โดยการมัลติเพล็กซ์การเชื่อมต่อหลายรายการทางสถิติบนลิงก์เดียวตามพารามิเตอร์การรับส่งข้อมูล กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้าสารประกอบจำนวนมากถูกเต้นเป็นจังหวะ (อัตราส่วนของพีคต่อแอคติวิตีเฉลี่ยคือ 10 หรือมากกว่าต่อ 1) ก็หวังว่าพีคของแอคติวิตีของสารประกอบต่างๆ จะไม่ตรงกันบ่อยเกินไป หากมีการจับคู่ แพ็กเก็ตตัวใดตัวหนึ่งจะถูกบัฟเฟอร์จนกว่าช่องว่างจะพร้อมใช้งาน วิธีการจัดระเบียบการเชื่อมต่อด้วยพารามิเตอร์ที่เลือกอย่างถูกต้องนี้ทำให้คุณสามารถโหลดช่องสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ มัลติเพล็กซ์ทางสถิติ ไม่สามารถทำได้ เอสทีเอ็มและเป็นข้อได้เปรียบหลัก ATM.

ประเภทของอินเทอร์เฟซผู้ใช้เครือข่าย ATM

ก่อนอื่น นี่คืออินเทอร์เฟซที่เน้นไปที่การเชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่นที่ใช้งานเฟรมข้อมูล (ครอบครัว IEEE 802.x และ FDDI). ในกรณีนี้ อุปกรณ์อินเทอร์เฟซจะต้องแปลเฟรมเครือข่ายท้องถิ่นเป็นองค์ประกอบการส่งผ่านเครือข่าย ATMทำหน้าที่เป็นแกนหลักระดับโลกที่เชื่อมต่อสองส่วนของเครือข่ายท้องถิ่นที่อยู่ห่างจากกันอย่างมีนัยสำคัญ

อีกทางเลือกหนึ่งอาจเป็นอินเทอร์เฟซที่ออกแบบมาเพื่อรองรับโหนดปลายทางที่ใช้งานรูปแบบข้อมูลโดยตรง ATM. แนวทางนี้ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่ายที่ต้องการการรับส่งข้อมูลจำนวนมากได้ ในการเชื่อมต่อผู้ใช้กับเครือข่ายดังกล่าว จะใช้มัลติเพล็กเซอร์พิเศษ

เพื่อบริหารจัดการเครือข่ายดังกล่าว อุปกรณ์แต่ละเครื่องจะรัน “ตัวแทน” บางตัวที่รองรับการประมวลผลข้อความการดูแลระบบ การจัดการการเชื่อมต่อ และการประมวลผลข้อมูลจากโปรโตคอลการจัดการที่เกี่ยวข้อง

รูปแบบข้อมูลตู้เอทีเอ็ม

ถุงพลาสติก ATMกำหนดโดยคณะอนุกรรมการพิเศษ แอนซี่จะต้องมีขนาด 53 ไบต์

ส่วนหัวครอบครอง 5 ไบต์ ส่วนที่เหลืออีก 48 ไบต์เป็นเนื้อหาของแพ็กเก็ต ส่วนหัวประกอบด้วย 24 บิตสำหรับตัวระบุ วีซีไอ, 8 บิตเป็นบิตควบคุม ส่วนอีก 8 บิตที่เหลือสงวนไว้สำหรับเช็คซัม จากส่วนเนื้อหา 48 ไบต์ สามารถจัดสรร 4 ไบต์สำหรับเลเยอร์การปรับตัวพิเศษได้ ATMและ 44 - จริงๆ แล้วสำหรับข้อมูล ไบต์การปรับตัวอนุญาตให้รวมแพ็กเก็ตแบบสั้นได้ ATMลงในเอนทิตีที่ใหญ่ขึ้น เช่น เฟรม อีเทอร์เน็ต. ฟิลด์ควบคุมประกอบด้วยข้อมูลบริการเกี่ยวกับแพ็กเก็ต

ชั้นโปรโตคอล ATM

สถานที่ ATMในรูปแบบเจ็ดระดับ ไอเอสโอ- ที่ไหนสักแห่งในระดับการถ่ายโอนข้อมูล จริงอยู่ที่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างการติดต่อที่แน่นอนตั้งแต่นั้นมา ATMตัวเองเกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ของโหนด การควบคุมการผ่านและการกำหนดเส้นทาง และจะทำในระดับการเตรียมและการส่งแพ็กเก็ต ATM. อย่างไรก็ตามการติดต่อและตำแหน่งที่แน่นอน ATMในรูปแบบ ไอเอสโอไม่สำคัญนักที่สำคัญกว่านั้นคือเข้าใจวิธีโต้ตอบกับเครือข่ายที่มีอยู่ ทีพีซี/ไอพีและในระบบปฏิบัติการ คุณสมบัติกับแอพพลิเคชั่นที่ต้องการการโต้ตอบโดยตรงกับเครือข่าย

แอปพลิเคชันที่มีส่วนต่อประสานโดยตรง ATMมีประโยชน์ที่ได้รับจากสภาพแวดล้อมเครือข่ายที่เป็นเนื้อเดียวกัน ATM.

โหลดหลักจะอยู่ที่ระดับ “การจัดการการเชื่อมต่อเสมือน” ATM" ถอดรหัสส่วนหัวเฉพาะ ATMซึ่งสร้างและตัดการเชื่อมต่อ ดำเนินการดีมัลติเพล็กซ์ และดำเนินการตามที่กำหนดโดยโปรโตคอลควบคุม

ชั้นทางกายภาพ

แม้ว่าชั้นกายภาพจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดก็ตาม ATMมันถูกนำมาพิจารณาโดยคณะกรรมการกำหนดมาตรฐานจำนวนมาก โดยพื้นฐานแล้ว ฟิสิคัลเลเยอร์ถือเป็นข้อกำหนดเฉพาะ โซเน็ต (เครือข่ายออปติกแบบซิงโครนัส) เป็นมาตรฐานสากลสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง อัตราแลกเปลี่ยนมาตรฐานกำหนดไว้สี่ประเภท: 51, 155, 622 และ 2400 Mbit/s ซึ่งสอดคล้องกับลำดับชั้นระหว่างประเทศของการส่งข้อมูลแบบซิงโครนัสแบบดิจิทัล ( ลำดับชั้นดิจิทัลแบบซิงโครนัส - SDH). สธระบุวิธีการกระจายข้อมูลและส่งข้อมูลพร้อมกันผ่านลิงก์ไฟเบอร์ออปติก โดยไม่ต้องมีการซิงโครไนซ์ช่องสัญญาณและอัตรานาฬิกาของโหนดทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการถ่ายโอนและกู้คืนข้อมูล

การควบคุมการไหลของข้อมูล

เนื่องจากประสิทธิภาพของเครือข่ายสูง ATMกลไกที่ใช้ในเครือข่ายแบบดั้งเดิม ทีเอสอาร์ไม่เหมาะสม. หากมีการกำหนดการควบคุมการส่งสัญญาณให้กับฟีดแบ็คในช่วงเวลานั้นจนกระทั่งสัญญาณฟีดแบ็กเมื่อรอให้ช่องได้รับการจัดสรรและผ่านการแปลงทุกขั้นตอนถึงต้นทางก็จะมีเวลาในการถ่ายโอนหลายเมกะไบต์ไปยังช่อง ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการโอเวอร์โหลดเท่านั้น แต่ยังอาจปิดกั้นแหล่งที่มาของการโอเวอร์โหลดโดยสิ้นเชิงอีกด้วย

องค์กรมาตรฐานส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่าต้องมีแนวทางแบบองค์รวมจึงจะผ่านการตรวจสอบได้ สาระสำคัญของมันคือ: สัญญาณควบคุมถูกสร้างขึ้นเมื่อข้อมูลผ่านส่วนใดๆ ของห่วงโซ่ และถูกประมวลผลที่โหนดส่งสัญญาณที่ใกล้ที่สุด เมื่อได้รับสัญญาณที่เกี่ยวข้องแล้ว อินเทอร์เฟซผู้ใช้สามารถเลือกได้ว่าจะทำอย่างไร - ลดอัตราการส่งข้อมูลหรือแจ้งให้ผู้ใช้ทราบว่าเกิดโอเวอร์โฟลว์

โดยพื้นฐานแล้วแนวคิดในการควบคุมการจราจรในเครือข่าย ATMลงมาเพื่อส่งผลกระทบต่อกลุ่มท้องถิ่น โดยไม่กระทบต่อกลุ่มที่ทำได้ดีและบรรลุปริมาณงานสูงสุดเมื่อเป็นไปได้

สแต็กโปรโตคอลอินเทอร์เฟซผู้ใช้ใน TCP/IP

อินเตอร์เฟซเอทีเอ็มโดยตรง

ข้อมูล

แอปพลิเคชั่นที่วิเคราะห์ข้อมูล

อินเทอร์เฟซแอปพลิเคชันระบบปฏิบัติการ

การจัดการการเชื่อมต่อเสมือนของ ATM

ชั้นแอปพลิเคชัน ATM

ระดับข้อมูล

ไดร์เวอร์อินเทอร์เฟซ ATM

ชั้นกายภาพ (SONET)

100VG-ทุก LAN

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2536 ตามความคิดริเริ่มของบริษัทต่างๆ เอทีแอนด์ทีและ Hewlett Packardมีการจัดตั้งคณะกรรมการชุดใหม่ อีอีอี 802.12ได้รับการออกแบบเพื่อสร้างมาตรฐานเทคโนโลยีใหม่ 100BaseVG. เทคโนโลยีนี้เป็นส่วนขยายความเร็วสูงของมาตรฐาน อีอีอี 802.3(หรือเรียกอีกอย่างว่า 100เบสที, หรือ อีเทอร์เน็ตบนคู่ตีเกลียว)

ในเดือนกันยายนบริษัท ไอบีเอ็มเสนอให้รวมการสนับสนุนไว้ในมาตรฐานใหม่ อีเทอร์เน็ตและ แหวนโทเค็น. ชื่อของเทคโนโลยีใหม่ก็เปลี่ยนไปเช่นกัน - 100VG-ทุก LAN.

เทคโนโลยีจะต้องรองรับทั้งแอปพลิเคชันเครือข่ายที่มีอยู่และแอปพลิเคชันที่สร้างขึ้นใหม่ ซึ่งทำได้โดยการรองรับรูปแบบเฟรมข้อมูลและอีเทอร์เน็ตพร้อมกัน และ Token Ring ซึ่งรับประกันความโปร่งใสของเครือข่ายที่สร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีใหม่สำหรับโปรแกรมที่มีอยู่

สายคู่บิดเกลียวได้เข้ามาแทนที่สายโคแอกเซียลทุกที่มาระยะหนึ่งแล้ว ข้อดีของมันคือความคล่องตัวและความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น ต้นทุนต่ำ และการดูแลเครือข่ายที่ง่ายกว่า กระบวนการเปลี่ยนสายโคแอกเชียลกำลังดำเนินการที่นี่เช่นกัน มาตรฐาน 100VG-ทุก LANเน้นทั้งสายคู่ตีเกลียว (ระบบเคเบิลที่มีอยู่เหมาะสำหรับการใช้งาน) และสายไฟเบอร์ออปติกที่ให้ระยะห่างระหว่างสมาชิกอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามการใช้ใยแก้วนำแสงไม่ส่งผลต่อความเร็วในการแลกเปลี่ยน

โทโพโลยี

เพราะว่า 100VGออกแบบมาเพื่อทดแทน อีเธอร์เน็ตและโทเค็นริงโดยรองรับโทโพโลยีที่ใช้สำหรับเครือข่ายเหล่านี้ (ตามตรรกะ บัสและโทเค็นริงทั่วไป ตามลำดับ) โทโพโลยีทางกายภาพเป็นแบบดาว ไม่อนุญาตให้ใช้ลูปหรือกิ่งก้าน

ด้วยการเชื่อมต่อแบบคาสเคด ฮับอนุญาตให้มีสายสื่อสารเพียงสายเดียวระหว่างกัน การก่อตัวของบรรทัดสำรองจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีการเปิดใช้งานอยู่ตลอดเวลาเท่านั้น

มาตรฐานนี้จัดให้มีโหนดได้มากถึง 1,024 โหนดในส่วนเครือข่ายเดียว แต่เนื่องจากประสิทธิภาพของเครือข่ายลดลง จำนวนสูงสุดที่แท้จริงจึงค่อนข้างเจียมเนื้อเจียมตัวมากกว่า - 250 โหนด ข้อควรพิจารณาที่คล้ายกันจะกำหนดระยะทางสูงสุดระหว่างโหนดที่ห่างไกลที่สุด - สองกิโลเมตรครึ่ง

น่าเสียดายที่มาตรฐานไม่อนุญาตให้มีการรวมกันในส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบที่ใช้รูปแบบพร้อมกัน อีเธอร์เน็ตและโทเค็นริง. สำหรับเครือข่ายดังกล่าวมีความพิเศษ 100VG-ทุก LANสะพาน โทเค็นริง-อีเธอร์เน็ต. แต่ในกรณีของการกำหนดค่า 100VG-อีเธอร์เน็ตส่วน อีเทอร์เน็ตด้วยความเร็วการถ่ายโอนปกติ (10 Mbit/s) สามารถเชื่อมต่อได้โดยใช้ตัวแปลงความเร็วอย่างง่าย

อุปกรณ์

สื่อส่งสัญญาณ . สำหรับ อีเธอร์เน็ต 100Base-Tใช้สายเคเบิลที่มีคู่ตีเกลียวที่ไม่มีฉนวนหุ้มสี่คู่ หนึ่งคู่ใช้ในการส่งข้อมูล หนึ่งคู่ใช้เพื่อแก้ไขข้อขัดแย้ง ทั้งสองคู่ที่เหลือไม่ได้ใช้ แน่นอนว่าการส่งข้อมูลทั้งสี่คู่จะทำให้คุณได้รับกำไรสี่เท่า แทนที่รหัสมาตรฐาน "แมนเชสเตอร์" ด้วยรหัสที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น - 5B6B NRZ- ให้กำไรเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า (เนื่องจากการส่งข้อมูลสองบิตในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียว) ดังนั้น เมื่อความถี่พาหะเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย (ประมาณ 20%) ประสิทธิภาพของสายสื่อสารจึงเพิ่มขึ้นสิบเท่า เมื่อทำงานกับสายเคเบิลที่มีฉนวนป้องกันโดยทั่วไปสำหรับเครือข่าย แหวนโทเค็นมีการใช้คู่ตีเกลียวสองคู่ แต่มีความถี่เป็นสองเท่า (เนื่องจากสายเคเบิลมีฉนวนหุ้ม) เมื่อส่งสัญญาณผ่านสายเคเบิล แต่ละคู่จะถูกใช้เป็นช่องสัญญาณทิศทางเดียวแบบตายตัว คู่หนึ่งบรรทุกข้อมูลเข้า อีกคู่หนึ่งบรรทุกเอาต์พุต ระยะทางมาตรฐานของโหนดที่รับประกันพารามิเตอร์การส่งสัญญาณคือ 100 เมตรสำหรับคู่ประเภทที่สามและสี่ และ 200 เมตรสำหรับประเภทที่ห้า

อาจใช้คู่ไฟเบอร์ออปติก ต้องขอบคุณผู้ให้บริการรายนี้ที่ทำให้ระยะทางที่ครอบคลุมเพิ่มขึ้นเป็นสองกิโลเมตร เช่นเดียวกับสายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้ม จะใช้การเชื่อมต่อแบบสองทิศทาง

ดุม 100VGสามารถเชื่อมต่อแบบเรียงซ้อน ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงระยะห่างสูงสุดระหว่างโหนดในเซ็กเมนต์เดียวบนสายเคเบิลที่ไม่มีฉนวนป้องกันสูงสุด 2.5 กิโลเมตร

ฮับ . ผู้มีบทบาทสำคัญในการสร้างเครือข่าย 100VG-ทุก LANเป็น ฮับ(หรือฮับ) อุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมดเชื่อมต่ออยู่ โดยไม่คำนึงถึงวัตถุประสงค์ ฮับ. การเชื่อมต่อมีสองประเภท: สำหรับอัปลิงค์และดาวน์ลิงค์ โดยการเชื่อมต่อแบบ "ขึ้น" เราหมายถึงการเชื่อมต่อด้วย ฮับระดับที่สูงขึ้น. “Down” คือการเชื่อมต่อกับโหนดและฮับระดับล่าง (หนึ่งพอร์ตสำหรับแต่ละอุปกรณ์หรือ ฮับ).

เพื่อปกป้องข้อมูลจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต จะมีการใช้โหมดการทำงานสองโหมดสำหรับแต่ละพอร์ต: เป็นความลับและสาธารณะ ในโหมดข้อมูลลับ แต่ละพอร์ตจะได้รับเฉพาะข้อความที่ส่งถึงพอร์ตโดยตรงในโหมดสาธารณะ - ข้อความทั้งหมด โดยทั่วไปแล้ว โหมดสาธารณะจะใช้เพื่อเชื่อมต่อบริดจ์และเราเตอร์ รวมถึงอุปกรณ์วินิจฉัยประเภทต่างๆ

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ ข้อมูลที่ส่งไปยังโหนดเฉพาะจะถูกส่งไปยังโหนดนั้นเท่านั้น ข้อมูลที่มีไว้สำหรับการออกอากาศจะถูกบัฟเฟอร์จนกระทั่งสิ้นสุดการส่งข้อมูล จากนั้นจึงส่งไปยังสมาชิกทั้งหมด

รุ่น 100VG-AnyLAN และ OSI

ในมาตรฐานที่ตั้งใจไว้ IEEE 802.12, 100VG-ทุก LANกำหนดที่ระดับการส่งข้อมูล (ระดับที่ 2 ของรุ่นเจ็ดระดับ ไอเอสโอ) และในระดับกายภาพ (ระดับ 1 ไอเอสโอ).

ระดับการถ่ายโอนข้อมูลแบ่งออกเป็นสองระดับย่อย: การควบคุมการเชื่อมต่อแบบลอจิคัล ( LLC - การควบคุมลิงก์แบบลอจิคัล) และการควบคุมการเข้าถึงสื่อ ( MAC - การควบคุมการเข้าถึงปานกลาง).

มาตรฐาน โอเอสไอดาต้าลิงค์เลเยอร์มีหน้าที่รับผิดชอบในการรับรองการถ่ายโอนข้อมูลที่เชื่อถือได้ระหว่างสองโหนดเครือข่าย การรับแพ็กเก็ตสำหรับการส่งข้อมูลจากเลเยอร์เครือข่ายที่สูงกว่า ดาต้าลิงค์เลเยอร์จะแนบผู้รับและที่อยู่ต้นทางเข้ากับแพ็กเก็ตนี้ สร้างชุดของเฟรมสำหรับการส่งข้อมูล และจัดเตรียมความซ้ำซ้อนที่จำเป็นสำหรับการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด ดาต้าลิงค์เลเยอร์ให้การสนับสนุนรูปแบบเฟรม อีเธอร์เน็ตและโทเค็นริง.

ระดับย่อยบน - การควบคุมการเชื่อมต่อแบบลอจิคัล - จัดเตรียมโหมดการรับส่งข้อมูลทั้งที่มีและไม่มีการเชื่อมต่อ

ชั้นล่าง - การควบคุมการเข้าถึงสื่อ - ระหว่างการส่งสัญญาณทำให้มั่นใจได้ถึงการสร้างเฟรมสุดท้ายของการส่งสัญญาณตามโปรโตคอลที่นำมาใช้ในส่วนนี้ ( อีอีอี 802.3 หรือ 802.5). หากเรากำลังพูดถึงการรับแพ็กเก็ต เลเยอร์ย่อยจะกำหนดความสอดคล้องของที่อยู่ ตรวจสอบผลรวม และกำหนดข้อผิดพลาดในการส่ง

มีเหตุผล แม็ค- เลเยอร์ย่อยสามารถแบ่งออกเป็นสามองค์ประกอบหลัก: โปรโตคอลลำดับความสำคัญของคำขอ ระบบทดสอบการเชื่อมต่อ และระบบการเตรียมเฟรมการส่งสัญญาณ

ขอโปรโตคอลลำดับความสำคัญ - โปรโตคอลลำดับความสำคัญความต้องการ (DPP)- ตีความตามมาตรฐาน 100VG-ทุก LANเป็นส่วนสำคัญ เลเยอร์ย่อยของ MAC. กปปสกำหนดลำดับในการประมวลผลคำขอและสร้างการเชื่อมต่อ

เมื่อโหนดปลายทางพร้อมที่จะส่งแพ็กเก็ต โหนดจะส่งคำขอปกติหรือที่มีลำดับความสำคัญสูงไปยังฮับ หากโหนดไม่มีอะไรจะส่ง ก็จะส่งสัญญาณ "ฟรี" หากโหนดไม่ทำงาน (เช่น คอมพิวเตอร์ปิดอยู่) โหนดจะไม่ส่งอะไรเลยโดยธรรมชาติ ในกรณีของการเชื่อมต่อแบบคาสเคดของฮับ เมื่อโหนดการส่งข้อมูลร้องขอคำขอจากฮับระดับล่าง ฮับระดับหลังจะออกอากาศคำขอ "ขึ้น"

ฮับสำรวจพอร์ตแบบวนรอบเพื่อกำหนดความพร้อมในการส่งสัญญาณ หากหลายโหนดพร้อมที่จะส่งพร้อมกัน ฮับจะวิเคราะห์คำขอตามเกณฑ์สองประการ ได้แก่ ลำดับความสำคัญของคำขอและหมายเลขฟิสิคัลของพอร์ตที่โหนดส่งสัญญาณเชื่อมต่ออยู่

คำขอที่มีลำดับความสำคัญสูงจะได้รับการประมวลผลก่อนตามปกติ ลำดับความสำคัญดังกล่าวถูกใช้โดยแอปพลิเคชันที่มีความสำคัญต่อเวลาตอบสนอง เช่น ระบบมัลติมีเดียแบบเต็มรูปแบบ ผู้ดูแลระบบเครือข่ายสามารถเชื่อมโยงพอร์ตเฉพาะที่มีลำดับความสำคัญสูงได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียประสิทธิภาพ จึงมีการใช้กลไกพิเศษที่ป้องกันไม่ให้คำขอทั้งหมดที่มาจากโหนดเดียวได้รับลำดับความสำคัญสูง คำร้องขอที่มีลำดับความสำคัญสูงหลายคำขอที่ทำในเวลาเดียวกันจะถูกประมวลผลตามที่อยู่พอร์ตจริง

หลังจากประมวลผลคำขอที่มีลำดับความสำคัญสูงทั้งหมดแล้ว คำขอที่มีลำดับความสำคัญปกติจะถูกประมวลผลตามลำดับที่กำหนดโดยที่อยู่พอร์ตจริงด้วย เพื่อให้แน่ใจว่ารับประกันเวลาตอบสนอง คำขอปกติที่รอ 200-300 มิลลิวินาทีจะได้รับลำดับความสำคัญสูง

เมื่อทำการโพลพอร์ตที่ฮับระดับล่างเชื่อมต่ออยู่ การโพลของพอร์ตต่างๆ จะเริ่มต้นขึ้น และหลังจากที่การโพลของพอร์ตระดับที่สูงกว่านั้นกลับมาทำงานต่อเท่านั้น ฮับ. ดังนั้น โหนดปลายสุดทั้งหมดจึงถูกสำรวจตามลำดับ โดยไม่คำนึงถึงระดับฮับที่โหนดเหล่านั้นเชื่อมต่ออยู่

ระบบทดสอบการเชื่อมต่อ . เมื่อทดสอบการเชื่อมต่อ สถานีและสถานี ฮับแลกเปลี่ยนชุดทดสอบพิเศษ ในขณะเดียวกัน ฮับอื่นๆ ทั้งหมดจะได้รับการแจ้งเตือนว่ามีการทดสอบเกิดขึ้นที่ไหนสักแห่งในเครือข่าย นอกจากการตรวจสอบการเชื่อมต่อแล้ว คุณยังสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับประเภทอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย ( ฮับ ​​สะพาน เกตเวย์ และโหนดปลายสุด) รูปแบบการทำงานและที่อยู่

การเชื่อมต่อจะถูกทดสอบทุกครั้งที่เริ่มต้นโหนดและแต่ละครั้งเกินระดับข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูลที่ระบุ การทดสอบการเชื่อมต่อระหว่างฮับจะคล้ายกับการทดสอบการเชื่อมต่อโหนดปลายสุด

การเตรียมโครงเกียร์ . ก่อนที่จะถ่ายโอนข้อมูลไปยังเลเยอร์ทางกายภาพ จำเป็นต้องเสริมด้วยส่วนหัวและส่วนท้ายของบริการ รวมถึงการกรอกข้อมูลในช่องข้อมูล (หากจำเป็น) ที่อยู่ของสมาชิก และลำดับการควบคุม

เฟรมส่งสัญญาณ 100VG-AnyLAN

มาตรฐานที่ตั้งใจไว้ อีอีอี-802.12รองรับรูปแบบเฟรมข้อมูลสามประเภท: IEEE 802.3 (อีเธอร์เน็ต), IEEE 802.5 (โทเค็นริง)และรูปแบบพิเศษสำหรับเฟรมทดสอบการเชื่อมต่อ อีอีอี 802.3.

มาตรฐานจำกัดเครือข่ายที่อนุญาตโดยการห้ามการใช้รูปแบบเฟรมที่แตกต่างกันภายในเซ็กเมนต์เครือข่ายเดียวกัน แต่ละเซ็กเมนต์สามารถรองรับมาตรฐานลอจิคัลเดียวเท่านั้น และหากต้องการสร้างเครือข่ายที่ต่างกัน ต้องใช้บริดจ์พิเศษ

ลำดับการถ่ายโอนข้อมูลสำหรับรูปแบบ อีเธอร์เน็ตและโทเค็นริงเหมือนกัน (ไบต์ที่มีนัยสำคัญที่สุดจะถูกส่งก่อน ไบต์ที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดจะอยู่หลังสุด) ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือลำดับของบิตในหน่วยไบต์: ในรูปแบบ อีเทอร์เน็ตบิตที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดจะถูกส่งก่อน และ แหวนโทเค็น- ผู้อาวุโส

กรอบ อีเธอร์เน็ต (IEEE 802.3)จะต้องมีฟิลด์ต่อไปนี้:

ดี.เอ.- ที่อยู่ผู้รับแพ็กเก็ต (6 ไบต์)

เอส.เอ.

ล- ตัวบ่งชี้ความยาวข้อมูล (2 ไบต์)

ข้อมูลผู้ใช้และตัวยึดตำแหน่ง

เอฟซีเอส- ลำดับการควบคุม

กรอบ โทเค็นริง (IEEE 802.5)มีฟิลด์มากขึ้น บางส่วนเป็นโปรโตคอล 100VG-ทุก LANไม่ได้ใช้ แต่จะถูกบันทึกเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลเข้ากันได้กับเซ็กเมนต์ 4 และ 16 Mbit/s เท่านั้น (เมื่อแลกเปลี่ยนผ่านบริดจ์ที่เหมาะสม):

เครื่องปรับอากาศ- ฟิลด์ควบคุมการเข้าถึง (1 ไบต์, ไม่ได้ใช้)

เอฟซี- ฟิลด์ควบคุมเฟรม (1 ไบต์ ไม่ได้ใช้)

ดี.เอ.- ที่อยู่ผู้รับ (6 ไบต์)

เอส.เอ.- ที่อยู่ผู้ส่ง (6 ไบต์)

ร.พ.- ช่องข้อมูลเราเตอร์ (0-30 ไบต์)

ช่องข้อมูล;

เอฟซีเอส- ตรวจสอบลำดับ (4 ไบต์)

เลเยอร์ทางกายภาพของเครือข่าย 100VG-AnyLAN

ในรูปแบบ ไอเอสโอฟิสิคัลเลเยอร์มีหน้าที่รับผิดชอบกระบวนการโดยตรงในการถ่ายโอนบิตข้อมูลจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่ง ระดับนี้จะอธิบายขั้วต่อ สายเคเบิล ระดับสัญญาณ ความถี่ และคุณลักษณะทางกายภาพอื่นๆ

เพื่อเป็นมาตรฐานทางไฟฟ้าสำหรับการส่งข้อมูล นักพัฒนาจึงตัดสินใจกลับไปใช้วิธีการเข้ารหัสโดยตรงสองระดับที่รู้จักกันดี ( รหัส NRZ) โดยที่ระดับสัญญาณสูงสอดคล้องกับตรรกะ และระดับสัญญาณต่ำสอดคล้องกับศูนย์ตรรกะ กาลครั้งหนึ่งในยุครุ่งอรุณของการรับส่งข้อมูลดิจิทัลวิธีนี้ถูกละทิ้งไป สาเหตุหลักมาจากปัญหาในการซิงโครไนซ์และเกิดขึ้นแม้จะมีความหนาแน่นของข้อมูลต่อรอบสัญญาณนาฬิกาของความถี่พาหะมากขึ้น - สองบิตต่อรอบสัญญาณนาฬิกา

การใช้การเข้ารหัส 5B6Bซึ่งกำหนดจำนวนศูนย์และจำนวนที่เท่ากันในข้อมูลที่ส่งไว้ล่วงหน้า ช่วยให้คุณได้รับการซิงโครไนซ์ที่เพียงพอ แม้แต่การมีสามบิตในระดับเดียวกันติดกัน (และอีกจำนวนหนึ่งถูกห้ามโดยการเข้ารหัสและตีความว่าเป็นข้อผิดพลาด) ก็ไม่มีเวลาที่จะนำไปสู่การยกเลิกการซิงโครไนซ์ของเครื่องส่งและตัวรับ

ดังนั้นด้วยความซ้ำซ้อนของโค้ด 20% ความจุของช่องสัญญาณจึงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ที่ความถี่สัญญาณนาฬิกา 30 MHz ข้อมูลต้นฉบับ 25 Mbit/s จะถูกส่งผ่านหนึ่งคู่ ปริมาณการส่งข้อมูลรวมที่มากกว่า 4 คู่ของสายเคเบิลหนึ่งเส้นคือ 100 Mbit/s

การจัดการการส่งข้อมูลในเครือข่าย

เครือข่ายที่สร้างขึ้นบนสายเคเบิลคู่บิดเกลียวที่ไม่มีการชีลด์ใช้สายเคเบิลทั้งสี่คู่และสามารถทำงานทั้งในโหมดฟูลดูเพล็กซ์ (สำหรับการส่งสัญญาณควบคุม) และโหมดฮาล์ฟดูเพล็กซ์ เมื่อใช้ทั้งสี่คู่ในการส่งข้อมูลในทิศทางเดียว

ในเครือข่ายคู่ที่มีฉนวนหุ้มหรือไฟเบอร์ออปติก จะมีการใช้ช่องสัญญาณทิศทางเดียวสองช่อง: ช่องหนึ่งเป็นตัวอย่าง อีกช่องหนึ่งสำหรับการส่งสัญญาณ การรับและส่งสัญญาณสามารถดำเนินการข้อมูลพร้อมกันได้

ในเครือข่ายที่ใช้ใยแก้วนำแสงหรือคู่ที่มีฉนวนหุ้ม การส่งข้อมูลจะเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน ความแตกต่างเล็กน้อยนั้นพิจารณาจากการมีอยู่ของช่องสัญญาณที่ทำงานอย่างต่อเนื่องในทั้งสองทิศทาง ตัวอย่างเช่น โหนดอาจได้รับแพ็กเก็ตและส่งคำขอบริการไปพร้อมๆ กัน

เร็ว อีเทอร์เน็ต

อีเธอร์เน็ตไม่เคยมีความสง่างามสำหรับความสำเร็จทั้งหมด การ์ดเครือข่ายมีเพียงแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับความฉลาดเท่านั้น จริงๆ แล้วพวกเขาจะส่งแพ็กเก็ตก่อนแล้วจึงดูว่ามีใครส่งข้อมูลไปพร้อมๆ กันหรือไม่ มีคนเทียบแล้ว. อีเทอร์เน็ตกับสังคมที่ผู้คนสามารถสื่อสารกันได้ก็ต่อเมื่อทุกคนตะโกนพร้อมกันเท่านั้น

เช่นเดียวกับบรรพบุรุษของเขา อีเธอร์เน็ตที่รวดเร็วใช้วิธีการถ่ายโอนข้อมูล CSMACD (Carrier Sense Multiple Access พร้อมการตรวจจับการชนกัน)- การเข้าถึงสื่อหลายรายการพร้อมการตรวจจับผู้ให้บริการและการตรวจจับการชนกัน) เบื้องหลังคำย่อที่ยาวและน่าสับสนนี้มีเทคโนโลยีที่เรียบง่ายอยู่ ค่าธรรมเนียมเมื่อไร อีเทอร์เน็ตจะต้องส่งข้อความโดยรอความเงียบก่อนจากนั้นจึงส่งแพ็คเก็ตและในขณะเดียวกันก็ฟังเพื่อดูว่ามีใครส่งข้อความไปพร้อม ๆ กันหรือไม่ หากเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น แสดงว่าแพ็กเก็ตทั้งสองไปไม่ถึงปลายทาง หากไม่มีการชนกันและบอร์ดต้องส่งข้อมูลต่อไป บอร์ดจะยังคงรอสองสามไมโครวินาที

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์บน http://www.allbest.ru/

L14: เทคโนโลยีความเร็วสูงอีเทอร์เน็ต

ใน 1:เร็วอีเทอร์เน็ต

Fast Ethernet ได้รับการเสนอโดย 3Com เพื่อใช้เครือข่ายที่มีความเร็วในการรับส่งข้อมูล 100 Mbit/s ในขณะที่ยังคงคุณลักษณะทั้งหมดของ 10 Mbit Ethernet ไว้ เพื่อจุดประสงค์นี้ รูปแบบเฟรมและวิธีการเข้าถึงจึงได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถบันทึกซอฟต์แวร์ได้อย่างสมบูรณ์ ข้อกำหนดประการหนึ่งก็คือการใช้ระบบสายเคเบิลคู่บิด ซึ่งเมื่อถึงเวลาที่ Fast Ethernet เข้ามามีบทบาทสำคัญ

Fast Ethernet เกี่ยวข้องกับการใช้ระบบสายเคเบิลต่อไปนี้:

1) ลิงค์ไฟเบอร์ออปติกมัลติโหมด

โครงสร้างเครือข่าย: แผนผังลำดับชั้น สร้างขึ้นบนฮับ เนื่องจากสายโคแอกเซียลไม่ได้ตั้งใจจะใช้

เส้นผ่านศูนย์กลางของเครือข่าย Fast Ethernet อยู่ที่ประมาณ 200 เมตร ซึ่งสัมพันธ์กับการลดเวลาในการส่งของเฟรมที่มีความยาวขั้นต่ำ เครือข่ายสามารถทำงานได้ทั้งในโหมดฮาล์ฟดูเพล็กซ์หรือฟูลดูเพล็กซ์

มาตรฐานกำหนดข้อกำหนดทางกายภาพของเลเยอร์สามประการ:

1) การใช้คู่ที่ไม่มีการป้องกันสองคู่

2) การใช้คู่ที่ไม่มีการป้องกันสี่คู่

3) การใช้ใยแก้วนำแสงสองเส้น

P1: ข้อมูลจำเพาะ 100ฐาน- เท็กซัสและ 100ฐาน- เอฟเอ็กซ์

เทคโนโลยีเหล่านี้แม้จะใช้สายเคเบิลต่างกัน แต่ก็มีฟังก์ชันการทำงานที่เหมือนกันมาก ข้อแตกต่างคือข้อกำหนด TX ให้การตรวจจับอัตรารับส่งข้อมูลโดยอัตโนมัติ หากไม่สามารถกำหนดความเร็วได้ จะถือว่าสายทำงานที่ความเร็ว 10 Mbit

P2: ข้อมูลจำเพาะ 100ฐาน- ต4

เมื่อถึงเวลาที่ Fast Ethernet ปรากฏขึ้น ผู้ใช้ส่วนใหญ่ใช้สายเคเบิลคู่บิดเกลียวประเภท 3 ในการส่งสัญญาณที่ความเร็ว 100 Mbit/s ผ่านระบบเคเบิลดังกล่าว จึงมีการใช้ระบบการเข้ารหัสลอจิคัลพิเศษ ในกรณีนี้ สามารถใช้สายเคเบิลเพียง 3 คู่ในการส่งข้อมูล และคู่ที่ 4 ใช้สำหรับการฟังและการตรวจจับการชนกัน สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถเพิ่มความเร็วในการแลกเปลี่ยนได้

หน้า 3:ปกฎสำหรับการสร้างเครือข่ายหลายส่วนเร็วอีเทอร์เน็ต

Fast Ethernet Repeater แบ่งออกเป็น 2 คลาส:

ก. รองรับการเข้ารหัสลอจิกทุกประเภท

ข. รองรับการเข้ารหัสแบบลอจิคัลประเภทเดียวเท่านั้น แต่ราคาต่ำกว่ามาก

ดังนั้น จึงอนุญาตให้ใช้รีพีทเตอร์ประเภท 2 หนึ่งหรือสองตัวได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าเครือข่าย

ที่ 2:ข้อมูลจำเพาะ 100วีจี- ใดๆแลน

นี่คือเทคโนโลยีที่ออกแบบมาเพื่อส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 100 Mbit/s โดยใช้โปรโตคอล Ethernet หรือ Token Ring เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงมีการใช้วิธีการเข้าถึงแบบมีลำดับความสำคัญและรูปแบบการเข้ารหัสข้อมูลใหม่ที่เรียกว่า "การเข้ารหัสสี่ส่วน" ในกรณีนี้ ข้อมูลจะถูกส่งด้วยความเร็ว 25 Mbit/s บนคู่บิด 4 คู่ ซึ่งรวมแล้วจะให้ความเร็ว 100 Mbit/s

สาระสำคัญของวิธีการมีดังนี้: สถานีที่มีเฟรมส่งคำขอไปยังฮับเพื่อส่งสัญญาณ โดยต้องการลำดับความสำคัญต่ำสำหรับข้อมูลปกติ และลำดับความสำคัญสูงสำหรับข้อมูลสำคัญล่าช้า นั่นคือข้อมูลมัลติมีเดีย ฮับให้สิทธิ์ในการส่งเฟรมที่เกี่ยวข้อง กล่าวคือ ฮับทำงานในระดับที่สองของโมเดล OSI (เลเยอร์ลิงก์) หากเครือข่ายไม่ว่าง ฮับจะจัดคิวคำขอ

โทโพโลยีทางกายภาพของเครือข่ายดังกล่าวจำเป็นต้องเป็นแบบดาว และไม่อนุญาตให้แยกสาขา ฮับของเครือข่ายดังกล่าวมีพอร์ต 2 ประเภท:

1) พอร์ตสำหรับการสื่อสารลง (ไปยังระดับล่างของลำดับชั้น)

2) พอร์ตอัปลิงค์

นอกเหนือจากฮับแล้ว เครือข่ายดังกล่าวอาจรวมถึงสวิตช์ เราเตอร์ และอะแดปเตอร์เครือข่าย

เครือข่ายดังกล่าวสามารถใช้เฟรมอีเทอร์เน็ต เฟรมโทเค็นริง รวมถึงเฟรมทดสอบการเชื่อมต่อของตัวเองได้

ข้อดีหลักของเทคโนโลยีนี้:

1) ความสามารถในการใช้เครือข่าย 10 Mbit ที่มีอยู่

2) ไม่มีการสูญเสียเนื่องจากความขัดแย้ง

3) ความเป็นไปได้ของการสร้างเครือข่ายขยายโดยไม่ต้องใช้สวิตช์

ที่ 3:กิกะบิตอีเทอร์เน็ต

เทคโนโลยี Gigabit Ethernet ความเร็วสูงให้ความเร็วสูงสุด 1 Gbps และอธิบายไว้ในคำแนะนำ 802.3z และ 802.3ab คุณสมบัติของเทคโนโลยีนี้:

1) บันทึกเฟรมทุกประเภท

2) สามารถใช้โปรโตคอลการเข้าถึงสื่อสองแบบ CSMA/CD และระบบฟูลดูเพล็กซ์ได้

สามารถใช้สื่อการส่งผ่านทางกายภาพได้:

1) สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก

3) สายโคแอกเซียล

เมื่อเทียบกับเวอร์ชันก่อนหน้า มีการเปลี่ยนแปลงทั้งในระดับกายภาพและระดับ MAC:

1) ขนาดเฟรมขั้นต่ำเพิ่มขึ้นจาก 64 เป็น 512 ไบต์ เฟรมถูกขยายเป็น 51 ไบต์ โดยมีฟิลด์ส่วนขยายพิเศษมีขนาดตั้งแต่ 448 ถึง 0 ไบต์

2) เพื่อลดค่าใช้จ่าย โหนดปลายจะได้รับอนุญาตให้ส่งหลายเฟรมติดต่อกันโดยไม่ต้องปล่อยสื่อการส่งสัญญาณ โหมดนี้เรียกว่าโหมดถ่ายภาพต่อเนื่อง ในกรณีนี้ สถานีสามารถส่งหลายเฟรมโดยมีความยาวรวม 65536 บิต

Gigabit Ethernet สามารถนำไปใช้กับสายเคเบิลคู่บิดเกลียวประเภท 5 โดยใช้ตัวนำ 4 คู่ ตัวนำแต่ละคู่มีความเร็วในการส่งข้อมูล 250 Mbit/s

B4: 10 กิกะบิตอีเทอร์เน็ต

ภายในปี 2545 บริษัทจำนวนหนึ่งได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ให้ความเร็วในการส่งข้อมูล 10 Gbit/วินาที นี่เป็นอุปกรณ์ของ Cisco เป็นหลัก ในเรื่องนี้มาตรฐาน 802.3ae ได้รับการพัฒนา ตามมาตรฐานนี้ มีการใช้สายไฟเบอร์ออปติกเป็นสายส่งข้อมูล ในปี 2549 มาตรฐาน 802.3an ปรากฏขึ้นซึ่งใช้สายคู่บิดเกลียวประเภทที่ 6 เทคโนโลยี 10 Gigabit Ethernet มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อการส่งข้อมูลในระยะทางไกล มันถูกใช้เพื่อเชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่น ช่วยให้คุณสร้างเครือข่ายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลาย 10 กม. คุณสมบัติหลักของ 10 Gigabit Ethernet ได้แก่ :

1) โหมดดูเพล็กซ์ตามสวิตช์

2) ความพร้อมใช้งานของมาตรฐานชั้นกายภาพ 3 กลุ่ม

3) การใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูลหลัก

B5: 100 กิกะบิตอีเทอร์เน็ต

ในปี 2010 ได้มีการนำมาตรฐานใหม่ 802.3ba มาใช้ ซึ่งกำหนดให้มีความเร็วในการส่งข้อมูลที่ 40 และ 100 Gbit/วินาที วัตถุประสงค์หลักของการพัฒนามาตรฐานนี้คือเพื่อขยายข้อกำหนดของโปรโตคอล 802.3 ไปยังระบบการส่งข้อมูลความเร็วสูงพิเศษใหม่ ในเวลาเดียวกัน งานคือการรักษาโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นให้มากที่สุด ความต้องการมาตรฐานใหม่นั้นสัมพันธ์กับการเติบโตของปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่าย ข้อกำหนดด้านปริมาณเกินขีดความสามารถที่มีอยู่อย่างมาก มาตรฐานนี้รองรับโหมดฟูลดูเพล็กซ์และมุ่งเป้าไปที่สื่อการส่งข้อมูลต่างๆ

เป้าหมายหลักของการพัฒนามาตรฐานใหม่คือ:

1) การบันทึกรูปแบบเฟรม

2) บันทึกขนาดเฟรมขั้นต่ำและสูงสุด

3) การรักษาระดับข้อผิดพลาดให้อยู่ภายในขีดจำกัดเดียวกัน

4) ให้การสนับสนุนสภาพแวดล้อมที่มีความน่าเชื่อถือสูงสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลที่แตกต่างกัน

5) จัดเตรียมข้อกำหนดทางกายภาพของเลเยอร์สำหรับการส่งสัญญาณผ่านใยแก้วนำแสง

ผู้ใช้หลักของระบบที่พัฒนาตามมาตรฐานนี้ควรเป็นเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูล ฟาร์มเซิร์ฟเวอร์ ศูนย์ข้อมูล และบริษัทโทรคมนาคม สำหรับองค์กรเหล่านี้ ระบบการสื่อสารข้อมูลกำลังกลายเป็นปัญหาคอขวดในปัจจุบัน การพัฒนาเครือข่ายอีเธอร์เน็ตในอนาคตเกี่ยวข้องกับเครือข่าย 1 Tbit/วินาที คาดว่าเทคโนโลยีที่รองรับความเร็วดังกล่าวจะปรากฏขึ้นภายในปี 2558 ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องเอาชนะความยากลำบากหลายประการโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการพัฒนาเลเซอร์ความถี่สูงที่มีความถี่มอดูเลตอย่างน้อย 15 GHz เครือข่ายเหล่านี้ยังต้องการสายเคเบิลออปติกใหม่และระบบมอดูเลตใหม่ สื่อส่งสัญญาณที่มีแนวโน้มมากที่สุดถือเป็นสายไฟเบอร์ออปติกที่มีแกนสุญญากาศ เช่นเดียวกับสายที่ทำจากคาร์บอน ไม่ใช่สายซิลิคอนเหมือนสายสมัยใหม่ โดยธรรมชาติแล้วด้วยการใช้สายไฟเบอร์ออปติกจำนวนมากเช่นนี้ จึงจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับวิธีการประมวลผลสัญญาณแบบออปติคอลมากขึ้น

L15: แลนโทเค็นแหวน

คำถามที่ 1: ข้อมูลทั่วไป

Token Ring - โทเค็นริงเป็นเทคโนโลยีเครือข่ายที่สถานีสามารถส่งข้อมูลได้ก็ต่อเมื่อพวกเขาเป็นเจ้าของโทเค็นที่หมุนเวียนผ่านเครือข่ายอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีนี้เสนอโดย IBM และอธิบายไว้ในมาตรฐาน 802.5

ลักษณะทางเทคนิคหลักของ Token Ring:

1) จำนวนสถานีสูงสุดในวงแหวน 256

2) ระยะห่างระหว่างสถานีสูงสุด 100 ม. สำหรับสายคู่บิดเกลียวหมวด 4, 3 กม. สำหรับสายไฟเบอร์ออปติกมัลติโหมด

3) การใช้สะพานคุณสามารถรวมวงแหวนได้สูงสุด 8 วง

เทคโนโลยี Token Ring มี 2 เวอร์ชัน ซึ่งให้ความเร็วการถ่ายโอน 4 และ 16 Mbit/วินาที

ข้อดีของระบบ:

1) ไม่มีความขัดแย้ง

2) รับประกันเวลาในการเข้าถึง

3) ประสิทธิภาพที่ดีภายใต้ภาระหนัก ในขณะที่อีเธอร์เน็ตที่โหลด 30% จะลดความเร็วลงอย่างมาก

4) ข้อมูลที่ส่งขนาดใหญ่ต่อเฟรม (สูงสุด 18 KB)

5) ความเร็วที่แท้จริงของเครือข่าย Token Ring ขนาด 4 เมกะบิตนั้นสูงกว่าความเร็วของอีเธอร์เน็ตขนาด 10 เมกะบิต

ข้อเสีย ได้แก่ :

1) ต้นทุนอุปกรณ์ที่สูงขึ้น

2) ปริมาณงานเครือข่าย Token Ring ปัจจุบันน้อยกว่าอีเทอร์เน็ตเวอร์ชันล่าสุด

B2: องค์กรเชิงโครงสร้างและหน้าที่โทเค็นแหวน

โทโพโลยีทางกายภาพของ Token Ring เป็นแบบดาว ดำเนินการโดยการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องผ่านอะแดปเตอร์เครือข่ายเข้ากับอุปกรณ์ที่เข้าถึงได้หลายเครื่อง มันส่งเฟรมจากโหนดหนึ่งไปอีกโหนดหนึ่งและเป็นฮับ มี 8 พอร์ตและ 2 ขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อกับฮับอื่น หากอะแดปเตอร์เครือข่ายตัวใดตัวหนึ่งล้มเหลว ทิศทางนี้จะถูกบริดจ์ และความสมบูรณ์ของวงแหวนจะไม่เสียหาย ฮับหลายตัวสามารถรวมโครงสร้างเข้าด้วยกันเป็นคลัสเตอร์ได้ ภายในคลัสเตอร์นี้ สมาชิกจะเชื่อมต่อกันเป็นวงแหวน โหนดเครือข่ายแต่ละโหนดจะได้รับเฟรมจากโหนดข้างเคียง คืนระดับสัญญาณ และส่งไปยังโหนดถัดไป เฟรมสามารถมีข้อมูลหรือเครื่องหมายได้ เมื่อโหนดจำเป็นต้องส่งเฟรม อะแดปเตอร์จะรอให้โทเค็นมาถึง เมื่อได้รับแล้ว มันจะแปลงโทเค็นให้เป็นเฟรมข้อมูลและส่งผ่านไปรอบๆ วงแหวน แพ็กเก็ตหมุนรอบวงแหวนทั้งหมดและมาถึงโหนดที่สร้างแพ็กเก็ต ที่นี่มีการตรวจสอบความถูกต้องของเฟรมที่ผ่านวงแหวน จำนวนเฟรมที่โหนดสามารถส่งได้ใน 1 เซสชันจะถูกกำหนดโดยเวลาการเก็บรักษาโทเค็น ซึ่งโดยปกติคือ = 10 มิลลิวินาที เมื่อโหนดได้รับโทเค็น จะพิจารณาว่ามีข้อมูลที่จะส่งหรือไม่ และลำดับความสำคัญนั้นเกินค่าลำดับความสำคัญที่สงวนไว้ซึ่งบันทึกไว้ในโทเค็นหรือไม่ หากเกินกว่านั้น โหนดจะจับโทเค็นและสร้างเฟรมข้อมูล ในระหว่างการส่งโทเค็นและเฟรมข้อมูล แต่ละโหนดจะตรวจสอบเฟรมเพื่อหาข้อผิดพลาด เมื่อตรวจพบ จะมีการตั้งค่าสถานะข้อผิดพลาดพิเศษ และโหนดทั้งหมดจะละเว้นเฟรมนี้ เมื่อโทเค็นเคลื่อนผ่านวงแหวน โหนดจะมีโอกาสจองลำดับความสำคัญที่ต้องการส่งเฟรมของตน เมื่อผ่านวงแหวน เฟรมที่มีลำดับความสำคัญสูงสุดจะถูกติดเข้ากับเครื่องหมาย สิ่งนี้รับประกันว่าสื่อส่งกำลังป้องกันการชนของเฟรม เมื่อส่งเฟรมขนาดเล็ก เช่น คำขออ่านไฟล์ ความล่าช้าที่จำเป็นสำหรับคำขอในการเดินทางไปกลับรอบวงแหวนจะเสร็จสิ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในเครือข่ายด้วยความเร็ว 16 Mbit/s จะใช้โหมดการถ่ายโอนโทเค็นล่วงหน้า ในกรณีนี้ โหนดจะส่งโทเค็นไปยังโหนดถัดไปทันทีหลังจากส่งเฟรม ทันทีหลังจากเปิดเครือข่าย 1 โหนดจะถูกกำหนดให้เป็นมอนิเตอร์ที่ใช้งานอยู่ โดยจะทำหน้าที่เพิ่มเติม:

1) การตรวจสอบการมีอยู่ของเครื่องหมายบนเครือข่าย

2) การก่อตัวของเครื่องหมายใหม่เมื่อตรวจพบการสูญเสีย

3) การจัดตั้งบุคลากรด้านการวินิจฉัย

คำถามที่ 3: รูปแบบเฟรม

เครือข่าย Token Ring ใช้เฟรม 3 ประเภท:

1) กรอบข้อมูล

3) ลำดับการสิ้นสุด

กรอบข้อมูลประกอบด้วยชุดไบต์ต่อไปนี้:

HP - ตัวคั่นเริ่มต้น ขนาด 1 ไบต์ ระบุจุดเริ่มต้นของเฟรม นอกจากนี้ยังบันทึกประเภทของช็อตด้วย: ปานกลาง, สุดท้าย หรือเดี่ยว

UD - การควบคุมการเข้าถึง ในช่องนี้ โหนดที่ต้องส่งข้อมูลไปสามารถบันทึกความจำเป็นในการจองช่องสัญญาณได้

สหราชอาณาจักร – การบริหารงานบุคคล 1 ไบต์ ระบุข้อมูลการจัดการเสียงกริ่ง

AN - ที่อยู่โหนดปลายทาง สามารถมีความยาวได้ 2 หรือ 6 ไบต์ ขึ้นอยู่กับการตั้งค่า

AI - ที่อยู่ต้นทาง 2 หรือ 6 ไบต์ด้วย

ข้อมูล. ฟิลด์นี้อาจมีข้อมูลที่มีไว้สำหรับโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่าย ไม่มีข้อจำกัดพิเศษเกี่ยวกับความยาวของฟิลด์ อย่างไรก็ตาม ความยาวจะถูกจำกัดตามเวลาการถือครองที่อนุญาตของโทเค็น (10 มิลลิวินาที) ในช่วงเวลานี้ โดยปกติแล้ว คุณสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้ตั้งแต่ 5 ถึง 20 กิโลไบต์ ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่แท้จริง

KS - เช็คซัม 4 ไบต์

KR - ตัวแยกส่วนท้าย 1 ไบต์

SC - สถานะเฟรม ตัวอย่างเช่น อาจมีข้อมูลเกี่ยวกับข้อผิดพลาดที่มีอยู่ในเฟรม

เฟรมประเภทที่สองคือเครื่องหมาย:

เฟรมที่สามคือลำดับการเสร็จสิ้น:

ใช้ในการโอนให้เสร็จสิ้นได้ตลอดเวลา

L16: แลนเอฟดีไอ

คำถามที่ 1: ข้อมูลทั่วไป

FDDI - อินเทอร์เฟซข้อมูลแบบกระจายไฟเบอร์ออปติก

นี่เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีความเร็วสูงแรกๆ ที่ใช้ในเครือข่ายใยแก้วนำแสง มาตรฐาน FDDI ถูกนำมาใช้โดยสอดคล้องกับมาตรฐาน Token Ring สูงสุด

มาตรฐาน FDDI กำหนด:

1) ความน่าเชื่อถือสูง

2) การกำหนดค่าใหม่ที่ยืดหยุ่น

3) ความเร็วในการถ่ายโอนสูงสุด 100 Mbit/s

4) ระยะทางไกลระหว่างจุดต่างๆ สูงสุด 100 กิโลเมตร

ข้อดีของเครือข่าย:

1) ภูมิคุ้มกันเสียงสูง

2) ความลับของการถ่ายโอนข้อมูล

3) การแยกกัลวานิกที่ดีเยี่ยม

4) ความเป็นไปได้ในการรวมผู้ใช้จำนวนมาก

5) รับประกันเวลาการเข้าถึงเครือข่าย

6) ไม่มีข้อขัดแย้งแม้ภายใต้ภาระหนัก

ข้อบกพร่อง:

1) อุปกรณ์ราคาสูง

2) ความยากในการดำเนินงาน

B2: การจัดโครงสร้างของเครือข่าย

โทโพโลยี - วงแหวนคู่ นอกจากนี้ ยังใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบหลายทิศทาง 2 เส้น:

ในระหว่างการทำงานปกติ วงแหวนหลักจะใช้สำหรับการส่งข้อมูล วงแหวนที่สองเป็นวงแหวนสำรองและทำให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายโอนข้อมูลไปในทิศทางตรงกันข้าม โดยจะเปิดใช้งานโดยอัตโนมัติในกรณีที่สายเคเบิลเสียหายหรือเมื่อเวิร์กสเตชันล้มเหลว

การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดระหว่างสถานีทำให้การกำหนดมาตรฐานง่ายขึ้น และช่วยให้สามารถใช้ไฟเบอร์ประเภทต่างๆ ในไซต์ต่างๆ ได้

มาตรฐานอนุญาตให้ใช้อะแดปเตอร์เครือข่ายได้ 2 ประเภท:

1) อะแดปเตอร์ Type A เชื่อมต่อโดยตรง 2 สายและสามารถให้ความเร็วการทำงานสูงสุด 200 Mbit/s

2) อะแดปเตอร์ Type B เชื่อมต่อเฉพาะวงแหวนที่ 1 และรองรับความเร็วสูงสุด 100 Mbit/s

นอกจากเวิร์กสเตชันแล้ว เครือข่ายยังอาจรวมถึงฮับการสื่อสารด้วย พวกเขาให้:

1) การตรวจสอบเครือข่าย

2) การวินิจฉัยข้อผิดพลาด

3) การแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าและในทางกลับกันหากจำเป็นต้องเชื่อมต่อสายคู่บิด

โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเร็วในการแลกเปลี่ยนในเครือข่ายดังกล่าวเพิ่มขึ้นเนื่องจากวิธีการเข้ารหัสพิเศษที่พัฒนาขึ้นสำหรับมาตรฐานนี้โดยเฉพาะ ในนั้นอักขระจะถูกเข้ารหัสไม่ได้ใช้ไบต์ แต่ใช้ nibbles ซึ่งเรียกว่า แทะ.

Q3: องค์กรเครือข่ายเชิงหน้าที่

มาตรฐานนี้อิงตามวิธีการเข้าถึงโทเค็นที่ใช้ใน Token Ring ความแตกต่างระหว่างวิธีการเข้าถึง FDDI และ Token Ring มีดังนี้:

1) FDDI ใช้การส่งโทเค็นหลายรายการ โดยโทเค็นใหม่จะถูกส่งไปยังสถานีอื่นทันทีหลังจากสิ้นสุดการส่งเฟรม โดยไม่ต้องรอการส่งคืน

2) FDDI ไม่ได้จัดเตรียมความสามารถในการกำหนดลำดับความสำคัญและความซ้ำซ้อน แต่ละสถานีถือว่าไม่ตรงกัน เวลาในการเข้าถึงเครือข่ายไม่สำคัญสำหรับสถานีนั้น นอกจากนี้ยังมีสถานีซิงโครนัสซึ่งมีข้อจำกัดด้านเวลาในการเข้าถึงและช่วงเวลาระหว่างการส่งข้อมูลที่เข้มงวดมาก สำหรับสถานีดังกล่าว มีการติดตั้งอัลกอริธึมการเข้าถึงเครือข่ายที่ซับซ้อน แต่รับประกันการส่งเฟรมความเร็วสูงและลำดับความสำคัญ

คำถามที่ 4: รูปแบบเฟรม

รูปแบบเฟรมแตกต่างจากเครือข่าย Token Ring เล็กน้อย

รูปแบบกรอบข้อมูล:

P. กรอบข้อมูลประกอบด้วยคำนำ มันทำหน้าที่สำหรับการซิงโครไนซ์การรับสัญญาณเบื้องต้น ความยาวเริ่มต้นของคำนำคือ 8 ไบต์ (64 บิต) อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป ในระหว่างเซสชันการสื่อสาร ขนาดของคำนำอาจลดลง

NR. เริ่มตัวคั่น

สหราชอาณาจักร การบริหารงานบุคคล 1 ไบต์

และเอไอ ปลายทางและที่อยู่ต้นทาง ขนาด 2 หรือ 6 ไบต์

ความยาวของฟิลด์ข้อมูลสามารถกำหนดเองได้ แต่ขนาดเฟรมไม่ควรเกิน 4500 ไบต์

แคนซัส ตรวจสอบจำนวนเงิน 4 ไบต์

KR. ตัวแยกส่วนท้าย 0.5 ไบต์

เอสเค. สถานะเฟรม ฟิลด์ที่มีความยาวตามต้องการ ไม่เกิน 8 บิต (1 ไบต์) ซึ่งระบุผลลัพธ์ของการประมวลผลเฟรม ตรวจพบข้อผิดพลาด\คัดลอกข้อมูล และอื่นๆ

โทเค็นเฟรมในเครือข่ายนี้มีองค์ประกอบดังต่อไปนี้:

L17: LAN ไร้สาย (WLAN)

B1: หลักการทั่วไป

มี 2 ​​วิธีที่เป็นไปได้ในการจัดระเบียบเครือข่ายดังกล่าว:

1) มีสถานีฐาน ซึ่งมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเวิร์กสเตชัน

2) ไม่มีสถานีฐาน เมื่อทำการแลกเปลี่ยนโดยตรง

ข้อดีของ BLWS:

1) ความเรียบง่ายและต้นทุนการก่อสร้างต่ำ

2) ความคล่องตัวของผู้ใช้

ข้อบกพร่อง:

1) ภูมิคุ้มกันเสียงต่ำ

2) พื้นที่ครอบคลุมไม่แน่นอน

3) ปัญหา "เทอร์มินัลที่ซ่อนอยู่" ปัญหา "เทอร์มินัลที่ซ่อนอยู่" คือ: สถานี A ส่งสัญญาณไปยังสถานี B สถานี C มองเห็นสถานี B แต่ไม่เห็นสถานี A สถานี C เชื่อว่า B ว่างและส่งข้อมูลไปยังสถานีนั้น

คำถามที่ 2: วิธีการถ่ายโอนข้อมูล

วิธีการถ่ายโอนข้อมูลหลักคือ:

1) มัลติเพล็กซ์การแบ่งความถี่มุมฉาก (OFDM)

2) สเปกตรัมการแพร่กระจายแบบกระโดดความถี่ (FHSS)

3) สเปกตรัมการแพร่กระจายแบบอนุกรมโดยตรง (DSSS)

P1: มัลติเพล็กซ์ความถี่มุมฉาก

ใช้ในการส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 54 Mbit/s ที่ความถี่ 5 GHz สตรีมบิตข้อมูลแบ่งออกเป็นสตรีมย่อย N ซึ่งแต่ละสตรีมจะถูกมอดูเลตโดยอัตโนมัติ จากการแปลงฟูริเยร์ที่รวดเร็ว พาหะทั้งหมดจะถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นสัญญาณร่วม ซึ่งมีสเปกตรัมประมาณเท่ากับสเปกตรัมของสตรีมย่อยแบบมอดูเลตหนึ่งรายการ ที่ส่วนรับสัญญาณ สัญญาณดั้งเดิมจะถูกกู้คืนโดยใช้การแปลงฟูริเยร์ผกผัน

P2: การขยายสเปกตรัมโดยการกระโดดความถี่

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงความถี่พาหะอย่างต่อเนื่องภายในช่วงที่กำหนด ข้อมูลบางส่วนจะถูกส่งในแต่ละช่วงเวลา วิธีการนี้ให้การถ่ายโอนข้อมูลที่เชื่อถือได้มากขึ้น แต่มีความซับซ้อนในการใช้งานมากกว่าวิธีแรก

P3: สเปกตรัมการแพร่กระจายแบบอนุกรมโดยตรง

แต่ละบิตในข้อมูลที่ส่งจะถูกแทนที่ด้วยลำดับไบนารี ในขณะเดียวกัน ความเร็วในการส่งข้อมูลจะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าสเปกตรัมของความถี่ที่ส่งจะขยายใหญ่ขึ้น วิธีนี้ยังช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันทางเสียงอีกด้วย

คำถามที่ 3: เทคโนโลยีอินเตอร์เน็ตไร้สาย

เทคโนโลยีนี้อธิบายไว้ในสแต็กโปรโตคอล 802.11

มีหลายตัวเลือกสำหรับการสร้างเครือข่ายตามสแต็กนี้

ตัวเลือก

มาตรฐาน

พิสัย

วิธีการเข้ารหัส

ความเร็วในการส่ง

อินฟราเรด 850 นาโนเมตร

คำถามที่ 4: เทคโนโลยีไวแม็กซ์ (802.16)

เทคโนโลยีบรอดแบนด์ไร้สายแบนด์วิธสูง มีการแสดงด้วยมาตรฐาน 802.16 และมีไว้สำหรับการสร้างเครือข่ายระดับภูมิภาคทางไกล

มันเป็นของมาตรฐานแบบจุดต่อหลายจุด และจำเป็นต้องให้เครื่องส่งและเครื่องรับอยู่ในแนวสายตา

ตัวเลือก

มาตรฐาน

พิสัย

ความเร็ว

รัศมีของเซลล์

32 - 134 เมกะบิตต่อวินาที

1 - 75 เมกะบิตต่อวินาที

5 - 8 (สูงสุด 50) กม

1 - 75 เมกะบิตต่อวินาที

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมาตรฐาน WiMax และ WiFi:

1) ความคล่องตัวต่ำ เฉพาะตัวเลือกสุดท้ายเท่านั้นที่ให้ความคล่องตัวแก่ผู้ใช้

2) อุปกรณ์คุณภาพสูงต้องใช้เงินมากขึ้น

3) ระยะการส่งข้อมูลที่ยาวนานจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับความปลอดภัยของข้อมูลมากขึ้น

4) ผู้ใช้จำนวนมากในเซลล์

5) ปริมาณงานสูง

6) การรับส่งข้อมูลมัลติมีเดียคุณภาพสูง

ในขั้นต้นเครือข่ายนี้พัฒนาเป็นเครือข่ายเคเบิลทีวีไร้สายแบบคงที่ แต่ไม่สามารถรับมือกับงานนี้ได้เป็นอย่างดีและปัจจุบันกำลังได้รับการพัฒนาเพื่อรองรับผู้ใช้มือถือที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง

คำถามที่ 5: เครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคลแบบไร้สาย

เครือข่ายดังกล่าวได้รับการออกแบบสำหรับการโต้ตอบของอุปกรณ์ที่เป็นของเจ้าคนเดียวกันและอยู่ห่างจากกัน (หลายสิบเมตร)

ป1:บลูทู ธ

เทคโนโลยีนี้ตามที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน 802.15 ช่วยให้มั่นใจในการโต้ตอบของอุปกรณ์ต่างๆ ในช่วงความถี่ 2.4 MHz ด้วยอัตราแลกเปลี่ยนสูงสุด 1 Mbit/s

Bluetooth มีพื้นฐานมาจากแนวคิดของ piconet

แตกต่างในคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1) ครอบคลุมพื้นที่สูงสุด 100 เมตร

2) จำนวนอุปกรณ์ 255

3) จำนวนอุปกรณ์การทำงาน 8

4) อุปกรณ์หลักหนึ่งเครื่อง ซึ่งมักจะเป็นคอมพิวเตอร์

5) เมื่อใช้บริดจ์ คุณสามารถรวมพิโคเน็ตหลายอันเข้าด้วยกันได้

6) เฟรมมีความยาว 343 ไบต์

P2: เทคโนโลยีซิกบี

ZegBee เป็นเทคโนโลยีที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน 802.15.4 ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างเครือข่ายไร้สายโดยใช้เครื่องส่งสัญญาณพลังงานต่ำ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานและความปลอดภัยที่มากขึ้นด้วยอัตราข้อมูลต่ำ

คุณสมบัติหลักของเทคโนโลยีนี้คือ ด้วยการใช้พลังงานต่ำ จึงไม่เพียงแต่สนับสนุนเทคโนโลยีไร้สายและการสื่อสารแบบจุดต่อจุดเท่านั้น แต่ยังสนับสนุนเครือข่ายไร้สายที่ซับซ้อนด้วยโทโพโลยีแบบตาข่ายอีกด้วย

วัตถุประสงค์หลักของเครือข่ายดังกล่าว:

1) ระบบอัตโนมัติของอาคารพักอาศัยและสถานที่ที่กำลังก่อสร้าง

2) อุปกรณ์วินิจฉัยทางการแพทย์เฉพาะบุคคล

3) ระบบติดตามและควบคุมอุตสาหกรรม

เทคโนโลยีนี้ได้รับการออกแบบให้เรียบง่ายและราคาถูกกว่าเครือข่ายอื่นๆ ทั้งหมด

อุปกรณ์ใน ZigBee มี 3 ประเภท:

1) ผู้ประสานงาน สร้างการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายและสามารถจัดเก็บข้อมูลจากอุปกรณ์ที่อยู่บนเครือข่ายได้

2) เราเตอร์ เพื่อเชื่อมต่อ

3) อุปกรณ์ปลายทาง สามารถส่งข้อมูลไปยังผู้ประสานงานได้เท่านั้น

อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานในช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน ประมาณ 800 MHz, 900 MHz, 2400 MHz การรวมกันของความถี่ที่แตกต่างกันทำให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันสัญญาณรบกวนสูงและความน่าเชื่อถือของเครือข่ายนี้ อัตราการถ่ายโอนข้อมูลคือหลายสิบกิโลบิตต่อวินาที (10 - 40 กิโลบิต/วินาที) ระยะห่างระหว่างสถานีคือ 10 - 75 เมตร

คำถามที่ 6: เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย

เป็นเครือข่ายแบบกระจาย จัดระเบียบได้เอง และทนทานต่อข้อผิดพลาด ซึ่งประกอบด้วยเซ็นเซอร์จำนวนมากที่ไม่ได้กล่าวถึงและไม่ต้องการการกำหนดค่าพิเศษ เครือข่ายดังกล่าวถูกนำมาใช้ในการผลิต การขนส่ง ระบบช่วยชีวิต และระบบรักษาความปลอดภัย ใช้เพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์ต่างๆ (อุณหภูมิ ความชื้น...) การเข้าถึงวัตถุ ความล้มเหลวของแอคทูเอเตอร์ และพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมของสภาพแวดล้อม

เครือข่ายอาจประกอบด้วยอุปกรณ์ประเภทต่อไปนี้:

1) ผู้ประสานงานเครือข่าย การจัดระเบียบและการตั้งค่าพารามิเตอร์เครือข่าย

2) อุปกรณ์ที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบ รวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงการสนับสนุน ZigBee

3) อุปกรณ์ที่มีชุดฟังก์ชันจำกัด เพื่อเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์

L18: หลักการจัดเครือข่ายระดับโลก

B1: การจำแนกประเภทและอุปกรณ์

ชุดของเครือข่ายที่แตกต่างกันซึ่งอยู่ห่างจากกันพอสมควรและรวมเป็นเครือข่ายเดียวโดยใช้วิธีโทรคมนาคมจะประกอบเป็นเครือข่ายที่มีการกระจายทางภูมิศาสตร์

โทรคมนาคมสมัยใหม่รวมเครือข่ายกระจายทางภูมิศาสตร์เข้ากับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลก เนื่องจากเครือข่ายที่มีการกระจายทางภูมิศาสตร์และอินเทอร์เน็ตใช้ระบบการสร้างเครือข่ายเดียวกัน จึงมักจะรวมเข้าด้วยกันเป็น WAN ระดับเดียว (เครือข่ายบริเวณกว้าง)

แตกต่างจากเครือข่ายท้องถิ่น คุณสมบัติหลักของเครือข่ายทั่วโลกคือ:

1) ครอบคลุมอาณาเขตไม่จำกัด

2) การรวมคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ

3) อุปกรณ์พิเศษใช้ในการส่งข้อมูลในระยะทางไกล

4) โทโพโลยีเครือข่ายเป็นไปตามอำเภอใจ

5) ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการกำหนดเส้นทาง

6) เครือข่ายทั่วโลกอาจมีช่องทางการส่งข้อมูลประเภทต่างๆ

ข้อดีได้แก่:

1) ให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงทรัพยากรคอมพิวเตอร์และข้อมูลได้อย่างไม่จำกัด

2) ความเป็นไปได้ในการเข้าถึงเครือข่ายจากเกือบทุกที่ในโลก

3) ความสามารถในการส่งข้อมูลทุกประเภท รวมถึงวิดีโอและเสียง

อุปกรณ์เครือข่ายบริเวณกว้างประเภทหลัก ได้แก่ :

1) รีพีทเตอร์และฮับ เป็นวิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบพาสซีฟ ทำงานที่ระดับแรกของโมเดล OSI

2) บริดจ์ เราเตอร์ อุปกรณ์สื่อสาร และเกตเวย์ พวกมันเป็นวิธีการสร้างเครือข่ายที่ใช้งานอยู่ หน้าที่หลักของเครื่องมือที่ใช้งานอยู่คือการขยายสัญญาณและการควบคุมการรับส่งข้อมูลนั่นคือทำงานในระดับที่สองของแบบจำลอง OSI

B2: สะพาน

นี่คืออุปกรณ์เครือข่ายที่ง่ายที่สุดที่รวมกลุ่มเครือข่ายและควบคุมการผ่านของเฟรมระหว่างกัน

2 ส่วนที่เชื่อมต่อกันด้วยสะพานจะกลายเป็นเครือข่ายเดียว บริดจ์ทำงานที่ดาต้าลิงค์เลเยอร์ที่สองและโปร่งใสสำหรับโปรโตคอลระดับที่สูงกว่า

ในการถ่ายโอนเฟรมจากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่ง บริดจ์จะสร้างตารางที่ประกอบด้วย:

1) รายการที่อยู่เชื่อมต่อกับสถานี

2) ท่าเรือที่สถานีเชื่อมต่ออยู่

3) เวลาของการอัปเดตบันทึกครั้งล่าสุด

บริดจ์จะวิเคราะห์ความสมบูรณ์ของเฟรมและกรองเฟรมต่างจากรีพีตเตอร์ซึ่งเพียงแค่ส่งเฟรม เพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของสถานี สะพานจะอ่านข้อมูลจากเฟรมที่ผ่านไปและวิเคราะห์การตอบสนองของสถานีที่ได้รับเฟรมนี้

ข้อดีของสะพานคือ:

1) ความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ

2) เฟรมภายในเครื่องจะไม่ถูกส่งไปยังส่วนอื่น

3) การมีอยู่ของสะพานมีความโปร่งใสต่อผู้ใช้

4) บริดจ์จะปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าโดยอัตโนมัติ

5) บริดจ์สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายที่ทำงานโดยใช้โปรโตคอลที่แตกต่างกัน

ข้อบกพร่อง:

1) ความล่าช้าในสะพาน

2) ไม่สามารถใช้เส้นทางอื่นได้

3) มีส่วนช่วยในการเพิ่มปริมาณการรับส่งข้อมูลบนเครือข่าย เช่น เมื่อค้นหาสถานีที่ไม่อยู่ในรายการ

สะพานมี 4 ประเภทหลัก:

1) โปร่งใส

2) การแพร่ภาพกระจายเสียง

3) การห่อหุ้ม

4) ด้วยการกำหนดเส้นทาง

P1: สะพานโปร่งใส

บริดจ์แบบโปร่งใสได้รับการออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อเครือข่ายที่มีโปรโตคอลเหมือนกันทั้งในระดับฟิสิคัลและดาต้าลิงก์

สะพานโปร่งใสเป็นอุปกรณ์เรียนรู้ด้วยตนเอง สำหรับแต่ละส่วนที่เชื่อมต่อกัน สะพานจะสร้างตารางที่อยู่สถานีโดยอัตโนมัติ

อัลกอริธึมการทำงานของสะพานมีดังนี้:

1) การรับเฟรมที่เข้ามาลงในบัฟเฟอร์

2) การวิเคราะห์ที่อยู่ต้นทางและการค้นหาในตารางที่อยู่

3) หากที่อยู่ต้นทางไม่อยู่ในตาราง ที่อยู่และหมายเลขพอร์ตที่เฟรมมาจะถูกบันทึกลงในตาราง

4) ที่อยู่ปลายทางจะถูกวิเคราะห์และค้นหาในตารางที่อยู่

5) หากพบที่อยู่ปลายทางและอยู่ในส่วนเดียวกันกับที่อยู่ต้นทาง นั่นคือหมายเลขพอร์ตอินพุตตรงกับหมายเลขพอร์ตเอาต์พุต เฟรมจะถูกลบออกจากบัฟเฟอร์

6) หากพบที่อยู่ปลายทางในตารางที่อยู่และเป็นของส่วนอื่นเฟรมจะถูกส่งไปยังพอร์ตที่เกี่ยวข้องเพื่อส่งไปยังส่วนที่ต้องการ

7) หากที่อยู่ปลายทางไม่อยู่ในตารางที่อยู่ เฟรมจะถูกส่งไปยังทุกส่วน ยกเว้นส่วนที่มา

P2: สะพานกระจายเสียง

ได้รับการออกแบบมาเพื่อรวมเครือข่ายที่มีโปรโตคอลที่แตกต่างกันในระดับดาต้าลิงค์และระดับฟิสิคัล

สะพานกระจายเสียงรวมเครือข่ายเข้าด้วยกันโดยการจัดการ "ซองจดหมาย" นั่นคือเมื่อส่งเฟรมจากเครือข่าย Ethernet Token Ring ส่วนหัวของเฟรม Ethernet และส่วนท้ายจะถูกแทนที่ด้วยส่วนหัวและส่วนท้ายของ Token Ring ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นคือขนาดเฟรมที่อนุญาตบนสองเครือข่ายอาจแตกต่างกัน ดังนั้นเครือข่ายทั้งหมดจะต้องกำหนดค่าด้วยขนาดเฟรมเดียวกันล่วงหน้า

P3: สะพานห่อหุ้ม

อินเตอร์เฟซใยแก้วนำแสงเครือข่ายไร้สาย

บริดจ์แบบห่อหุ้มได้รับการออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อเครือข่ายด้วยโปรโตคอลเดียวกันผ่านเครือข่ายแกนหลักความเร็วสูงด้วยโปรโตคอลที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อโครงข่ายของเครือข่ายอีเธอร์เน็ตผ่านการเชื่อมต่อโครงข่าย FDDI

ต่างจากสะพานออกอากาศซึ่งมีการเปลี่ยนส่วนหัวและส่วนท้าย ในกรณีนี้เฟรมที่ได้รับพร้อมกับส่วนหัวจะถูกวางไว้ในซองจดหมายอื่นซึ่งใช้ในเครือข่ายแกนหลัก บริดจ์ปลายทางจะดึงเฟรมดั้งเดิมและส่งไปยังส่วนที่เป็นที่ตั้งของปลายทาง

ฟิลด์ FDDI นั้นยาวพอที่จะรองรับเฟรมของโปรโตคอลอื่นเสมอ

P4: บริดจ์พร้อมการกำหนดเส้นทางต้นทาง

สะพานดังกล่าวใช้ข้อมูลการกำหนดเส้นทางเฟรมที่บันทึกไว้ในส่วนหัวของเฟรมโดยสถานีฐาน

ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องมีตารางที่อยู่ วิธีนี้มักใช้ใน Token Ring เพื่อถ่ายโอนเฟรมระหว่างส่วนต่างๆ

คำถามที่ 3: เราเตอร์

เราเตอร์ก็เหมือนกับบริดจ์ที่ช่วยให้คุณสามารถรวมเครือข่ายและเพิ่มขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ เราเตอร์จะต้องระบุพอร์ตที่เฟรมจะผ่านไปอย่างชัดเจน ต่างจากบริดจ์ที่การทำงานโปร่งใสสำหรับอุปกรณ์เครือข่าย

แพ็กเก็ตขาเข้าจะถูกป้อนลงในคลิปบอร์ดอินพุตและวิเคราะห์โดยใช้โปรเซสเซอร์กลางของเราเตอร์ ตามผลการวิเคราะห์ จะมีการเลือกคลิปบอร์ดเอาต์พุต

เราเตอร์สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

1) เราเตอร์อุปกรณ์ต่อพ่วง เพื่อเชื่อมต่อสาขาขนาดเล็กเข้ากับเครือข่ายสำนักงานกลาง

2) เราเตอร์การเข้าถึงระยะไกล สำหรับเครือข่ายขนาดกลาง

3) เราเตอร์แกนหลักอันทรงพลัง

P1: เราเตอร์อุปกรณ์ต่อพ่วง

ในการเชื่อมต่อกับเครือข่ายสำนักงานกลาง มี 2 พอร์ตที่มีความสามารถจำกัด อันหนึ่งเพื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายของคุณและอีกอันเชื่อมต่อกับเครือข่ายกลาง

ฟังก์ชันทั้งหมดถูกกำหนดให้กับสำนักงานกลาง ดังนั้นเราเตอร์ต่อพ่วงจึงไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาและมีราคาถูกมาก

P2: เราเตอร์การเข้าถึงระยะไกล

โดยปกติจะมีโครงสร้างคงที่และมีพอร์ตท้องถิ่น 1 พอร์ตและหลายพอร์ตสำหรับเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่น

พวกเขาให้:

1) จัดให้มีช่องทางการสื่อสารตามความต้องการ

2) การบีบอัดข้อมูลเพื่อเพิ่มปริมาณงาน

3) การสลับการรับส่งข้อมูลเป็นสายโทรศัพท์อัตโนมัติเมื่อสายหลักหรือสายเช่าล้มเหลว

P3: เราเตอร์แบ็คโบน

พวกเขาแบ่งออกเป็น:

1) ด้วยสถาปัตยกรรมแบบรวมศูนย์

2) ด้วยสถาปัตยกรรมที่ยืดตรง

คุณสมบัติของเราเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมแบบกระจาย:

1) การออกแบบโมดูลาร์

2) ความพร้อมใช้งานของพอร์ตมากถึงหลายสิบพอร์ตสำหรับการเชื่อมต่อกับเครือข่ายที่แตกต่างกัน

3) การสนับสนุนเครื่องมือยอมรับข้อผิดพลาด

ในเราเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมแบบรวมศูนย์ ฟังก์ชั่นทั้งหมดจะรวมอยู่ในโมดูลเดียว เราเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมแบบกระจายให้ความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสถาปัตยกรรมแบบรวมศูนย์

คำถามที่ 4: โปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง

วิธีการกำหนดเส้นทางทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม:

1) วิธีการกำหนดเส้นทางแบบคงที่หรือแบบคงที่

2) วิธีการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิกหรือแบบปรับได้

การกำหนดเส้นทางแบบคงที่เกี่ยวข้องกับการใช้เส้นทางที่ผู้ดูแลระบบกำหนดไว้ และไม่มีการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะเวลานาน

การกำหนดเส้นทางแบบคงที่ใช้ในเครือข่ายขนาดเล็กและมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1) ข้อกำหนดเราเตอร์ต่ำ

2) เพิ่มความปลอดภัยเครือข่าย

ในขณะเดียวกันก็มีข้อเสียที่สำคัญเช่นกัน:

1) ความเข้มข้นของแรงงานที่สูงมากในการดำเนินงาน

2) ขาดการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเครือข่าย

การกำหนดเส้นทางแบบไดนามิกช่วยให้คุณเปลี่ยนเส้นทางได้โดยอัตโนมัติเมื่อมีความแออัดหรือความล้มเหลวในเครือข่าย โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางในกรณีนี้ถูกนำมาใช้โดยทางโปรแกรมในเราเตอร์ โดยสร้างตารางเส้นทางที่แสดงสถานะปัจจุบันของเครือข่าย

โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางภายในจะขึ้นอยู่กับอัลกอริทึมการแลกเปลี่ยน:

1) ตารางความยาวเวกเตอร์ (DVA)

2) ข้อมูลสถานะลิงก์ (LSA)

DVA เป็นอัลกอริทึมสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับเครือข่ายที่มีอยู่และระยะทางโดยการส่งแพ็กเก็ตการออกอากาศ

อัลกอริทึมนี้ถูกนำไปใช้ในหนึ่งในโปรโตคอล RIP แรก ๆ ซึ่งไม่ได้สูญเสียความเกี่ยวข้องมาจนถึงทุกวันนี้ พวกเขาส่งแพ็กเก็ตการออกอากาศเป็นระยะเพื่ออัพเดตตารางเส้นทาง

ข้อดี:

1) ความเรียบง่าย

ข้อบกพร่อง:

1) การสร้างเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดอย่างช้าๆ

LSA เป็นอัลกอริธึมสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของช่องสัญญาณ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าอัลกอริธึมการตั้งค่าเส้นทางที่สั้นที่สุด

ขึ้นอยู่กับการสร้างแผนผังโทโพโลยีเครือข่ายแบบไดนามิกโดยการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเครือข่ายที่เชื่อมต่อทั้งหมด เมื่อสถานะของเครือข่ายเปลี่ยนแปลง เราเตอร์จะส่งข้อความไปยังเราเตอร์อื่นๆ ทั้งหมดทันที

ข้อดีได้แก่:

1) การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางที่รับประกันและรวดเร็ว

2) ปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่ายน้อยลง

นอกเหนือจากการพัฒนาข้อดีของอัลกอริธึม LSA แล้ว ยังเป็นการพัฒนาโปรโตคอล OSPF อีกด้วย นี่เป็นโปรโตคอลที่ทันสมัยที่สุดและใช้บ่อยที่สุด โดยให้ความสามารถเพิ่มเติมต่อไปนี้แก่อัลกอริทึม LSA พื้นฐาน:

1) การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางให้เร็วขึ้น

2) ง่ายต่อการแก้ไข

3) แพ็กเก็ตการกำหนดเส้นทางตามคลาสของบริการ

4) การรับรองความถูกต้องของเส้นทาง กล่าวคือ ไม่มีความเป็นไปได้ที่ผู้โจมตีจะสกัดกั้นแพ็กเก็ตได้

5) สร้างช่องทางเสมือนระหว่างเราเตอร์

คำถามที่ 5: การเปรียบเทียบเราเตอร์และบริดจ์

ข้อดีของเราเตอร์เมื่อเปรียบเทียบกับบริดจ์ ได้แก่:

1) ความปลอดภัยของข้อมูลสูง

2) ความน่าเชื่อถือสูงของเครือข่ายเนื่องจากเส้นทางอื่น

3) การกระจายโหลดอย่างมีประสิทธิภาพผ่านช่องทางการสื่อสารโดยการเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดสำหรับการส่งข้อมูล

4) ความยืดหยุ่นที่มากขึ้นโดยการเลือกเส้นทางตามตัวชี้วัด เช่น ต้นทุนเส้นทาง ปริมาณงาน และอื่นๆ

5) ความเป็นไปได้ของการรวมเข้ากับความยาวแพ็กเก็ตที่แตกต่างกัน

ข้อเสียของเราเตอร์ ได้แก่:

1) ความล่าช้าค่อนข้างมากเมื่อส่งแพ็กเก็ต

2) ความซับซ้อนของการติดตั้งและการกำหนดค่า

3) เมื่อย้ายคอมพิวเตอร์จากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง คุณต้องเปลี่ยนที่อยู่เครือข่าย

4) ต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น เนื่องจากต้องใช้โปรเซสเซอร์ราคาแพง RAM ขนาดใหญ่ และซอฟต์แวร์ราคาแพง

คุณสมบัติลักษณะเฉพาะของบริดจ์และเราเตอร์สามารถแยกแยะได้ดังต่อไปนี้:

1) บริดจ์ใช้งานได้กับที่อยู่ MAC (นั่นคือทางกายภาพ) และเราเตอร์ทำงานกับที่อยู่เครือข่าย

2) ในการสร้างเส้นทาง บริดจ์จะใช้เฉพาะที่อยู่ของผู้ส่งและผู้รับ ในขณะที่เราเตอร์ใช้แหล่งที่มาที่แตกต่างกันมากมายเพื่อเลือกเส้นทาง

3) บริดจ์ไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลในซองจดหมายได้ แต่เราเตอร์สามารถเปิดซองจดหมายและแบ่งแพ็กเก็ตให้สั้นลงได้

4) ด้วยความช่วยเหลือของบริดจ์ แพ็กเก็ตจะถูกกรองเท่านั้น และเราเตอร์จะส่งต่อแพ็กเก็ตไปยังที่อยู่เฉพาะ

5) บริดจ์ไม่คำนึงถึงลำดับความสำคัญของเฟรม และเราเตอร์ก็ให้บริการประเภทที่แตกต่างกัน

6) บริดจ์ให้เวลาแฝงต่ำ แม้ว่าการสูญเสียเฟรมจะเกิดขึ้นได้เมื่อมีการโอเวอร์โหลด และเราเตอร์จะแนะนำเวลาแฝงที่มากขึ้น

7) บริดจ์ไม่รับประกันการส่งเฟรม แต่เราเตอร์รับประกัน

8) บริดจ์จะหยุดทำงานหากเครือข่ายล้มเหลว และเราเตอร์จะค้นหาเส้นทางอื่นและทำให้เครือข่ายยังคงทำงานต่อไป

9) Bridges ให้ระดับความปลอดภัยที่ต่ำกว่าเราเตอร์พอสมควร

คำถามที่ 6: สวิตช์

ในแง่ของฟังก์ชันการทำงาน สวิตช์จะอยู่ในตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างบริดจ์และเราเตอร์ ทำงานบนเลเยอร์ลิงก์ที่สอง กล่าวคือ สลับข้อมูลตามที่อยู่ MAC

ประสิทธิภาพของสวิตช์นั้นสูงกว่าประสิทธิภาพของบริดจ์อย่างมาก

โครงสร้างมาตรฐานของสวิตช์สามารถแสดงได้ดังนี้:

แต่ละพอร์ตบนสวิตช์ต่างจากบริดจ์ตรงที่มีโปรเซสเซอร์ของตัวเอง ในขณะที่บริดจ์มีโปรเซสเซอร์ทั่วไป สวิตช์จะสร้างเส้นทางเดียวสำหรับเฟรมทั้งหมด นั่นคือ สิ่งที่เรียกว่าการต่อเนื่องกันจะเกิดขึ้น

เมทริกซ์สวิตช์ถ่ายโอนเฟรมจากบัฟเฟอร์อินพุตไปยังบัฟเฟอร์เอาต์พุตตามเมทริกซ์สวิตช์

ใช้วิธีการสลับ 2 วิธี:

1) เมื่อใช้การบัฟเฟอร์แบบเต็มเฟรม นั่นคือ การถ่ายโอนจะเริ่มต้นหลังจากจัดเก็บทั้งเฟรมไว้ในบัฟเฟอร์

2) ทันที เมื่อการวิเคราะห์ส่วนหัวเริ่มต้นทันทีหลังจากเข้าสู่พอร์ตอินพุต\บัฟเฟอร์ และเฟรมจะถูกส่งไปยังบัฟเฟอร์เอาต์พุตที่ต้องการทันที

สวิตช์แบ่งออกเป็น:

1) ฮาล์ฟดูเพล็กซ์ เมื่อส่วนเครือข่ายเชื่อมต่อกับแต่ละพอร์ต

2) ดูเพล็กซ์ เมื่อมีเวิร์กสเตชันเพียงเครื่องเดียวเชื่อมต่อกับพอร์ต

สวิตช์เป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่ชาญฉลาดมากกว่าบริดจ์ พวกเขาอนุญาต:

1) ตรวจจับการกำหนดค่าการสื่อสารโดยอัตโนมัติ

2) แปลโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์

3) เฟรมกรอง

4) กำหนดลำดับความสำคัญของการรับส่งข้อมูล

L19: เครือข่ายที่เน้นการเชื่อมต่อ

B1: หลักการส่งแพ็กเก็ตตามช่องเสมือน

การสลับเครือข่ายสามารถทำได้ 2 วิธี:

1) วิธีดาตาแกรม (ไม่มีการเชื่อมต่อ)

2) อิงตามช่องทางเสมือน (เน้นการเชื่อมต่อ)

ช่องทางเสมือนมี 2 ประเภท:

1) Dial-up (ตลอดระยะเวลาเซสชัน)

2) ถาวร (สร้างด้วยตนเองและไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลานาน)

เมื่อสร้างช่องสัญญาณแบบสวิตช์ การกำหนดเส้นทางจะดำเนินการเพียงครั้งเดียวเมื่อแพ็กเก็ตแรกผ่านไป ช่องนี้ได้รับการกำหนดหมายเลขแบบมีเงื่อนไข ซึ่งใช้ในการส่งแพ็กเก็ตอื่น

องค์กรนี้ช่วยลดความล่าช้า:

1) การตัดสินใจส่งต่อแพ็กเก็ตทำได้เร็วขึ้นเนื่องจากตารางการสลับสั้น

2) อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น

การใช้ช่องทางถาวรจะมีประสิทธิภาพมากกว่าเนื่องจากไม่มีขั้นตอนการสร้างการเชื่อมต่อ อย่างไรก็ตาม สามารถส่งหลายแพ็กเก็ตพร้อมกันผ่านลิงก์ถาวร ซึ่งจะลดอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ วงจรเสมือนถาวรมีราคาถูกกว่าวงจรเฉพาะ

P1: วัตถุประสงค์และโครงสร้างของเครือข่าย

เครือข่ายดังกล่าวเหมาะที่สุดสำหรับการส่งสัญญาณการรับส่งข้อมูลที่มีความเข้มต่ำ

เครือข่าย X.25 ก็เรียกอีกอย่างว่า เครือข่ายการสลับแพ็กเก็ต. เป็นเวลานานแล้วที่เครือข่ายดังกล่าวเป็นเครือข่ายเดียวที่ทำงานบนช่องทางการสื่อสารความเร็วต่ำและไม่น่าเชื่อถือ

เครือข่ายดังกล่าวประกอบด้วยสวิตช์ที่เรียกว่าศูนย์สวิตช์แพ็กเก็ตที่ตั้งอยู่ในที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ต่างๆ สวิตช์เชื่อมต่อถึงกันด้วยสายสื่อสาร ซึ่งอาจเป็นแบบดิจิทัลหรือแอนะล็อกก็ได้ สตรีมความเร็วต่ำหลายรายการจากเทอร์มินัลจะรวมกันเป็นแพ็กเก็ตที่ส่งผ่านเครือข่าย เพื่อจุดประสงค์นี้ มีการใช้อุปกรณ์พิเศษ - อะแดปเตอร์ข้อมูลแพ็คเก็ต. อะแดปเตอร์นี้เชื่อมต่อเทอร์มินัลที่ทำงานบนเครือข่ายอยู่

ฟังก์ชันของอะแดปเตอร์ข้อมูลแพ็คเก็ตคือ:

1) การประกอบสัญลักษณ์ลงในแพ็คเกจ

2) แยกวิเคราะห์แพ็คเกจและส่งออกข้อมูลไปยังเทอร์มินัล

3) การจัดการขั้นตอนการเชื่อมต่อและการตัดการเชื่อมต่อผ่านเครือข่าย

เทอร์มินัลบนเครือข่ายไม่มีที่อยู่ของตนเอง แต่จะรับรู้ได้จากพอร์ตของอะแดปเตอร์ข้อมูลแพ็คเก็ตที่เทอร์มินัลเชื่อมต่ออยู่

P2: สแต็คโปรโตคอลx.25

มาตรฐานอธิบายไว้ในระดับโปรโตคอล 3 ระดับ: ทางกายภาพ ช่องสัญญาณ และเครือข่าย

ในระดับกายภาพ มีการกำหนดอินเทอร์เฟซสากลระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์ปลายทาง

ที่ระดับลิงก์ รับประกันโหมดการทำงานที่สมดุล ซึ่งหมายถึงความเท่าเทียมกันของโหนดที่เข้าร่วมในการเชื่อมต่อ

เลเยอร์เครือข่ายทำหน้าที่ของการกำหนดเส้นทางแพ็กเก็ต การสร้างและการยกเลิกการเชื่อมต่อ และการควบคุมการไหลของข้อมูล

P3: การสร้างการเชื่อมต่อเสมือน

เพื่อสร้างการเชื่อมต่อ จะมีการส่งแพ็กเก็ตคำขอการโทรพิเศษ ในแพ็คเก็ตนี้ ในฟิลด์พิเศษ ระบุหมายเลขของช่องเสมือนที่จะเกิดขึ้น แพ็กเก็ตนี้ผ่านโหนดสร้างช่องทางเสมือน หลังจากที่แพ็กเก็ตได้ผ่านและสร้างช่องสัญญาณแล้ว หมายเลขของช่องสัญญาณนี้จะถูกป้อนลงในแพ็กเก็ตที่เหลือ และแพ็กเก็ตที่มีข้อมูลจะถูกส่งผ่าน

โปรโตคอลเครือข่าย x.25 ได้รับการออกแบบมาสำหรับช่องสัญญาณความเร็วต่ำที่มีการรบกวนในระดับสูง และไม่รับประกันปริมาณงาน แต่ช่วยให้คุณสามารถกำหนดลำดับความสำคัญของการรับส่งข้อมูลได้

P1: คุณสมบัติของเทคโนโลยี

เครือข่ายดังกล่าวเหมาะสมกว่ามากสำหรับการส่งสัญญาณการรับส่งข้อมูลเครือข่ายท้องถิ่นที่มีปริมาณมาก หากมีสายสื่อสารคุณภาพสูง (เช่น ไฟเบอร์ออปติก)

คุณสมบัติทางเทคโนโลยี:

1) โหมดการทำงานของดาตาแกรมให้ปริมาณงานสูงถึง 2 Mbit/s ความล่าช้าของเฟรมต่ำ แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่รับประกันความน่าเชื่อถือในการส่งผ่าน

2) รองรับตัวชี้วัดคุณภาพการบริการขั้นพื้นฐาน โดยหลักๆ คืออัตราการถ่ายโอนข้อมูลโดยเฉลี่ย

3) การใช้ช่องทางเสมือน 2 ประเภท: ถาวรและสลับ

4) เทคโนโลยี Frame Relay ใช้เทคนิคการเชื่อมต่อเสมือนคล้ายกับ x.25 อย่างไรก็ตาม ข้อมูลจะถูกส่งเฉพาะที่ระดับผู้ใช้และดาต้าลิงค์เท่านั้น ในขณะที่ x.25 ก็จะถูกส่งที่ระดับเครือข่ายด้วย

5) โอเวอร์เฮดของเฟรมรีเลย์น้อยกว่า x.25

6) โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์มีโหมดการทำงาน 2 โหมด:

ก. ขั้นพื้นฐาน. สำหรับการถ่ายโอนข้อมูล

ข. ผู้จัดการ. สำหรับการควบคุม

7) เทคโนโลยี Frame Relay มุ่งเน้นไปที่ช่องทางการสื่อสารคุณภาพสูงและไม่ได้จัดให้มีการตรวจจับและแก้ไขเฟรมที่บิดเบี้ยว

P2: สนับสนุนคุณภาพการบริการ

เทคโนโลยีนี้สนับสนุนคุณภาพของขั้นตอนการสั่งบริการ ซึ่งรวมถึง:

1) อัตราที่ตกลงกันในการถ่ายโอนข้อมูล

2) ปริมาณระลอกที่ตกลงกัน นั่นคือ จำนวนไบต์สูงสุดต่อหน่วยเวลา

3) ปริมาณระลอกเพิ่มเติม ได้แก่ จำนวนไบต์สูงสุดที่สามารถถ่ายโอนได้เกินค่าที่ตั้งไว้ต่อหน่วยเวลา

P3: การใช้เครือข่ายกรอบรีเลย์

เทคโนโลยี Frame Relay ในเครือข่ายอาณาเขตถือได้ว่าเป็นอะนาล็อกของอีเธอร์เน็ตในเครือข่ายท้องถิ่น

เทคโนโลยีทั้งสอง:

1) ให้บริการขนส่งที่รวดเร็วโดยไม่มีการรับประกันการส่งมอบ

2) หากเฟรมหายไป จะไม่มีการพยายามกู้คืนเฟรมเหล่านั้น กล่าวคือ ปริมาณงานที่เป็นประโยชน์ของเครือข่ายที่กำหนดจะขึ้นอยู่กับคุณภาพของช่องสัญญาณ

ในเวลาเดียวกันไม่แนะนำให้ส่งสัญญาณเสียงหรือวิดีโอที่น้อยกว่ามากผ่านเครือข่ายดังกล่าวแม้ว่าจะสามารถส่งเสียงพูดได้เนื่องจากมีลำดับความสำคัญก็ตาม

P1: แนวคิดทั่วไปของ ATM

เป็นเทคโนโลยีโหมดอะซิงโครนัสโดยใช้แพ็กเก็ตขนาดเล็กที่เรียกว่า เซลล์(เซลล์).

เทคโนโลยีนี้ออกแบบมาเพื่อส่งสัญญาณเสียง วิดีโอ และข้อมูล สามารถใช้ทั้งสำหรับการสร้างเครือข่ายท้องถิ่นและทางหลวง

การรับส่งข้อมูลเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกเป็น:

1) สตรีมมิ่ง แสดงถึงการไหลของข้อมูลที่สม่ำเสมอ

2) เร้าใจ การไหลไม่สม่ำเสมอและคาดเดาไม่ได้

การรับส่งข้อมูลแบบสตรีมมิ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับการส่งไฟล์มัลติมีเดีย (วิดีโอ) ซึ่งเวลาแฝงของเฟรมมีความสำคัญที่สุด การรับส่งข้อมูลที่ล้นหลามคือการถ่ายโอนไฟล์

เทคโนโลยี ATM สามารถรองรับการรับส่งข้อมูลทุกประเภทเนื่องจาก:

1) เทคนิคช่องทางเสมือน

2) พารามิเตอร์คุณภาพการสั่งซื้อล่วงหน้า

3) โดยการกำหนดลำดับความสำคัญ

P2: หลักการเทคโนโลยีเอทีเอ็ม

วิธีการคือการส่งทราฟฟิกทุกประเภทในแพ็กเก็ตที่มีความยาวคงที่ - เซลล์ที่มีความยาว 53 ไบต์ 48 ไบต์ - ข้อมูล + 5 ไบต์ - ส่วนหัว ในด้านหนึ่ง เลือกขนาดเซลล์โดยพิจารณาจากการลดเวลาหน่วงในโหนด และในทางกลับกัน พิจารณาจากการลดการสูญเสียปริมาณงานให้เหลือน้อยที่สุด นอกจากนี้ เมื่อใช้แชนเนลเสมือน ส่วนหัวจะมีเฉพาะหมายเลขแชนเนลเสมือน ซึ่งสามารถเก็บได้สูงสุด 24 บิต (3 ไบต์)

เครือข่าย ATM มีโครงสร้างแบบคลาสสิก: สวิตช์ ATM เชื่อมต่อด้วยสายการสื่อสารที่ผู้ใช้เชื่อมต่อ

P3: สแต็กโปรโตคอล ATM

สแต็กโปรโตคอลสอดคล้องกับ 3 เลเยอร์ล่างของโมเดล OSI ประกอบด้วย: เลเยอร์การปรับตัว เลเยอร์ ATM และเลเยอร์ทางกายภาพ อย่างไรก็ตาม ไม่มีการติดต่อกันโดยตรงระหว่างชั้น ATM และ OSI

เลเยอร์การปรับตัวคือชุดของโปรโตคอลที่แปลงข้อมูลจากเลเยอร์บนเป็นเซลล์ตามรูปแบบที่ต้องการ

โปรโตคอล ATM เกี่ยวข้องโดยตรงกับการส่งเซลล์ผ่านสวิตช์ ชั้นกายภาพจะกำหนดการประสานงานของอุปกรณ์ส่งสัญญาณกับสายสื่อสาร และพารามิเตอร์ของสื่อส่งสัญญาณ

P4: รับประกันคุณภาพการบริการ

คุณภาพถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์การรับส่งข้อมูลต่อไปนี้:

1) อัตราเซลล์สูงสุด

2) ความเร็วเฉลี่ย

3) ความเร็วขั้นต่ำ

4) ค่าระลอกสูงสุด

5) สัดส่วนของเซลล์ที่สูญเสียไป

6) ความล่าช้าของเซลล์

การรับส่งข้อมูลตามพารามิเตอร์ที่ระบุแบ่งออกเป็น 5 คลาส:

คลาส X ถูกสงวนไว้และผู้ใช้สามารถตั้งค่าพารามิเตอร์ได้

L20: เครือข่ายทั่วโลกอินเทอร์เน็ต

B1: ประวัติโดยย่อของการสร้างสรรค์และโครงสร้างองค์กร

เครือข่ายอินเทอร์เน็ตทั่วโลกมีการใช้งานตามสแต็กของโปรโตคอลเครือข่าย TCP\IP ที่ให้ความมั่นใจในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างเครือข่ายท้องถิ่นและอาณาเขต รวมถึงระบบและอุปกรณ์สื่อสาร

การเกิดขึ้นของอินเทอร์เน็ตจากสแต็กโปรโตคอล TCP\IP เกิดขึ้นก่อนด้วยการสร้างเครือข่าย ARPANET ในช่วงกลางทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา เครือข่ายนี้สร้างขึ้นภายใต้การอุปถัมภ์ของสำนักงานวิจัยวิทยาศาสตร์ของกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา และการพัฒนาเครือข่ายนี้ได้รับความไว้วางใจจากมหาวิทยาลัยชั้นนำของอเมริกา ในปี 1969 เครือข่ายได้เปิดตัวและประกอบด้วย 4 โหนด ในปี 1974 โมเดล TCP\IP แรกได้รับการพัฒนา และในปี 1983 เครือข่ายได้เปลี่ยนมาใช้โปรโตคอลนี้โดยสมบูรณ์

ควบคู่ไปกับการพัฒนาเครือข่ายระหว่างมหาวิทยาลัย NSFNet ในปี 1970 และในปี 1980 การพัฒนาทั้งสองนี้ก็ได้รวมเข้าด้วยกัน และได้รับชื่ออินเทอร์เน็ต

ในปี 1984 แนวคิดของชื่อโดเมนได้รับการพัฒนา และในปี 1989 ทุกอย่างก็ได้เป็นรูปเป็นร่างขึ้นในชื่อ World Wide Web (WWW) ซึ่งใช้โปรโตคอลการถ่ายโอนข้อความ HTTP

อินเทอร์เน็ตเป็นองค์กรสาธารณะที่ไม่มีหน่วยงานกำกับดูแล ไม่มีเจ้าของ มีเพียงหน่วยงานประสานงานเท่านั้นที่ถูกเรียก ไอเอบี.

ประกอบด้วย:

1) คณะอนุกรรมการวิจัย

2) คณะอนุกรรมการนิติบัญญัติ พัฒนามาตรฐานที่ผู้เข้าร่วมอินเทอร์เน็ตทุกคนแนะนำให้ใช้

3) คณะอนุกรรมการที่รับผิดชอบในการเผยแพร่ข้อมูลทางเทคนิค

4) รับผิดชอบในการลงทะเบียนและเชื่อมต่อผู้ใช้

5) รับผิดชอบงานธุรการอื่น ๆ

Q2: สแต็คโปรโตคอลTCP\IP

ภายใต้ สแต็คโปรโตคอลมักจะหมายถึงชุดของการดำเนินการมาตรฐาน

โมเดลสแต็กโปรโตคอล TCP\IP มี 4 ระดับ ความสอดคล้องของระดับเหล่านี้กับโมเดล OSI แสดงไว้ในตารางต่อไปนี้:

ที่ระดับ 1 ของโมเดล TCP อินเทอร์เฟซเครือข่ายประกอบด้วยซอฟต์แวร์ที่ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์ โดยจะใช้การถ่ายโอนข้อมูลในสภาพแวดล้อมเฉพาะ สื่อการรับส่งข้อมูลถูกนำไปใช้ในรูปแบบต่างๆ ตั้งแต่ลิงก์แบบจุดต่อจุดไปจนถึงโครงสร้างการสื่อสารที่ซับซ้อนของเครือข่าย x.25 หรือ Frame Relay เครือข่ายโปรโตคอล TCP\IP รองรับโปรโตคอลฟิสิคัลเลเยอร์มาตรฐานทั้งหมด รวมถึงเลเยอร์ลิงก์สำหรับอีเทอร์เน็ต, Token Ring, FDDI และอื่นๆ

ที่ชั้นการทำงานอินเทอร์เน็ตชั้นที่ 2 ของโมเดล TCP งานการกำหนดเส้นทางจะดำเนินการโดยใช้โปรโตคอล IP ภารกิจที่สำคัญประการที่สองของโปรโตคอลนี้คือการซ่อนคุณลักษณะด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของสื่อการรับส่งข้อมูล และจัดให้มีอินเทอร์เฟซเดียวในระดับที่สูงกว่า ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแอปพลิเคชันแอปพลิเคชันหลายแพลตฟอร์ม

ที่เลเยอร์การขนส่งที่ 3 ปัญหาของการจัดส่งแพ็กเก็ตที่เชื่อถือได้และการรักษาลำดับและความสมบูรณ์ได้รับการแก้ไข

ที่ระดับแอปพลิเคชันที่ 4 มีงานแอปพลิเคชันที่ร้องขอบริการจากเลเยอร์การขนส่ง

คุณสมบัติหลักของสแต็กโปรโตคอล TCP\IP คือ:

1) ความเป็นอิสระจากสื่อการรับส่งข้อมูล

2) การจัดส่งพัสดุแบบไม่รับประกัน

ออบเจ็กต์ข้อมูลที่ใช้ในแต่ละระดับของโมเดล TCP\IP มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1) ข้อความคือกลุ่มข้อมูลที่ชั้นแอปพลิเคชันดำเนินการอยู่ มันจะถูกส่งผ่านจากแอปพลิเคชันไปยังเลเยอร์การขนส่งด้วยขนาดและความหมายที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันนั้น

2) เซ็กเมนต์ - บล็อกข้อมูลที่สร้างขึ้นในระดับการขนส่ง

3) แพ็กเก็ตหรือที่เรียกว่า IP datagram ที่โปรโตคอล IP ทำงานที่ชั้นอินเทอร์เน็ต

4) Frame - บล็อกข้อมูลที่ขึ้นกับฮาร์ดแวร์ที่ได้รับจากการบรรจุ IP ดาตาแกรมให้อยู่ในรูปแบบที่ยอมรับได้สำหรับสื่อการรับส่งข้อมูลทางกายภาพเฉพาะ

ดูโปรโตคอลที่ใช้ในสแต็ก TCP\IP โดยย่อ

โปรโตคอลชั้นแอปพลิเคชัน(คุณต้องรู้ว่าอันไหนมีอยู่ ต่างกันอย่างไร และคืออะไร)

เอฟทีพี- โปรโตคอลการถ่ายโอนไฟล์ ออกแบบมาสำหรับการถ่ายโอนไฟล์ผ่านเครือข่ายและการใช้งาน:

1) เชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ FTP

2) ดูเนื้อหาไดเร็กทอรี

FTP ทำงานบนเลเยอร์การขนส่งของโปรโตคอล TCP ใช้พอร์ต 20 สำหรับการถ่ายโอนข้อมูล พอร์ต 21 สำหรับการถ่ายโอนคำสั่ง

FTP ให้ความเป็นไปได้ในการรับรองความถูกต้อง (การระบุผู้ใช้) ความสามารถในการถ่ายโอนไฟล์จากตำแหน่งที่ถูกขัดจังหวะ

ทีทีพี - โปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลที่ง่ายขึ้น ออกแบบมาเพื่อการบูตเวิร์กสเตชันแบบไร้ดิสก์เป็นหลัก ไม่เหมือนกับ FTP ตรงที่ไม่สามารถตรวจสอบความถูกต้องได้ แต่สามารถใช้การระบุตัวตนด้วยที่อยู่ IP ได้

บีจีพี- โปรโตคอลเกตเวย์ชายแดน ใช้สำหรับการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิกและออกแบบมาเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับเส้นทาง

HTTP- โปรโตคอลการถ่ายโอนไฮเปอร์เท็กซ์ ออกแบบมาเพื่อส่งข้อมูลในรูปแบบของเอกสารข้อความที่ใช้เทคโนโลยีไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ ปัจจุบันโปรโตคอลนี้ใช้เพื่อดึงข้อมูลจากเว็บไซต์

ดีเอชซีพี- โปรโตคอลการกำหนดค่าโหนดแบบไดนามิก ออกแบบมาเพื่อการกระจายที่อยู่ IP ระหว่างคอมพิวเตอร์โดยอัตโนมัติ โปรโตคอลถูกนำไปใช้ในเซิร์ฟเวอร์ DHCP เฉพาะโดยใช้เทคโนโลยีไคลเอนต์ - เซิร์ฟเวอร์: เพื่อตอบสนองคำขอของคอมพิวเตอร์ โปรโตคอลจะออกที่อยู่ IP และพารามิเตอร์การกำหนดค่า

เอสเอ็มเอ็นพี - โปรโตคอลการจัดการเครือข่ายอย่างง่าย ออกแบบมาเพื่อจัดการและตรวจสอบอุปกรณ์เครือข่ายโดยการแลกเปลี่ยนข้อมูลการควบคุม

DNS- ระบบชื่อโดเมน เป็นระบบลำดับชั้นแบบกระจายสำหรับรับข้อมูลเกี่ยวกับโดเมน โดยส่วนใหญ่มักจะรับที่อยู่ IP ด้วยชื่อสัญลักษณ์

จิบ- โปรโตคอลการสร้างเซสชัน ออกแบบมาเพื่อสร้างและยุติเซสชันผู้ใช้

เอกสารที่คล้ายกัน

    ประวัติความเป็นมาของการเกิดขึ้นของเครือข่าย Token-Ring เป็นทางเลือกแทนอีเธอร์เน็ต โทโพโลยีเครือข่าย การเชื่อมต่อสมาชิก ตัวรวมโทเค็นริง ลักษณะทางเทคนิคพื้นฐานของเครือข่าย รูปแบบแพ็คเก็ตเครือข่าย (เฟรม) วัตถุประสงค์ของฟิลด์แพ็กเก็ต วิธีการเข้าถึงโทเค็น

    การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 20/06/2014

    บทบาทและหลักการทั่วไปของการสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ โทโพโลยี: บัส, เมช, รวมกัน ระบบพื้นฐานสำหรับการสร้างเครือข่าย Token Ring บนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูล ซอฟต์แวร์เทคโนโลยีการติดตั้งเครือข่าย

    งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 10/11/2013

    ประวัติความเป็นมาของ Fast Ethernet กฎสำหรับการแจ้งเครือข่าย Fast Ethernet จะคล้ายกับกฎการกำหนดค่า Ethernet นวัตกรรมทางกายภาพของเทคโนโลยี Fast Ethernet ตัวเลือกระบบเคเบิล: ไฟเบอร์ออปติกแบบหลายโหมด, vita-pair, โคแอกเซียล

    บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 02/05/2558

    ข้อกำหนดของเซิร์ฟเวอร์ การเลือกซอฟต์แวร์เครือข่าย การเพิ่มประสิทธิภาพและการแก้ไขปัญหาในเครือข่ายการทำงาน โครงสร้างอีเธอร์เน็ตที่รวดเร็ว มัลติเพล็กซ์การแบ่งความถี่มุมฉาก การจำแนกประเภทของอุปกรณ์เครือข่ายไร้สาย

    วิทยานิพนธ์เพิ่มเมื่อ 30/08/2010

    ลักษณะของเครือข่ายที่มีอยู่ของเมืองปัฟโลดาร์ การคำนวณโหลดจากสมาชิกของเครือข่าย Metro Ethernet แผนภาพลอจิคัลของการรวมส่วนประกอบของโซลูชัน Cisco Systems การเชื่อมต่อเกตเวย์การเลือกบริการกับเครือข่ายข้อมูลเมือง การเชื่อมต่อไคลเอนต์

    วิทยานิพนธ์เพิ่มเมื่อ 05/05/2554

    ลักษณะของอุปกรณ์เชื่อมต่อโครงข่ายหลัก หน้าที่หลักของรีพีทเตอร์ โครงสร้างทางกายภาพของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ กฎสำหรับการสร้างส่วนเครือข่าย Fast Ethernet ที่ถูกต้อง คุณสมบัติของการใช้อุปกรณ์ 100Base-T ในเครือข่ายท้องถิ่น

    บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 30/01/2555

    เทคโนโลยีสำหรับการสร้างเครือข่ายอีเทอร์เน็ตแบบใช้สายในพื้นที่และส่วนไร้สาย Wi-Fi หลักการพัฒนาโครงข่ายบูรณาการ ความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อสถานี การวิเคราะห์อุปกรณ์ในตลาดและการเลือกอุปกรณ์ที่ตรงตามความต้องการ

    วิทยานิพนธ์เพิ่มเมื่อ 16/06/2554

    การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในอพาร์ตเมนต์ของบ้านสามหลังเข้ากับเครือข่ายท้องถิ่นโดยใช้เทคโนโลยี FastEthernet เทคโนโลยีการเข้ารหัสที่ใช้ใน SHDSL การเชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่นกับอินเทอร์เน็ตโดยใช้เทคโนโลยี WAN กฎสำหรับการสร้างเซ็กเมนต์ Fast Ethernet

    งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 09/08/2012

    อัลกอริธึมเครือข่ายอีเธอร์เน็ต/ฟาสต์อีเธอร์เน็ต: วิธีควบคุมการแลกเปลี่ยนการเข้าถึง การคำนวณผลรวมตรวจสอบแบบวน (รหัสไซคลิกทนเสียงรบกวน) ของแพ็กเก็ต โปรโตคอลการขนส่งเลเยอร์เครือข่ายแบบโฟลว์ โปรโตคอลควบคุมการส่งสัญญาณ

    ทดสอบเพิ่มเมื่อ 14/01/2013

    เครือข่ายท้องถิ่นคือกลุ่มคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (อุปกรณ์ต่อพ่วง) ที่เชื่อมต่อกันด้วยช่องทางการรับส่งข้อมูลดิจิทัลความเร็วสูงภายในอาคารใกล้เคียง เครือข่ายอีเทอร์เน็ต: การก่อตัว ประวัติความเป็นมาของการพัฒนา สายเคเบิลเครือข่าย

หน้าแรก > คู่มือการศึกษาและระเบียบวิธี

เทคโนโลยีเครือข่ายความเร็วสูง

Classic 10 Mbit Ethernet เหมาะกับผู้ใช้ส่วนใหญ่มาเป็นเวลา 15 ปี อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเริ่มรู้สึกว่ากำลังการผลิตไม่เพียงพอ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ:

    การเพิ่มประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ไคลเอนต์ การเพิ่มจำนวนผู้ใช้บนเครือข่าย การเกิดขึ้นของแอปพลิเคชั่นมัลติมีเดีย เพิ่มจำนวนบริการที่ทำงานแบบเรียลไทม์

เป็นผลให้หลายเซ็กเมนต์ของอีเทอร์เน็ต 10 Mbit เกิดการแออัดและอัตราการชนกันก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก ส่งผลให้ปริมาณงานที่ใช้งานได้ลดลงอีกด้วย

ในการเพิ่มปริมาณงานของเครือข่าย คุณสามารถใช้ได้หลายวิธี: การแบ่งส่วนเครือข่ายโดยใช้บริดจ์และเราเตอร์ การแบ่งส่วนเครือข่ายโดยใช้สวิตช์ การเพิ่มขีดความสามารถของเครือข่ายโดยทั่วไปเช่น การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครือข่ายความเร็วสูง

เทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ความเร็วสูงใช้เครือข่ายประเภทต่างๆ เช่น FDDI (Fiber-optic Distributed Data Interface), CDDI (Copper Distributed Data Interface), Fast Ethernet (100 Mbit/s), 100GV-AnyLAN, ATM (Asynchronous Transfer Method) กิกะบิตอีเทอร์เน็ต

เครือข่าย FDDI และ CDDI

เครือข่ายใยแก้วนำแสง FDDI ช่วยให้คุณสามารถแก้ไขปัญหาต่อไปนี้:

    เพิ่มความเร็วในการส่งข้อมูลเป็น 100 Mbit/s; เพิ่มภูมิคุ้มกันทางเสียงของเครือข่ายผ่านขั้นตอนมาตรฐานสำหรับการกู้คืนหลังจากความล้มเหลวประเภทต่างๆ ใช้ประโยชน์สูงสุดจากแบนด์วิธเครือข่ายสำหรับการรับส่งข้อมูลทั้งแบบอะซิงโครนัสและซิงโครนัส

สำหรับสถาปัตยกรรมนี้ American National Standard Institute (ANSI) ได้พัฒนามาตรฐาน X3T9.5 ในยุค 80 ภายในปี 1991 เทคโนโลยี FDDI ได้รับการยอมรับอย่างดีในโลกของระบบเครือข่าย

แม้ว่ามาตรฐาน FDDI ได้รับการพัฒนาเพื่อใช้กับไฟเบอร์ออปติก แต่การวิจัยล่าสุดทำให้สามารถขยายสถาปัตยกรรมความเร็วสูงที่แข็งแกร่งนี้ไปยังสายเคเบิลบิดเกลียวที่ไม่มีฉนวนหุ้มและมีฉนวนหุ้มได้ ด้วยเหตุนี้ Crescendo จึงได้พัฒนาอินเทอร์เฟซ CDDI ซึ่งทำให้สามารถนำเทคโนโลยี FDDI ไปใช้กับคู่ตีเกลียวทองแดงได้ ซึ่งมีราคาถูกกว่า FDDI ถึง 20-30% เทคโนโลยี CDDI ได้รับมาตรฐานในปี 1994 เมื่อผู้มีโอกาสเป็นลูกค้าจำนวนมากตระหนักว่าเทคโนโลยี FDDI มีราคาแพงเกินไป

โปรโตคอล FDDI (X3T9.5) ทำงานโดยการส่งโทเค็นในวงแหวนลอจิคัลบนสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก ได้รับการออกแบบมาให้สอดคล้องกับมาตรฐาน IEEE 802.5 (Token Ring) มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยจะมีความแตกต่างเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้นเพื่อให้ได้อัตราข้อมูลที่สูงกว่าและความสามารถในการครอบคลุมระยะการส่งข้อมูลที่ยาวนาน

แม้ว่ามาตรฐาน 802.5 จะระบุวงแหวนเดี่ยว เครือข่าย FDDI จะใช้วงแหวนที่อยู่ตรงข้ามกัน 2 วง (หลักและรอง) ในสายเคเบิลเส้นเดียวเพื่อเชื่อมต่อโหนดเครือข่าย ข้อมูลสามารถส่งบนวงแหวนทั้งสองได้ แต่ในเครือข่ายส่วนใหญ่ ข้อมูลจะถูกส่งบนวงแหวนหลักเท่านั้น และวงแหวนรองจะถูกสงวนไว้ เพื่อให้ทนทานต่อข้อผิดพลาดและความซ้ำซ้อนของเครือข่าย ในกรณีที่เกิดความล้มเหลว เมื่อส่วนหนึ่งของวงแหวนหลักไม่สามารถส่งข้อมูลได้ วงแหวนหลักจะปิดลงบนวงแหวนรอง และก่อตัวเป็นวงแหวนปิดอีกครั้ง โหมดการทำงานของเครือข่ายนี้เรียกว่า ห่อ, เช่น. " โดยการพับ" หรือ "พับ" แหวน. การดำเนินการยุบจะดำเนินการโดยใช้ฮับ FDDI หรืออะแดปเตอร์เครือข่าย เพื่อให้การดำเนินการนี้ง่ายขึ้น ข้อมูลจะถูกส่งไปที่วงแหวนหลักในทิศทางเดียวเสมอ และบนวงแหวนรองในทิศทางตรงกันข้าม

มาตรฐาน FDDI ให้ความสำคัญกับขั้นตอนต่างๆ เป็นอย่างมาก ซึ่งช่วยให้คุณสามารถระบุได้ว่ามีข้อผิดพลาดในเครือข่ายหรือไม่ จากนั้นจึงทำการกำหนดค่าใหม่ที่จำเป็น เครือข่าย FDDI สามารถคืนค่าฟังก์ชันการทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในกรณีที่องค์ประกอบล้มเหลวเพียงครั้งเดียว และในกรณีที่มีความล้มเหลวหลายครั้ง เครือข่ายจะแบ่งออกเป็นเครือข่ายการดำเนินงานหลายเครือข่าย แต่ไม่ใช่เครือข่ายที่เชื่อมต่อถึงกัน

โหนดในเครือข่าย FDDI สามารถมีได้ 4 ประเภท:

· สถานีเชื่อมต่อเดี่ยว SAS (สถานีเชื่อมต่อเดี่ยว) · สถานี DAS (สถานีแนบคู่) · SAC (หัวต่อสิ่งที่แนบมาเดี่ยว); · หัวต่อสิ่งที่แนบมาคู่ (DAC)

SAS และ SAC เชื่อมต่อกับวงแหวนลอจิคัลเพียงวงเดียวเท่านั้น แต่ DAS และ DAC เชื่อมต่อกับวงแหวนลอจิคัลทั้งสองพร้อมกันและสามารถรับมือกับความล้มเหลวในวงแหวนวงใดวงหนึ่งได้ โดยทั่วไป ฮับจะมีการเชื่อมต่อแบบคู่ และสถานีจะมีการเชื่อมต่อแบบเดียว แม้ว่าจะไม่จำเป็นก็ตาม

แทนที่จะใช้รหัสแมนเชสเตอร์ FDDI ใช้รูปแบบการเข้ารหัส 4B/5B ซึ่งจะแปลงข้อมูลทุกๆ 4 บิตเป็นคำรหัส 5 บิต บิตที่ซ้ำซ้อนช่วยให้สามารถใช้รหัสที่เป็นไปได้ในการซิงโครไนซ์ตัวเองเพื่อแสดงข้อมูลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าหรือแสง นอกจากนี้การมีชุดค่าผสมที่ต้องห้ามทำให้สามารถปฏิเสธอักขระที่ผิดพลาดได้ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือของเครือข่าย

เพราะ จากชุดค่าผสม 32 ชุดของรหัส 5B มีเพียง 16 ชุดเท่านั้นที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูล 4 บิตดั้งเดิม จากนั้นจากชุดค่าผสมที่เหลืออีก 16 ชุดถูกเลือกซึ่งใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการบริการและสร้างภาษาคำสั่งประเภทฟิสิคัลเลเยอร์ อักขระบริการที่สำคัญที่สุด ได้แก่ อักขระ Idle ซึ่งจะถูกส่งอย่างต่อเนื่องระหว่างพอร์ตระหว่างการหยุดชั่วคราวระหว่างการส่งเฟรมข้อมูล ด้วยเหตุนี้ สถานีและฮับจึงมีข้อมูลที่คงที่เกี่ยวกับสถานะของการเชื่อมต่อทางกายภาพของพอร์ตของตน หากไม่มีการไหลของสัญลักษณ์ว่าง ระบบจะตรวจพบความล้มเหลวของการเชื่อมต่อทางกายภาพ และเส้นทางภายในของฮับหรือสถานีจะถูกกำหนดค่าใหม่ หากเป็นไปได้

สถานี FDDI ใช้อัลกอริธึมการเผยแพร่โทเค็นในช่วงแรก ซึ่งคล้ายกับเครือข่าย Token Ring ความเร็ว 16 Mbps มีความแตกต่างหลักสองประการในการจัดการโทเค็นระหว่างโปรโตคอล FDDI และ IEEE 802.5 Token Ring ประการแรก เวลาการเก็บรักษาโทเค็นการเข้าถึงในเครือข่าย FDDI ขึ้นอยู่กับโหลดบนวงแหวนหลัก: เมื่อโหลดน้อยก็จะเพิ่มขึ้น และหากมีโหลดมากก็จะลดลงเหลือศูนย์ได้ (สำหรับการรับส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัส) สำหรับการรับส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส เวลาการถือครองโทเค็นจะคงที่ ประการที่สอง FDDI ไม่ใช้พื้นที่ที่มีลำดับความสำคัญหรือการจอง FDDI จะจัดประเภทแต่ละสถานีเป็นแบบอะซิงโครนัสหรือซิงโครนัสแทน ในกรณีนี้ การรับส่งข้อมูลแบบซิงโครนัสจะให้บริการเสมอ แม้ว่าวงแหวนจะโอเวอร์โหลดก็ตาม

FDDI ใช้การจัดการสถานีแบบรวมกับโมดูล STM (การจัดการสถานี) STM มีอยู่บนทุกโหนดของเครือข่าย FDDI ในรูปแบบของโมดูลซอฟต์แวร์หรือเฟิร์มแวร์ SMT รับผิดชอบในการตรวจสอบช่องข้อมูลและโหนดเครือข่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการการเชื่อมต่อและการกำหนดค่า แต่ละโหนดในเครือข่าย FDDI ทำหน้าที่เป็นตัวทวนสัญญาณ SMT ทำงานคล้ายกับการจัดการที่จัดทำโดย SNMP แต่ STM อยู่ที่เลเยอร์กายภาพและเลเยอร์ย่อยของเลเยอร์ดาต้าลิงก์

เมื่อใช้สายเคเบิลออปติคัลแบบมัลติโหมด (สื่อส่งสัญญาณ FDDI ที่พบบ่อยที่สุด) ระยะห่างระหว่างสถานีจะสูงถึง 2 กม. เมื่อใช้สายเคเบิลออปติคอลโหมดเดียว - สูงสุด 20 กม. เมื่อมีตัวทวนสัญญาณ ความยาวสูงสุดของเครือข่าย FDDI สามารถเข้าถึง 200 กม. และมีโหนดได้สูงสุด 1,000 โหนด

รูปแบบโทเค็น FDDI:

คำนำ

ประถมศึกษา
ตัวแยก SD

ควบคุม
แพ็คเกจเอฟซี

เทอร์มินัล
เครื่องแยก ED

สถานะ
เอฟเอส แพ็คเกจ

รูปแบบแพ็คเก็ต FDDI:

คำนำ

คำนำออกแบบมาเพื่อการซิงโครไนซ์ แม้ว่าความยาวเริ่มแรกจะเป็น 64 บิต แต่โหนดสามารถเปลี่ยนแบบไดนามิกเพื่อให้เหมาะกับข้อกำหนดในการซิงโครไนซ์ได้

ตัวคั่นการเริ่มต้น SD. ฟิลด์หนึ่งไบต์ที่ไม่ซ้ำกันซึ่งออกแบบมาเพื่อระบุจุดเริ่มต้นของแพ็กเก็ต

การควบคุมแพ็คเก็ต FC. ฟิลด์หนึ่งไบต์ในรูปแบบ CLFFTTTT โดยที่บิต C ตั้งค่าคลาสแพ็คเก็ต (การแลกเปลี่ยนแบบซิงโครนัสหรือแบบอะซิงโครนัส) บิต L เป็นตัวระบุความยาวของที่อยู่แพ็คเก็ต (2 หรือ 6 ไบต์) อนุญาตให้ใช้ที่อยู่ทั้งสองความยาวในเครือข่ายเดียว บิต FF (รูปแบบแพ็กเก็ต) กำหนดว่าแพ็กเก็ตเป็นของเลเยอร์ย่อย MAC (เช่น เพื่อวัตถุประสงค์ในการควบคุมวงแหวน) หรือเลเยอร์ย่อย LLC (สำหรับการส่งข้อมูล) หากแพ็กเก็ตเป็นแพ็กเก็ตเลเยอร์ย่อยของ MAC บิต TTTT จะกำหนดประเภทของแพ็กเก็ตที่มีข้อมูลในช่องข้อมูล

วัตถุประสงค์ของ กทพ. ระบุโหนดปลายทาง

ที่มา SA. ระบุโหนดที่ส่งแพ็กเก็ต

ข้อมูล. ช่องนี้มีข้อมูล นี่อาจเป็นข้อมูลประเภท MAC หรือข้อมูลผู้ใช้ ความยาวของฟิลด์นี้เป็นตัวแปร แต่จำกัดความยาวแพ็กเก็ตสูงสุด 4500 ไบต์

การตรวจสอบแพ็คเก็ต FCS. ประกอบด้วย CRC - จำนวน

ตัวแยกส่วนท้าย ED. มันมีความยาวครึ่งไบต์สำหรับแพ็กเก็ต และหนึ่งไบต์สำหรับโทเค็น ระบุจุดสิ้นสุดของแพ็กเก็ตหรือโทเค็น

สถานะแพ็คเกจ FS. ฟิลด์นี้มีความยาวตามต้องการและมีบิต "ตรวจพบข้อผิดพลาด", "รู้จักที่อยู่", "คัดลอกข้อมูล"

เหตุผลที่ชัดเจนที่สุดที่ FDDI มีราคาแพงเกิดจากการใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสง ความซับซ้อน (ให้ข้อได้เปรียบ เช่น การจัดการสถานีในตัวและความซ้ำซ้อน) ยังส่งผลให้การ์ดเครือข่าย FDDI มีต้นทุนสูง

ลักษณะเครือข่าย FDDI

Fast Ethernet และ 100GV-AnyLAN

ในกระบวนการพัฒนาเครือข่ายอีเธอร์เน็ตที่มีประสิทธิผลมากขึ้น ผู้เชี่ยวชาญถูกแบ่งออกเป็นสองค่าย ซึ่งท้ายที่สุดก็นำไปสู่การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีเครือข่ายท้องถิ่นใหม่สองเทคโนโลยี - Fast Ethernet และ 100VG-AnyLAN

ประมาณปี 1995 เทคโนโลยีทั้งสองกลายเป็นมาตรฐาน IEEE คณะกรรมการ IEEE 802.3 นำข้อกำหนด Fast Ethernet มาเป็นมาตรฐาน 802.3u ซึ่งไม่ใช่มาตรฐานแบบสแตนด์อโลน แต่เป็นมาตรฐานเพิ่มเติมของมาตรฐาน 802.3 ในรูปแบบของบทที่ 21 ถึง 30

คณะกรรมการ 802.12 ได้นำเทคโนโลยี 100VG-AnyLAN มาใช้ ซึ่งใช้วิธีการเข้าถึงสื่อ Demand Priority แบบใหม่ และรองรับรูปแบบเฟรมสองรูปแบบ ได้แก่ อีเธอร์เน็ต และ Token Ring

อีเธอร์เน็ตที่รวดเร็ว

ความแตกต่างทั้งหมดระหว่างเทคโนโลยี Fast Ethernet และ Ethernet มาตรฐานนั้นมุ่งเน้นไปที่เลเยอร์ทางกายภาพ เลเยอร์ MAC และ LLC ใน Fast Ethernet ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับ Ethernet

โครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นของชั้นฟิสิคัลของเทคโนโลยี Fast Ethernet เกิดจากการที่มันใช้ระบบสายเคเบิลสามประเภท:

    สายเคเบิลมัลติโหมดไฟเบอร์ออปติก (ใช้สองเส้นใย) คู่ตีเกลียวประเภท 5 (ใช้สองคู่) คู่ตีเกลียวประเภทที่ 3 (ใช้สี่คู่)

Fast Ethernet ไม่ได้ใช้สายโคแอกเชียลเลย การละทิ้งสายโคแอกเซียลได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าเครือข่าย Fast Ethernet จะมีโครงสร้างแบบต้นไม้ลำดับชั้นที่สร้างบนฮับเสมอ เช่น เครือข่าย 10Base-T/10Base-F ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการกำหนดค่าเครือข่าย Fast Ethernet คือการลดเส้นผ่านศูนย์กลางเครือข่ายลงเหลือ 200 ม. ซึ่งสัมพันธ์กับการลดเวลาการส่งข้อมูลของเฟรมที่มีความยาวขั้นต่ำลง 10 เท่าเนื่องจากความเร็วในการส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้น

อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดนี้ไม่ได้เป็นอุปสรรคต่อการสร้างเครือข่าย Fast Ethernet ขนาดใหญ่ เนื่องจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเครือข่ายท้องถิ่นที่ใช้สวิตช์ในยุค 90 เมื่อใช้สวิตช์ Fast Ethernet สามารถทำงานได้ในโหมดฟูลดูเพล็กซ์ ซึ่งไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับความยาวเครือข่ายโดยรวมที่กำหนดโดยวิธีการเข้าถึงสื่อ CSMA/CD แต่จะจำกัดเฉพาะความยาวของเซ็กเมนต์ทางกายภาพเท่านั้น

ด้านล่างนี้เราจะพิจารณาเทคโนโลยี Fast Ethernet เวอร์ชันฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ซึ่งสอดคล้องกับวิธีการเข้าถึงที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน 802.3 โดยสมบูรณ์

มาตรฐาน 802.3u อย่างเป็นทางการได้กำหนดข้อกำหนด Fast Ethernet ที่แตกต่างกันสามแบบ และตั้งชื่อดังต่อไปนี้:

    100Base-TX สำหรับสายเคเบิลสองคู่บน UTP Category 5 UTP หรือ STP Type 1 ชีลด์บิดคู่; 100Base-FX สำหรับสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกมัลติโหมดที่มีสองเส้นใยและความยาวคลื่นเลเซอร์ 1300 นาโนเมตร 100Base-T4 สำหรับสาย UTP Category 3, 4 หรือ 5 UTP 4 คู่

ข้อความทั่วไปต่อไปนี้เป็นจริงสำหรับทั้งสามมาตรฐาน:

    รูปแบบเฟรม Fast Ethernet ไม่แตกต่างจากรูปแบบเฟรม Ethernet 10 Mbit แบบคลาสสิก ช่วงเวลาอินเตอร์เฟรม IPG ใน Fast Ethernet คือ 0.96 μs และช่วงเวลาบิตคือ 10 ns พารามิเตอร์กำหนดเวลาอัลกอริทึมการเข้าถึงทั้งหมด ซึ่งวัดเป็นช่วงบิต ยังคงเหมือนเดิม ดังนั้นจึงไม่มีการเปลี่ยนแปลงในส่วนเลเยอร์ MAC ของมาตรฐาน สัญญาณของสถานะอิสระของสื่อคือการส่งสัญญาณของสัญลักษณ์ Idle ของรหัสซ้ำซ้อนที่เกี่ยวข้อง (และไม่ใช่การขาดสัญญาณเช่นเดียวกับในมาตรฐานอีเทอร์เน็ต)

ชั้นกายภาพประกอบด้วยสามองค์ประกอบ:

    Sublayer การกระทบยอด; สื่อที่เป็นอิสระ อินเตอร์เฟซมิ.ย (สื่อ เป็นอิสระ อินเตอร์เฟซ) ระหว่างชั้นประสานงานและอุปกรณ์ชั้นกายภาพ อุปกรณ์เลเยอร์ทางกายภาพ (PHY)

จำเป็นต้องมีเลเยอร์ย่อยการเจรจาเพื่อให้เลเยอร์ MAC ซึ่งออกแบบมาสำหรับอินเทอร์เฟซ AUI สามารถทำงานได้ตามปกติกับเลเยอร์ทางกายภาพผ่านอินเทอร์เฟซ MII

อุปกรณ์เลเยอร์กายภาพ PHY ให้การเข้ารหัสข้อมูลที่มาจากเลเยอร์ย่อยของ MAC สำหรับการส่งผ่านสายเคเบิลบางประเภท การซิงโครไนซ์ข้อมูลที่ส่งผ่านสายเคเบิล ตลอดจนการรับและถอดรหัสข้อมูลในโหนดตัวรับ ประกอบด้วยหลายระดับย่อย (รูปที่ 19):

    เลเยอร์ย่อยการเข้ารหัสข้อมูลเชิงตรรกะที่แปลงไบต์ที่มาจากเลเยอร์ MAC เป็นสัญลักษณ์รหัส 4B/5B หรือ 8B/6T เลเยอร์ย่อยการเชื่อมต่อทางกายภาพและเลเยอร์ย่อยการพึ่งพาสื่อทางกายภาพ จัดให้มีการสร้างสัญญาณตามวิธีการเข้ารหัสทางกายภาพ เช่น NRZI หรือ MLT-3 เลเยอร์ย่อย autonegotiation ซึ่งช่วยให้พอร์ตการสื่อสารทั้งหมดสามารถเลือกโหมดการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงสุด เช่น half-duplex หรือ full-duplex (เลเยอร์ย่อยนี้เป็นทางเลือก)

อินเตอร์เฟซ มิ.ย . MII เป็นข้อกำหนดสัญญาณระดับ TTL และใช้ขั้วต่อ 40 พิน มีสองตัวเลือกสำหรับการนำอินเทอร์เฟซ MII ไปใช้: ภายในและภายนอก

ในเวอร์ชันภายใน ชิปที่ใช้ MAC และเลเยอร์ย่อยการเจรจาจะเชื่อมต่อผ่านอินเทอร์เฟซ MII กับชิปตัวรับส่งสัญญาณภายในโครงสร้างเดียวกัน ตัวอย่างเช่น การ์ดอะแดปเตอร์เครือข่ายหรือโมดูลเราเตอร์ ชิปตัวรับส่งสัญญาณใช้ฟังก์ชันทั้งหมดของอุปกรณ์ PHY ในเวอร์ชันภายนอก ตัวรับส่งสัญญาณจะถูกแยกออกเป็นอุปกรณ์แยกต่างหากและเชื่อมต่อโดยใช้สายเคเบิล MII

อินเทอร์เฟซ MII ใช้ข้อมูลขนาด 4 บิตเพื่อถ่ายโอนข้อมูลแบบขนานระหว่างเลเยอร์ย่อย MAC และ PHY ช่องการส่งและรับจาก MAC ไปยัง PHY และในทางกลับกันจะถูกซิงโครไนซ์โดยสัญญาณนาฬิกาที่สร้างโดยชั้น PHY ช่องการรับส่งข้อมูลจาก MAC ไปยัง PHY ถูกควบคุมโดยสัญญาณ "ส่ง" และช่องรับข้อมูลจาก PHY ไปยัง MAC ถูกควบคุมด้วยสัญญาณ "รับ"

ข้อมูลการกำหนดค่าพอร์ตจะถูกจัดเก็บไว้ในสองรีจิสเตอร์: รีจิสเตอร์ควบคุมและรีจิสเตอร์สถานะ รีจิสเตอร์ควบคุมใช้เพื่อตั้งค่าความเร็วการทำงานของพอร์ต เพื่อระบุว่าพอร์ตจะมีส่วนร่วมในกระบวนการเจรจาอัตโนมัติเกี่ยวกับความเร็วของสายหรือไม่ เพื่อตั้งค่าโหมดการทำงานของพอร์ต (ฮาล์ฟหรือฟูลดูเพล็กซ์)

การลงทะเบียนสถานะประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับโหมดการทำงานปัจจุบันจริงของพอร์ต รวมถึงโหมดที่ถูกเลือกอันเป็นผลมาจากการเจรจาอัตโนมัติ

ข้อมูลจำเพาะของเลเยอร์ทางกายภาพ 100 ฐาน - เอฟเอ็กซ์ / เท็กซัส . ข้อมูลจำเพาะเหล่านี้กำหนดการทำงานของ Fast Ethernet ผ่านสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกแบบมัลติโหมดหรือสายเคเบิล UTP Cat.5/STP Type 1 ในโหมดฮาล์ฟดูเพล็กซ์และฟูลดูเพล็กซ์ เช่นเดียวกับมาตรฐาน FDDI แต่ละโหนดที่นี่เชื่อมต่อกับเครือข่ายด้วยสายสัญญาณหลายทิศทางสองเส้นที่มาจากเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณของโหนดตามลำดับ

มะเดื่อ 19. ความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยี Fast Ethernet และเทคโนโลยี Ethernet

มาตรฐาน 100Base-FX/TX ใช้วิธีการเข้ารหัสแบบลอจิคัล 4B/5B เดียวกันที่เลเยอร์ย่อยของการเชื่อมต่อโครงข่ายทางกายภาพ ซึ่งได้รับการถ่ายโอนจากเทคโนโลยี FDDI โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง การใช้ตัวคั่นเริ่มต้นและตัวคั่นท้ายไม่ถูกต้องจะถูกใช้เพื่อแยกจุดเริ่มต้นของเฟรมอีเธอร์เน็ตออกจากอักขระว่าง

หลังจากแปลงรหัส tetrad 4 บิตเป็นชุดค่าผสม 5 บิตแล้ว สัญญาณหลังจะต้องแสดงเป็นสัญญาณออปติคอลหรือไฟฟ้าในสายเคเบิลที่เชื่อมต่อโหนดเครือข่าย ข้อมูลจำเพาะ 100Base-FX และ 100Base-TX ใช้วิธีการเข้ารหัสทางกายภาพที่แตกต่างกันสำหรับสิ่งนี้

ข้อมูลจำเพาะ 100Base-FX ใช้โค้ดทางกายภาพของ NRZI ที่เป็นไปได้ รหัส NRZI (Non Return to Zero Invert to one) เป็นการแก้ไขรหัส NRZ ที่เป็นไปได้อย่างง่าย (ซึ่งใช้ระดับที่เป็นไปได้สองระดับเพื่อแสดงตรรกะ 0 และ 1)

วิธี NRZI ยังใช้ระดับที่เป็นไปได้ของสัญญาณสองระดับ ลอจิก 0 และ 1 ในวิธี NRZI จะถูกเข้ารหัสดังนี้ (รูปที่ 20): ที่จุดเริ่มต้นของแต่ละช่วงบิตของหน่วย ค่าที่เป็นไปได้บนบรรทัดจะถูกกลับด้าน แต่หากบิตปัจจุบันเป็น 0 ดังนั้นที่จุดเริ่มต้นของค่าศักย์ ในบรรทัดไม่เปลี่ยนแปลง

รูปที่.20. การเปรียบเทียบรหัส NRZ และ NRZI ที่เป็นไปได้

ข้อมูลจำเพาะ 100Base - TX ใช้โค้ด MLT-3 ซึ่งยืมมาจากเทคโนโลยี CDDI เพื่อส่งโค้ดเวิร์ด 5 บิตผ่านสายเคเบิลคู่บิดเกลียว ต่างจากรหัส NRZI ตรงที่รหัสนี้มีสามระดับ (รูปที่ 21) และเป็นรหัส NRZI เวอร์ชันที่ซับซ้อน รหัส MLT-3 ใช้ระดับที่เป็นไปได้สามระดับ (+V, 0, -V) เมื่อส่ง 0 ค่าที่เป็นไปได้ที่ขอบเขตของช่วงบิตจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อส่ง 1 มันจะเปลี่ยนเป็นค่าที่อยู่ติดกันในห่วงโซ่ + วี, 0, -วี, 0, + วี ฯลฯ


รูปที่ 21. วิธีการเข้ารหัส MLT-3

นอกเหนือจากการใช้วิธี MLT-3 แล้ว ข้อกำหนด 100Base - TX ยังแตกต่างจากข้อกำหนด 100Base - FX ตรงที่ใช้การเข้ารหัส โดยทั่วไปแล้ว Scrambler จะเป็นวงจรผสม XOR ที่ก่อนการเข้ารหัส MLT-3 จะเข้ารหัสลำดับของคำรหัส 5 บิต เพื่อให้พลังงานของสัญญาณผลลัพธ์มีการกระจายเท่าๆ กันทั่วทั้งสเปกตรัมความถี่ สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันทางเสียงเพราะว่า ส่วนประกอบทางสเปกตรัมที่แรงเกินไปทำให้เกิดการรบกวนที่ไม่พึงประสงค์ต่อสายส่งที่อยู่ติดกันและการแผ่รังสีออกสู่สิ่งแวดล้อม ตัวถอดรหัสในโหนดตัวรับจะทำหน้าที่ถอดรหัสแบบผกผัน กล่าวคือ การคืนค่าลำดับดั้งเดิมของชุดค่าผสม 5 บิต

ข้อมูลจำเพาะ 100 ฐาน - ต 4 . ข้อมูลจำเพาะนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ Fast Ethernet ใช้การเดินสายคู่บิดเกลียวประเภท 3 ที่มีอยู่ ข้อกำหนด 100Base-T4 ใช้สายเคเบิลคู่บิดเกลียวทั้งสี่คู่เพื่อเพิ่มปริมาณงานโดยรวมของลิงก์การสื่อสารโดยการส่งข้อมูลสตรีมไปยังคู่บิดทั้งหมดพร้อมกัน นอกจากคู่ทิศทางเดียวสองคู่ที่ใช้ใน 100Base - TX แล้ว ยังมีคู่เพิ่มเติมอีกสองคู่ที่เป็นแบบสองทิศทางและทำหน้าที่ในการส่งข้อมูลแบบขนาน เฟรมถูกส่งผ่านสามบรรทัดไบต์ต่อไบต์และแบบขนาน ซึ่งลดความต้องการแบนด์วิธของหนึ่งบรรทัดเหลือ 33.3 Mbit/s แต่ละไบต์ที่ส่งผ่านคู่ใดคู่หนึ่งจะถูกเข้ารหัสด้วยตัวเลขสามหลักหกหลักตามวิธีการเข้ารหัส 8B/6T เป็นผลให้ที่อัตราบิต 33.3 Mbit/s อัตราการเปลี่ยนแปลงสัญญาณในแต่ละบรรทัดคือ 33.3 * 6/8 = 25 Mbaud ซึ่งพอดีกับแบนด์วิดท์ (16 MHz) ของสายเคเบิล UTP cat.3

คู่บิดตัวที่สี่ใช้เพื่อฟังความถี่พาหะระหว่างการส่งสัญญาณเพื่อวัตถุประสงค์ในการตรวจจับการชนกัน

ในโดเมนการชนกันของ Fast Ethernet ซึ่งไม่ควรเกิน 205 ม. อนุญาตให้ใช้ทวน Class I ไม่เกินหนึ่งตัว (ตัวทวนสัญญาณออกอากาศที่รองรับรูปแบบการเข้ารหัสที่แตกต่างกันที่ใช้ในเทคโนโลยี 100Base-FX/TX/T4, เวลาแฝง 140 bt) และไม่มี ตัวทวนสัญญาณ Class II มากกว่าสองตัว (ตัวทวนแบบโปร่งใสรองรับรูปแบบการเข้ารหัสเพียงรูปแบบเดียวเท่านั้น เวลาแฝง 92 bt) ดังนั้นกฎของ 4 ฮับจึงกลายเป็นกฎของหนึ่งหรือสองฮับในเทคโนโลยี Fast Ethernet ขึ้นอยู่กับคลาสของฮับ

ตัวทำซ้ำจำนวนเล็กน้อยใน Fast Ethernet ไม่ใช่อุปสรรคร้ายแรงในการสร้างเครือข่ายขนาดใหญ่เพราะว่า การใช้สวิตช์และเราเตอร์จะแบ่งเครือข่ายออกเป็นโดเมนการชนกันหลายโดเมน ซึ่งแต่ละโดเมนสร้างขึ้นจากตัวทำซ้ำหนึ่งหรือสองตัว

การเจรจาอัตโนมัติในโหมดการทำงานของพอร์ต . ข้อมูลจำเพาะ 100Base-TX/T4 รองรับ Autonegotiation ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ PHY สองตัวเลือกโหมดการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงสุดได้โดยอัตโนมัติ เพื่อจุดประสงค์นี้จึงจัดให้มีไว้ โปรโตคอลการเจรจาโหมดโดยที่พอร์ตสามารถเลือกโหมดที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับผู้เข้าร่วมการแลกเปลี่ยนทั้งสองคน

ขณะนี้มีการกำหนดโหมดการทำงานทั้งหมด 5 โหมดซึ่งสามารถรองรับอุปกรณ์ PHY TX/T4 บนคู่บิด:

    10Base-T (2 คู่ประเภท 3); 10Base-T ฟูลดูเพล็กซ์ (2 คู่ประเภท 3); 100Base-TX (2 คู่หมวด 5 หรือ STP ประเภท 1); 100Base-TX ฟูลดูเพล็กซ์ (2 คู่ประเภท 5 หรือ STP ประเภท 1); 100Base-T4 (4 คู่ประเภท 3)

โหมด 10Base-T มีลำดับความสำคัญต่ำสุดในกระบวนการเจรจา และโหมด 100Base-T4 มีลำดับความสำคัญสูงสุด กระบวนการเจรจาเกิดขึ้นเมื่อแหล่งพลังงานของอุปกรณ์เปิดอยู่ และอุปกรณ์ควบคุมสามารถเริ่มต้นได้ตลอดเวลา

อุปกรณ์ที่ได้เริ่มกระบวนการเจรจาอัตโนมัติจะส่งพัลส์ FLP พิเศษไปยังพันธมิตร ( เร็ว ลิงค์ ชีพจร ระเบิด) ซึ่งมีการเข้ารหัสคำแบบ 8 บิตสำหรับโหมดการโต้ตอบที่นำเสนอ โดยเริ่มจากลำดับความสำคัญสูงสุดที่โหนดรองรับ

หากโหนดคู่ค้ารองรับฟังก์ชันการเจรจาอัตโนมัติและสามารถรองรับโหมดที่เสนอได้ โหนดจะตอบสนองด้วยพัลส์ FLP ซึ่งจะยืนยันโหมดนี้และการเจรจาจะสิ้นสุดที่นั่น หากโหนดพันธมิตรรองรับโหมดที่มีลำดับความสำคัญต่ำกว่า โหมดนั้นจะระบุในการตอบกลับ และเลือกโหมดนี้ให้เป็นโหมดการทำงาน

โหนดที่รองรับเฉพาะเทคโนโลยี 10Base-T จะส่งพัลส์ทดสอบการเชื่อมต่อทุกๆ 16 มิลลิวินาที และไม่เข้าใจคำขอ FLP โหนดที่ได้รับเฉพาะพัลส์ความต่อเนื่องของเส้นเพื่อตอบสนองคำขอ FLP เข้าใจว่าโหนดสามารถทำงานได้โดยใช้มาตรฐาน 10Base-T เท่านั้น และตั้งค่าโหมดการทำงานนี้สำหรับตัวมันเอง

การทำงานแบบฟูลดูเพล็กซ์ . โหนดที่รองรับข้อกำหนด 100Base FX/TX สามารถทำงานในโหมดฟูลดูเพล็กซ์ได้เช่นกัน โหมดนี้ไม่ใช้วิธีการเข้าถึงสื่อ CSMA/CD และไม่มีแนวคิดเรื่องการชนกัน การทำงานแบบฟูลดูเพล็กซ์ทำได้เฉพาะเมื่อเชื่อมต่ออะแดปเตอร์เครือข่ายเข้ากับสวิตช์ หรือเมื่อเชื่อมต่อสวิตช์โดยตรง

100VG-ทุก LAN

เทคโนโลยี 100VG-AnyLAN แตกต่างจากอีเธอร์เน็ตแบบคลาสสิกในลักษณะพื้นฐาน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพวกเขามีดังนี้:

    ใช้แล้ว วิธีการเข้าถึงสื่อความต้องการ ลำดับความสำคัญ– ข้อกำหนดลำดับความสำคัญซึ่งให้การกระจายแบนด์วิดท์เครือข่ายที่ยุติธรรมมากขึ้นอย่างมาก เมื่อเทียบกับวิธี CSMA/CD สำหรับแอปพลิเคชันแบบซิงโครนัส เฟรมไม่ได้ถูกส่งไปยังสถานีเครือข่ายทั้งหมด แต่จะถูกส่งไปยังสถานีปลายทางเท่านั้น เครือข่ายมีตัวตัดสินการเข้าถึงเฉพาะ - ศูนย์กลางและสิ่งนี้ทำให้เทคโนโลยีนี้แตกต่างจากเทคโนโลยีอื่น ๆ ที่ใช้อัลกอริธึมการเข้าถึงแบบกระจายอย่างมีนัยสำคัญ รองรับเฟรมของสองเทคโนโลยี - อีเธอร์เน็ตและโทเค็นริง (ดังนั้นชื่อ AnyLAN) ตัวย่อ VG ย่อมาจาก Voice-Grade TP - คู่บิดสำหรับระบบโทรศัพท์ด้วยเสียง ข้อมูลจะถูกส่งไปในทิศทางเดียวพร้อมกันบนคู่บิดเกลียว UTP ประเภท 3 4 คู่ ฟูลดูเพล็กซ์เป็นไปไม่ได้

การเข้ารหัสข้อมูลใช้โค้ดลอจิก 5B/6B ซึ่งให้สเปกตรัมสัญญาณในช่วงสูงสุด 16 MHz (แบนด์วิดท์หมวด UTP 3) ที่อัตราบิต 30 Mbit/s ในแต่ละบรรทัด เลือกรหัส NRZ เป็นวิธีการเข้ารหัสทางกายภาพ

เครือข่าย 100VG-AnyLAN ประกอบด้วยฮับกลางที่เรียกว่ารูท และโหนดปลาย และฮับอื่นๆ ที่เชื่อมต่ออยู่ อนุญาตให้มีการเรียงซ้อนสามระดับ แต่ละฮับหรืออะแดปเตอร์เครือข่ายบนเครือข่ายนี้สามารถกำหนดค่าให้ใช้งานเฟรมอีเทอร์เน็ตหรือเฟรม Token Ring ได้

แต่ละฮับจะสำรวจสถานะของพอร์ตแบบวนรอบ สถานีที่ต้องการส่งแพ็กเก็ตจะส่งสัญญาณพิเศษไปยังฮับ เพื่อร้องขอการส่งสัญญาณเฟรมและระบุลำดับความสำคัญ เครือข่าย 100VG-AnyLAN ใช้ระดับความสำคัญสองระดับ - ต่ำและสูง ลำดับความสำคัญต่ำสอดคล้องกับข้อมูลปกติ (บริการไฟล์ บริการพิมพ์ ฯลฯ) และลำดับความสำคัญสูงสอดคล้องกับข้อมูลที่ละเอียดอ่อนด้านเวลา (เช่น มัลติมีเดีย)

ลำดับความสำคัญของคำขอมีองค์ประกอบแบบคงที่และไดนามิก เช่น สถานีที่มีระดับความสำคัญต่ำซึ่งไม่สามารถเข้าถึงเครือข่ายเป็นเวลานานจะได้รับลำดับความสำคัญสูงเนื่องจากส่วนประกอบแบบไดนามิก

หากเครือข่ายว่าง ฮับจะอนุญาตให้โหนดส่งแพ็กเก็ต และส่งสัญญาณเตือนไปยังโหนดอื่นทั้งหมดเกี่ยวกับการมาถึงของเฟรม ซึ่งโหนดจะต้องสลับไปที่โหมดการรับเฟรม (หยุดส่งสัญญาณสถานะ) . หลังจากวิเคราะห์ที่อยู่ปลายทางในแพ็กเก็ตที่ได้รับแล้ว ฮับจะส่งแพ็กเก็ตไปยังสถานีปลายทาง เมื่อสิ้นสุดการส่งเฟรม ฮับจะส่งสัญญาณว่าง และโหนดจะเริ่มส่งข้อมูลเกี่ยวกับสถานะอีกครั้ง หากเครือข่ายไม่ว่าง ฮับจะวางคำขอที่ได้รับไว้ในคิว ซึ่งจะได้รับการประมวลผลตามลำดับที่ได้รับคำขอและคำนึงถึงลำดับความสำคัญของคำขอเหล่านั้น หากฮับอื่นเชื่อมต่อกับพอร์ต การโพลจะถูกระงับจนกว่าฮับดาวน์สตรีมจะโพลเสร็จ การตัดสินใจให้สิทธิ์การเข้าถึงเครือข่ายนั้นกระทำโดยตัวรวมรากหลังจากการโพลพอร์ตโดยตัวรวมทั้งหมดบนเครือข่าย

แม้จะมีความเรียบง่ายของเทคโนโลยีนี้ แต่คำถามหนึ่งยังคงไม่มีความชัดเจน: ฮับจะรู้ได้อย่างไรว่าสถานีปลายทางเชื่อมต่อกับพอร์ตใด ในเทคโนโลยีอื่น ๆ ทั้งหมดปัญหานี้ไม่ได้เกิดขึ้นเพราะว่า เฟรมถูกส่งไปยังสถานีทั้งหมดบนเครือข่ายและสถานีปลายทางเมื่อจดจำที่อยู่แล้วจึงคัดลอกเฟรมที่ได้รับไปยังบัฟเฟอร์

ในเทคโนโลยี 100VG-AnyLAN ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขด้วยวิธีต่อไปนี้ - ฮับค้นหาที่อยู่ MAC ของสถานีในขณะที่เชื่อมต่อทางกายภาพกับเครือข่ายด้วยสายเคเบิล หากในเทคโนโลยีอื่น ขั้นตอนการเชื่อมต่อทางกายภาพกำหนดการเชื่อมต่อสายเคเบิล (การทดสอบลิงก์ในเทคโนโลยี 10Base-T) ประเภทพอร์ต (เทคโนโลยี FDDI) ความเร็วพอร์ต (การเจรจาอัตโนมัติใน Fast Ethernet) จากนั้นในเทคโนโลยี 100VG-AnyLAN เมื่อสร้าง การเชื่อมต่อทางกายภาพ ฮับจะค้นหาที่อยู่ MAC ของสถานีที่เชื่อมต่อและจัดเก็บไว้ในตารางที่อยู่ MAC ซึ่งคล้ายกับตารางบริดจ์/สวิตช์ ความแตกต่างระหว่างฮับ 100VG-AnyLAN และบริดจ์หรือสวิตช์ก็คือ ไม่มีบัฟเฟอร์เฟรมภายใน ดังนั้นจึงได้รับเพียงหนึ่งเฟรมจากสถานีเครือข่ายและส่งไปยังพอร์ตปลายทาง จนกว่าผู้รับจะได้รับเฟรมปัจจุบัน ฮับจะไม่ยอมรับเฟรมใหม่ ดังนั้นผลกระทบของสื่อที่ใช้ร่วมกันจึงยังคงอยู่ มีเพียงความปลอดภัยของเครือข่ายเท่านั้นที่ได้รับการปรับปรุง เพราะ... ขณะนี้เฟรมไปไม่ถึงพอร์ตต่างประเทศ และยากต่อการสกัดกั้น

  • เชิงนามธรรม

    ปัจจุบันตลาดการท่องเที่ยวรัสเซียมีการพัฒนาไม่สม่ำเสมออย่างมาก ปริมาณการท่องเที่ยวขาออกมีมากกว่าปริมาณการท่องเที่ยวขาเข้าและภายในประเทศ

  • โปรแกรมการฝึกปฏิบัติการสอน (ภาษาเยอรมันและภาษาอังกฤษ): คู่มือการศึกษาและระเบียบวิธีสำหรับนักศึกษาหลักสูตร IV และ V ของคณะอักษรศาสตร์ / คอมพ์ Arinicheva L. A., Davydova I. V. Tobolsk: TGSPA im. D.I. Mendeleeva, 2554. 60 น.

    โปรแกรม

  • เอกสารบรรยายรายวิชา “เศรษฐศาสตร์เครือข่าย” จำนวนภาค

    เชิงนามธรรม

    การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตที่ทำให้สามารถสร้างความสัมพันธ์ทางธุรกิจในสภาพแวดล้อมอินเทอร์เน็ตทำให้สามารถพูดคุยเกี่ยวกับการเกิดขึ้นของภาพลักษณ์ใหม่ของเศรษฐกิจซึ่งอาจเรียกว่า "เครือข่าย" หรือ "เศรษฐกิจทางอินเทอร์เน็ต"

    • ให้ความสนใจกับเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น ซอฟต์แวร์ที่กำหนดเครือข่าย<...>แน่นอนว่าจำเป็นต้องจัดเตรียมข้อกำหนดสำหรับตัวบ่งชี้อื่นๆ ที่กำหนดแนวคิด QoS(คุณภาพของการบริการ)<...>นี่คือคำอธิบายของเทคโนโลยีเช่น ATM สธ, MPLS-TP,PBB-TE.<...>ภาคผนวกของคู่มือนี้ให้ข้อมูลสรุปโดยย่อเกี่ยวกับหลักการก่อสร้าง ซอฟต์แวร์ที่กำหนดเครือข่ายที่เพิ่งได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ<...>มีการให้คำอธิบายเกี่ยวกับเทคโนโลยีสำหรับฟังก์ชันเครือข่ายเสมือนจริง เอ็นเอฟวี(Network Function Virtualization) ให้ทำการเปรียบเทียบ เอสดีเอ็นและ เอ็นเอฟวี. <...>ทางกายภาพ วันพุธ การโอนข้อมูล ลักษณะทั่วไปทางกายภาพ สิ่งแวดล้อม. <...>ทางกายภาพ วันพุธ การโอนข้อมูล (สื่อกลาง) สามารถเป็นตัวแทนของสายเคเบิล ชั้นบรรยากาศของโลก หรืออวกาศ<...> สายเคเบิ้ลสูงกว่า หมวดหมู่มีรอบมากขึ้นต่อความยาวหน่วย<...> สายเคเบิ้ล หมวดหมู่ 1 ถูกใช้เมื่อมีความต้องการความเร็วในการส่งข้อมูลน้อยที่สุด<...> สายเคเบิ้ล หมวดหมู่ IBM ใช้สายเคเบิล 2 เส้นครั้งแรกในการสร้างระบบเคเบิลของตัวเอง<...> สายเคเบิ้ล หมวดหมู่ 4 เป็นเวอร์ชันที่ได้รับการปรับปรุงเล็กน้อย สายเคเบิล หมวดหมู่ 3. <...> ความเร็วสูง ออกอากาศข้อมูลบนระบบไร้สายจะกล่าวถึงในบทที่ 7<...>การเลือกโทโพโลยีเครือข่ายเป็นงานที่สำคัญที่สุดที่ได้รับการแก้ไขในระหว่างการก่อสร้าง และถูกกำหนดโดยข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและ โครงสร้าง ความน่าเชื่อถือ. <...>งานเกี่ยวกับการกำหนดมาตรฐานระบบเปิดเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2520 ในปี พ.ศ. 2526 ได้มีการเสนอมาตรฐานอ้างอิง แบบอย่าง วีโอเอส- คำอธิบายทั่วไปที่สุดของโครงสร้างการพัฒนามาตรฐาน<...> แบบอย่าง วีโอเอสซึ่งกำหนดหลักการของความสัมพันธ์ระหว่างมาตรฐานแต่ละมาตรฐาน เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาหลายมาตรฐานแบบคู่ขนาน และรับประกันการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากการใช้งานที่มีอยู่ไปสู่มาตรฐานใหม่<...>อ้างอิง แบบอย่าง วีโอเอสไม่ได้กำหนดโปรโตคอลและอินเทอร์เฟซการโต้ตอบ โครงสร้างและคุณลักษณะของวิธีการเชื่อมต่อทางกายภาพ<...>ที่สาม, เครือข่าย ระดับดำเนินการกำหนดเส้นทาง<...>

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

    UDC 621.396.2 BBK 32.884 B90 ผู้ตรวจสอบ: วิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต วิทยาศาสตร์ ศาสตราจารย์วิชาวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาศาสตร์ ศาสตราจารย์; Doctor Budyldina N.V., Shuvalov V.P. B90 เทคโนโลยีเครือข่ายสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย / เอ็ด. ศาสตราจารย์ วี.พี. ชูวาลอฟ – อ.: สายด่วน – โทรคมนาคม, 2559 – 342 หน้า: ป่วย ไอ 978-5-9912-0536-8. ประเด็นของการสร้างเครือข่ายการสื่อสารโทรคมนาคมที่ให้การส่งข้อมูลความเร็วสูงนำเสนอในรูปแบบกะทัดรัด มีการนำเสนอส่วนต่างๆ ที่จำเป็นในการทำความเข้าใจวิธีการรับประกันการส่งผ่านข้อมูลไม่เพียงแต่ด้วยความเร็วสูงเท่านั้น แต่ยังมีตัวบ่งชี้อื่น ๆ ที่แสดงถึงคุณภาพของการบริการที่นำเสนออีกด้วย มีการให้คำอธิบายของโปรโตคอลในระดับต่างๆ ของแบบจำลองอ้างอิงของการโต้ตอบของระบบเปิดและเทคโนโลยีเครือข่ายการขนส่ง พิจารณาประเด็นของการส่งข้อมูลในเครือข่ายการสื่อสารไร้สายและวิธีการที่ทันสมัยเพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมากในช่วงเวลาที่ยอมรับได้ ให้ความสนใจกับเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ของเครือข่ายที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ สำหรับนักศึกษาที่กำลังศึกษาหลักสูตรอบรม “เทคโนโลยีสารสนเทศและระบบการสื่อสาร” วุฒิการศึกษา (ปริญญา) “ปริญญาตรี” และ “ปริญญาโท” หนังสือเล่มนี้สามารถใช้เพื่อพัฒนาทักษะของคนงานโทรคมนาคม BBK 32.884 Budyldina Nadezhda Veniaminovna, Shuvalov Vyacheslav Petrovich เทคโนโลยีเครือข่ายสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย สงวนลิขสิทธิ์ ห้ามทำซ้ำส่วนใดส่วนหนึ่งของสิ่งพิมพ์นี้ในรูปแบบใด ๆ หรือโดยวิธีการใด ๆ โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจากผู้ถือลิขสิทธิ์ © Scientific and Technical Publishing House "Hot Line - Telecom" LLC www.techbook.ru © N.V. Budyldina, V.P. Shuvalov L. D. G. Nevolin G. Dorosinsky ที่อยู่ของผู้จัดพิมพ์บนอินเทอร์เน็ต www.tech b o k .ru

    หน้า 2

    บทนำเนื้อหา. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 การอ้างอิงสำหรับการแนะนำ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 บทที่ 1 แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1. ข้อมูล ข้อความ สัญญาณ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2. ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3. สื่อการส่งข้อมูลทางกายภาพ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4. วิธีการแปลงสัญญาณ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5. วิธีการเข้าถึงสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.6. เครือข่ายโทรคมนาคม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 1.7. องค์กรการทำงานเกี่ยวกับมาตรฐานในด้านการรับส่งข้อมูล . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.8. แบบจำลองอ้างอิงสำหรับการโต้ตอบของระบบเปิด . . . . . . 47 1.9. คำถามควบคุม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 1.10. บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 บทที่ 2 การรับรองตัวบ่งชี้คุณภาพการบริการ . 58 2.1. คุณภาพของการบริการ. บทบัญญัติทั่วไป . . . . . . . . . . . . . . 58 2.2. รับประกันความถูกต้องแม่นยำในการส่งข้อมูล . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 2.3. ให้ตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือของโครงสร้าง . . . . . . . 78 2.4. การกำหนดเส้นทาง QoS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 2.5. คำถามควบคุม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 2.6. บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 บทที่ 3 เครือข่ายท้องถิ่น . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1. โปรโตคอล LAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.1. เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต (IEEE 802.3) . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.1.2. เทคโนโลยีโทเค็นริง (IEEE 802.5) . . . . . . . . . . . . . . 93 3.1.3. เทคโนโลยีเอฟดีไอ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 3.1.4. ฟาสต์อีเธอร์เน็ต (IEEE 802.3u) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 3.1.5. เทคโนโลยี 100VG-AnyLAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.1.6. เทคโนโลยีกิกะบิตอีเธอร์เน็ตความเร็วสูง . . . . 102 3.2. วิธีการทางเทคนิคที่รับประกันการทำงานของเครือข่ายข้อมูลความเร็วสูง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.1. ฮับ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 3.2.2. สะพาน. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 3.2.3. สวิตช์ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3.2.4. โปรโตคอล STP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 3.2.5. เราเตอร์ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 3.2.6. เกตเวย์ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 3.2.7. เครือข่ายท้องถิ่นเสมือน (VLAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

    หน้า 341

    342 สารบัญ 3.3. คำถามควบคุม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 3.4. บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 บทที่ 4 โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 4.1. งานหลักของเลเยอร์ลิงก์ ฟังก์ชันโปรโตคอล 138 4.2. โปรโตคอลเชิงไบต์ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 4.3. โปรโตคอลเชิงบิต . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.3.1. โปรโตคอล HDLC (การควบคุมการเชื่อมโยงข้อมูลระดับสูง) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.3.2. เฟรมโปรโตคอล สลิป (Serial Line Internet Protocol) 152 4.3.3. โปรโตคอล PPP (Point-to-Point Protocol) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.4. คำถามควบคุม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 4.5. บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 บทที่ 5 โปรโตคอลเครือข่ายและชั้นการขนส่ง . . . . . . . 161 5.1. โปรโตคอลไอพี . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 5.2. โปรโตคอล IPv6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 5.3. โปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง RIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 5.4. OSPF โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางภายใน . . . . . . . . . . . . . 187 5.5. โปรโตคอล BGP-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 5.6. โปรโตคอลการจองทรัพยากรคือ RSVP . . . . . . . . . . . . . 203 5.7. โปรโตคอลการถ่ายโอน RTP (โปรโตคอลการขนส่งแบบเรียลไทม์) . . . 206 5.8. โปรโตคอล DHCP (โปรโตคอลการกำหนดค่าโฮสต์แบบไดนามิก) . . 211 5.9. โปรโตคอล LDAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 5.10. โปรโตคอล ARP, RARP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 5.11. โปรโตคอล TCP (โปรโตคอลควบคุมการส่งผ่าน) . . . . . . . . . . . 220 5.12. โปรโตคอล UDP (โปรโตคอลเดตาแกรมผู้ใช้) . . . . . . . . . . . . . . . . 229 5.13. คำถามควบคุม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 5.14. บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 บทที่ 6 เครือข่าย IP การขนส่ง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 6.1. เทคโนโลยีเอทีเอ็ม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 6.2. ลำดับชั้นดิจิทัลแบบซิงโครนัส (SDH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 6.3. การสลับฉลากหลายโปรโตคอล . . . . . . . . . . . . . . 245 6.4. ลำดับชั้นการขนส่งด้วยแสง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 6.5. โมเดลอีเธอร์เน็ตและลำดับชั้นสำหรับเครือข่ายการขนส่ง . . . . . 256 6.6. คำถามควบคุม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 6.7. บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 บทที่ 7 เทคโนโลยีไร้สายสำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 7.1. เทคโนโลยีไวไฟ (Wireless Fidelity) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 7.2. เทคโนโลยี WiMAX (การทำงานร่วมกันทั่วโลกสำหรับการเข้าถึงไมโครเวฟ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

    หน้า 342

    343 7.3. การเปลี่ยนจากเทคโนโลยี WiMAX มาเป็น LTE (LongTermEvolution) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 7.4. สภาพและแนวโน้มของเครือข่ายไร้สายความเร็วสูง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 7.5. คำถามควบคุม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 7.6. บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 บทที่ 8 แทนที่จะสรุป: ความคิดบางประการในหัวข้อ "สิ่งที่ต้องทำเพื่อให้แน่ใจว่ามีการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงในเครือข่าย IP" 279 8.1. การส่งข้อมูลแบบดั้งเดิมพร้อมการรับประกันการส่งมอบ ปัญหา. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 8.2. โปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลทางเลือกพร้อมการรับประกันการจัดส่ง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 8.3. อัลกอริธึมการควบคุมความแออัด . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 8.4. เงื่อนไขในการรับรองการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 8.5. ปัญหาโดยนัยในการรับประกันการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 8.6. บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 ภาคผนวก 1. เครือข่ายที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ . . . . . . . . . 302 ป.1. บทบัญญัติทั่วไป . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 ป.2. โปรโตคอล OpenFlow และสวิตช์ OpenFlow . . . . . . . . . . . . . 306 ป.3 การจำลองเสมือนเครือข่าย NFV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 ป.4. การกำหนดมาตรฐานของ PKS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 ป.5 SDN ในรัสเซีย . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 ป.6. บรรณานุกรม. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 ข้อกำหนดและคำจำกัดความ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

    • คำนำ
    • บทที่ 1.
      ความเป็นมาในอดีตสำหรับการพัฒนาเครือข่ายข้อมูลความเร็วสูง
    • บทที่ 2.
      โมเดลอ้างอิงสำหรับการโต้ตอบของระบบเปิด EMVOS (การเชื่อมต่อระหว่างระบบเปิด - โมเดล OSI)
    • บทที่ 3.
      องค์กรมาตรฐานสากล
    • บทที่ 4
      การเข้ารหัสข้อมูลทางกายภาพและลอจิคัล
    • บทที่ 5
      ระบบแนโรว์แบนด์และบรอดแบนด์ มัลติเพล็กซ์ข้อมูล
    • บทที่ 6
      โหมดการรับส่งข้อมูล สื่อส่งสัญญาณ
    • บทที่ 7
      ระบบสายเคเบิลที่มีโครงสร้าง
    • บทที่ 8
      โทโพโลยีของระบบการส่งข้อมูล
    • บทที่ 9
      วิธีการเข้าถึงช่องทาง
    • บทที่ 10
      การสลับเทคโนโลยี
    • บทที่ 11
      การสื่อสารส่วนเครือข่าย
    • วรรณกรรม

    บทที่ 5 ระบบแนโรว์แบนด์และบรอดแบนด์ มัลติเพล็กซ์ข้อมูล

    ระบบแนโรว์แบนด์ (เบสแบนด์) ใช้วิธีการส่งสัญญาณดิจิทัล แม้ว่าสัญญาณดิจิทัลจะมีสเปกตรัมกว้างและในทางทฤษฎีครอบครองย่านความถี่ที่ไม่มีที่สิ้นสุด แต่ในทางปฏิบัติ ความกว้างของสเปกตรัมของสัญญาณที่ส่งจะถูกกำหนดโดยความถี่ของฮาร์โมนิกพื้นฐานของมัน พวกมันมีส่วนสนับสนุนพลังงานหลักในการสร้างสัญญาณ ในระบบย่านความถี่แคบ การส่งสัญญาณจะดำเนินการในย่านความถี่ดั้งเดิม โดยไม่มีการถ่ายโอนสเปกตรัมสัญญาณไปยังบริเวณความถี่อื่น ในแง่นี้เองที่ระบบนี้เรียกว่าแนร์โรว์แบนด์ สัญญาณกินพื้นที่เกือบทั้งหมดแบนด์วิธของสาย ในการสร้างสัญญาณใหม่และขยายสัญญาณในเครือข่ายการรับส่งข้อมูลจะใช้อุปกรณ์พิเศษ - ทวนสัญญาณ

    ตัวอย่างของการใช้งานการส่งผ่านย่านความถี่แคบคือเครือข่ายท้องถิ่นและข้อกำหนด IEEE ที่เกี่ยวข้อง (เช่น 802.3 หรือ 802.5)

    ก่อนหน้านี้ การส่งผ่านย่านความถี่แคบเนื่องจากการลดทอนสัญญาณ ถูกใช้ในระยะทางประมาณ 1-2 กม. ผ่านสายโคแอกเซียล แต่ในระบบสมัยใหม่ ต้องขอบคุณการเข้ารหัสและมัลติเพล็กซ์ของสัญญาณประเภทต่างๆ และประเภทของระบบเคเบิล ข้อจำกัดต่างๆ ได้ถูกผลักดันออกไป กลับไป 40 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้น

    คำว่าการส่งบรอดแบนด์เดิมใช้ในระบบสื่อสารทางโทรศัพท์ โดยกำหนดให้เป็นช่องสัญญาณอะนาล็อกที่มีช่วงความถี่ (แบนด์วิดท์) มากกว่า 4 KHz เพื่อประหยัดทรัพยากรเมื่อส่งสัญญาณโทรศัพท์จำนวนมากด้วยย่านความถี่ 0.3-3.4 KHz จึงมีการพัฒนารูปแบบต่างๆ สำหรับการบีบอัด (มัลติเพล็กซ์) สัญญาณเหล่านี้เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถส่งสัญญาณผ่านสายเคเบิลเส้นเดียว

    ในการใช้งานเครือข่ายความเร็วสูง การส่งผ่านบรอดแบนด์หมายความว่ามีการใช้ตัวพาสัญญาณอนาล็อกแทนตัวส่งสัญญาณพัลส์ในการส่งข้อมูล ในการเปรียบเทียบ คำว่า "อินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์" หมายความว่าคุณกำลังใช้ช่องสัญญาณที่มีแบนด์วิธมากกว่า 128 Kbps (ในยุโรป) หรือ 200 Kbps (ในสหรัฐอเมริกา) ระบบบรอดแบนด์มีปริมาณงานสูงและให้การส่งข้อมูลและข้อมูลมัลติมีเดียด้วยความเร็วสูง (เสียง วิดีโอ ข้อมูล) ตัวอย่าง ได้แก่ เครือข่าย ATM, B-ISDN, Frame Relay, เครือข่ายออกอากาศเคเบิล CATV

    คำว่า "มัลติเพล็กซ์" ถูกใช้ในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในหลายๆ ด้าน ในกรณีนี้เราหมายถึงการรวมช่องทางการสื่อสารหลายช่องทางไว้ในช่องทางการรับส่งข้อมูลเดียว

    มาดูเทคนิคการมัลติเพล็กซ์หลักๆ กัน: มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ (FDM), มัลติเพล็กซ์แบบไทม์ - มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา (TDM) และมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งสเปกตรัมหรือความยาวคลื่น (WDM)

    WDM ใช้ในระบบใยแก้วนำแสงเท่านั้น เช่น เคเบิลทีวีใช้ FDM

    เอฟดีเอ็ม

    ด้วยการมัลติเพล็กซ์ความถี่ แต่ละช่องสัญญาณจะได้รับการจัดสรรคลื่นพาหะแบบอะนาล็อกของตัวเอง ในกรณีนี้ สามารถใช้การมอดูเลตประเภทใดก็ได้หรือรวมกันใน FDM ตัวอย่างเช่น ในเคเบิลทีวี สายเคเบิลโคแอกเชียลที่มีแบนด์วิธ 500 MHz ให้การส่งสัญญาณ 80 ช่อง ช่องละ 6 MHz แต่ละช่องสัญญาณเหล่านี้จะได้รับจากช่องสัญญาณย่อยแบบมัลติเพล็กซ์สำหรับการส่งสัญญาณเสียงและวิดีโอ

    ทีดีเอ็ม

    ด้วยการมัลติเพล็กซ์ประเภทนี้ ช่องสัญญาณความเร็วต่ำจะถูกรวม (รวม) เข้าด้วยกันเป็นช่องความเร็วสูงช่องเดียว ซึ่งสตรีมข้อมูลแบบผสมจะถูกส่งผ่าน ซึ่งเกิดขึ้นจากการรวมตัวของสตรีมดั้งเดิม แต่ละช่องความเร็วต่ำจะได้รับการกำหนดช่วงเวลาของตัวเอง (ช่วงเวลา) ภายในวงจรของระยะเวลาหนึ่ง ข้อมูลจะแสดงเป็นบิต ไบต์ หรือบล็อกของบิตหรือไบต์ ตัวอย่างเช่น ช่อง A ได้รับการจัดสรร 10 บิตแรกภายในช่วงเวลาของระยะเวลาที่กำหนด (เฟรม เฟรม) ช่อง B จะถูกจัดสรร 10 บิตถัดไป เป็นต้น นอกจากบิตข้อมูลแล้ว เฟรมยังรวมถึงบิตบริการสำหรับการซิงโครไนซ์การส่งผ่านและวัตถุประสงค์อื่นๆ เฟรมมีความยาวที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ซึ่งโดยปกติจะแสดงเป็นบิต (เช่น 193 บิต) และโครงสร้าง

    อุปกรณ์เครือข่ายที่สตรีมข้อมูลแบบมัลติเพล็กซ์ของช่องสัญญาณความเร็วต่ำ (แคว, สตรีมส่วนประกอบ) ลงในสตรีมรวมทั่วไป (รวม) สำหรับการส่งสัญญาณผ่านฟิสิคัลแชนเนลเดียวเรียกว่ามัลติเพล็กเซอร์ (มัลติเพล็กเซอร์, mux, mux) อุปกรณ์ที่แบ่งสตรีมรวมออกเป็นสตรีมส่วนประกอบเรียกว่าอุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ

    มัลติเพล็กเซอร์แบบซิงโครนัสใช้การแบ่งแบบคงที่ในช่วงเวลา ข้อมูลที่เป็นของสตรีมองค์ประกอบเฉพาะมีความยาวเท่ากันและถูกส่งในช่วงเวลาเดียวกันในแต่ละเฟรมช่องสัญญาณแบบมัลติเพล็กซ์ หากข้อมูลไม่ได้ถูกส่งจากอุปกรณ์บางตัว ช่วงเวลาของอุปกรณ์นั้นจะยังว่างเปล่า มัลติเพล็กเซอร์ทางสถิติ (stat muxes) แก้ปัญหานี้โดยการกำหนดช่วงเวลาว่างให้กับอุปกรณ์ที่ใช้งานแบบไดนามิก

    WDM

    WDM ใช้ความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันเพื่อจัดระเบียบแต่ละช่องสัญญาณ อันที่จริงมันเป็นมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่ชนิดพิเศษที่ความถี่สูงมาก ด้วยมัลติเพล็กซิ่งประเภทนี้ อุปกรณ์ส่งสัญญาณจะทำงานที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน (เช่น 820 นาโนเมตรและ 1300 นาโนเมตร) จากนั้นคานจะรวมกันและส่งผ่านสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเส้นเดียว อุปกรณ์รับสัญญาณจะแยกการส่งสัญญาณตามความยาวคลื่นและกำหนดทิศทางลำแสงไปยังเครื่องรับที่แตกต่างกัน หากต้องการรวม / แยกช่องสัญญาณตามความยาวคลื่นจะใช้อุปกรณ์พิเศษ - ข้อต่อ ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของการมัลติเพล็กซ์ดังกล่าว

    รูปที่ 5.1 WDM มัลติเพล็กซ์

    ในการออกแบบข้อต่อหลัก มีความแตกต่างระหว่างข้อต่อสะท้อนแสงและข้อต่อสะท้อนแสงแบบสมมาตรส่วนกลาง (SCR) ข้อต่อสะท้อนแสงคือชิ้นแก้วเล็กๆ ที่ "บิด" อยู่ตรงกลางเป็นรูปดาว จำนวนคานเอาท์พุตสอดคล้องกับจำนวนพอร์ตตัวเชื่อมต่อ และจำนวนพอร์ตจะกำหนดจำนวนอุปกรณ์ที่ส่งสัญญาณที่ความยาวคลื่นต่างกัน ข้อต่อสะท้อนแสงสองประเภทแสดงไว้ด้านล่าง

    รูปที่ 5.2 กำลังส่งดาว

    รูปที่ 5.3 ดาวสะท้อน

    ข้อต่อสะท้อนแสงแบบสมมาตรส่วนกลางใช้แสงที่สะท้อนจากกระจกทรงกลม ในกรณีนี้ ลำแสงที่เข้ามาจะถูกแบ่งออกเป็นสองคานอย่างสมมาตรจนถึงจุดศูนย์กลางของส่วนโค้งของทรงกลมกระจก เมื่อกระจกถูกหมุน ตำแหน่งโค้งของทรงกลมจะเปลี่ยนไป และเส้นทางของลำแสงที่สะท้อนก็จะเปลี่ยนไปตามไปด้วย คุณสามารถเพิ่มสายไฟเบอร์ออปติกเส้นที่สามและเปลี่ยนเส้นทางลำแสงสะท้อนไปยังพอร์ตอื่นได้ การใช้งานมัลติเพล็กเซอร์ WDM และสวิตช์ไฟเบอร์ออปติกนั้นมีพื้นฐานมาจากแนวคิดนี้

    รูปที่ 5.4 ข้อต่อสะท้อนแสงแบบสมมาตรตรงกลาง

    ออปติคัลมัลติเพล็กเซอร์สามารถนำมาใช้ได้ไม่เพียงแต่โดยใช้ตัวเชื่อมต่อ CSR เท่านั้น แต่ยังสามารถใช้ฟิลเตอร์สะท้อนแสงและตะแกรงการเลี้ยวเบนได้อีกด้วย สิ่งเหล่านี้ไม่ครอบคลุมอยู่ในบทช่วยสอนนี้

    ปัจจัยหลักที่กำหนดความสามารถของการใช้งานต่างๆ คือการรบกวนและการแยกช่องสัญญาณ จำนวนครอสทอล์คจะกำหนดว่าช่องต่างๆ จะถูกแยกออกจากกันได้ดีเพียงใด และแสดงให้เห็นจำนวนพลังงานของลำแสง 820 นาโนเมตรที่พอร์ต 1300 นาโนเมตร ปิ๊กอัพที่ 20 dB หมายความว่า 1% ของสัญญาณปรากฏบนพอร์ตที่ไม่ได้ตั้งใจ เพื่อให้มั่นใจถึงการแยกสัญญาณที่เชื่อถือได้ ความยาวคลื่นจะต้องมีระยะห่าง "กว้าง" เป็นการยากที่จะจดจำความยาวคลื่นใกล้เคียง เช่น 1290 และ 1310 นาโนเมตร โดยทั่วไปจะใช้รูปแบบมัลติเพล็กซ์ 4 รูปแบบ: 850/1300, 1300/1550, 1480/1550 และ 985/1550 นาโนเมตร จนถึงขณะนี้พบคุณลักษณะที่ดีที่สุดในข้อต่อ CSR ที่มีระบบกระจก เช่น สองตัว (รูปที่ 5.5)

    รูปที่ 5.5 ข้อต่อ SCR พร้อมกระจกสองบาน

    เทคโนโลยี WDM ซึ่งเป็นหนึ่งในสามประเภทของมัลติเพล็กซ์การแบ่งความยาวคลื่น ครองตำแหน่งตรงกลางในแง่ของประสิทธิภาพของสเปกตรัม ระบบ WDM รวมช่องสเปกตรัมที่มีความยาวคลื่นต่างกัน 10 นาโนเมตร เทคโนโลยีที่มีประสิทธิผลมากที่สุดคือ DWDM (Dense WDM) มันเกี่ยวข้องกับการรวมช่องสัญญาณที่มีระยะห่างระหว่างสเปกตรัมไม่เกิน 1 นาโนเมตร และในบางระบบอาจถึง 0.1 นาโนเมตรด้วยซ้ำ เนื่องจากการกระจายสัญญาณที่หนาแน่นทั่วทั้งสเปกตรัม ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ DWDM โดยทั่วไปจึงสูงมาก ทรัพยากรสเปกตรัมถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยที่สุดในระบบใหม่ซึ่งใช้เทคโนโลยี CWDM (Coarse WDM, ระบบ WDM แบบกระจาย) ในที่นี้ช่องสเปกตรัมจะถูกคั่นด้วยอย่างน้อย 20 นาโนเมตร (ในบางกรณีค่านี้อาจถึง 35 นาโนเมตร) โดยทั่วไประบบ CWDM จะใช้ในเครือข่ายรถไฟใต้ดินและ LAN โดยที่ต้นทุนอุปกรณ์ต่ำเป็นปัจจัยสำคัญและจำเป็นต้องมีช่องสัญญาณ WDM 8-16 ช่อง อุปกรณ์ CWDM ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงส่วนหนึ่งของสเปกตรัมและสามารถทำงานในช่วงตั้งแต่ 1300 ถึง 1600 นาโนเมตร ในขณะที่อุปกรณ์ DWDM จะเชื่อมโยงกับช่วงที่แคบกว่าที่ 1530 ถึง 1565 นาโนเมตร

    ข้อสรุป

    ระบบแนร์โรว์แบนด์คือระบบส่งสัญญาณในย่านความถี่ดั้งเดิมโดยใช้สัญญาณดิจิทัล ในการส่งสัญญาณช่องแคบย่านความถี่หลายช่องในช่องบรอดแบนด์ช่องเดียว ระบบส่งสัญญาณสมัยใหม่บนสายทองแดงจะใช้เวลามัลติเพล็กซ์แบบ TDM ระบบไฟเบอร์ออปติกใช้มัลติเพล็กซ์ความยาวคลื่น WDM

    ข้อมูลเพิ่มเติม

    คำถามควบคุม

    • อุปกรณ์ที่กระแสข้อมูลขาเข้าทั้งหมดรวมกันเป็นอินเทอร์เฟซเอาต์พุตเดียวจะทำหน้าที่ต่อไปนี้:
      • สวิตช์
      • ทบทวน
      • มัลติเพล็กเซอร์
      • อุปกรณ์แยกส่งสัญญาณ
    • สัญญาณสิบสัญญาณ แต่ละสัญญาณต้องการแบนด์วิธ 4000 เฮิรตซ์ จะถูกมัลติเพล็กซ์เป็นช่องสัญญาณเดียวโดยใช้ FDM แบนด์วิธขั้นต่ำควรเป็นเท่าใดของช่องสัญญาณมัลติเพล็กซ์ที่มีความกว้างช่วงการป้องกันที่ 400 Hz
      • 40800 เฮิรตซ์
      • 44000 เฮิรตซ์
      • 4800 เฮิรตซ์
      • 43600 เฮิรตซ์