Слайд 1 - Олизарович Е.В. Компьютерые системы и cети
advertisement
Компьютерные системы и сети Физический и канальный уровни взаимодействия. Олизарович Евгений Владимирович ГрГУ им. Я.Купалы. 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Виды адресации в компьютерных сетях: Аппаратный/физический адрес (МАС) – определяет направление передачи между устройствами, на канальном уровне. (FF:FF:FF:FF:FF:FF) Сетевой адрес (IP, IPX) – определяет направление передачи между хостами и сетями, на сетевом уровне. (192.168.1.2) Сокет (комбинация TCP порта и IP-адреса) – определяет уникальный адрес прикладной программы (клиент или сервер). Символьное имя (DNS, URI) – определяет удобное для человека именование сетевых устройств и сервисов на прикладном уровне. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 ВИДЫ АДРЕСОВ: Уникальный адрес (unicast) – используется для адресации отдельных узлов; [ ef:05:fa:aa:00:21 ; 192.168.1.1 ] Широковещательный адрес (broadcast) – данные доставляются всем узлам сети [ff:ff:ff:ff:ff:ff ; 255.255.255.255 ] Групповой адрес (multicast) – данные передаются каждому из узлов, входящих в группу [ 224.0.0.0 ] Адрес произвольной рассылки (anycast) – в версии IPv6 позволяет передавать данные не всей группе, а отдельным ее узлам. Адресное пространство – диапазон адресов, допустимый в рамках выбранной в сети схемы адресации Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 TRAFFIC FILM Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация сетей: -по масштабу: локальные и глобальные (распределенные), городские… -по архитектуре: Ethernet, Arcnet, SDH, ATM,... -по топологии (физическая, логическая) : полносвязная, ячеистая, шина, звезда, кольцо, смешанная. -по проводящей среде: кабельные и безкабельные, коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно, радиосвязь (радиорелейная, сотовая, спутниковая, WiFi, Bluetouch), инфракрасная, опто-воздушная, кабельное TV, силовая сеть. - по типу серверов (NW, Windows, Unix). Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация сетей по организации и масштабу Локальные вычислительные сети (ЛВС, LAN) • • Распределенные сети (WAN) • Городские сети (MAN) • Корпоративные сети (провайдерские/операторские) • Глобальные сети • Грид-сети, … Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация сетей по архитектуре Архитектура сети определяет совокупность технических и программных средств, алгоритмов и технологий организации физического и канального уровня, позволяющих организовать передачу фреймов между узлами сети. • • • • • • • • Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet), ArcNet, TokenRing, FrameRelay, FDDI, ATM, SDH (SONET), Архитектуры “точка-точка” (xDSL, V.90, др.) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация сетей по топологии Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация сетей по топологии Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация сетей по топологии Кольцо Звезда Шина Логические конфигурации сетей – кольцо, звезда, шина, реализованные в топологии «Звезда» Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация сетей по среде передачи, виды сигналов и физическая среда: • Электрический сигнал в медном кабеле • Световой сигнал в волоконно-оптическом кабеле • Электромагнитный сигнал в радиоэфире • Световой сигнал в воздушном пространстве Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Кабель «витая пара» Неэкранированная витая пара (UTP -Unshielded twisted pair): Категория 1, 1 пара, полоса частот до 0,1 МГц), - телефонная связь; Категория 2 (UTP cat 2), 2 пары, полоса частот до 1 МГц - передача данных до 4 Мбит/с, телефонная связь; Категория 3 (UTP cat 3), 4 пары, полоса частот до 16 МГц - передача данных до 10 Мбит/с (100Мбит/с), телефонная связь; Категория 5 (UTP cat 5), 4 пары, полоса частот до 100 МГц - передача данных до 100 Мбит/с (1000 Мбит/с); Категория 5е (UTP cat 5е), 4 пары, полоса частот до 125 МГц передача данных до 1000 Мбит/с; Категория 6 (UTP cat 6), 4 пары, полоса частот до 250 МГц - передача данных до 1000 Мбит/с; Категория 6а (UTP cat 6а), 4 пары, полоса частот до 500 МГц передача данных до 10 Гбит/с; Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Виды металлических кабелей Неэкранированная витая пара (UTP -Unshielded twisted pair): Разъем RJ-45 патч-корд (patch-cord) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Виды металлических кабелей Неэкранированная витая пара (UTP -Unshielded twisted pair): Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Виды металлических кабелей Неэкранированная витая пара (UTP -Unshielded twisted pair): Розетка RJ-45 (UTP) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Кабель «витая пара» Экранированная витая пара (S/FTP- (Screened Fully Shielded Twisted Pair): Категория 7 (cat 7), 4 пары, полоса частот до 700 МГц - передача данных до 10 Гбит/с, передача видеосигнала. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Виды металлических кабелей Коаксиальный кабель (coaxial) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС): Оптические разъемы: Виды оптических кабелей: Многомодовое волокно: Одномодовое волокно: FC LC Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Организация кабельных линий Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Организация кабельных линий Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация по способу организации совместного использования сетевых ресурсов. Одноранговая сеть Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация по способу организации совместного использования сетевых ресурсов. Сеть с выделенным сервером. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Классификация по способу организации совместного использования сетевых ресурсов. Смешанная сеть. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 В состав больших сетей входят сегменты с различной архитектурой, различными серверными системами, различными клиентскими операционными системами. Такие сети называются гетерогенными. Мультисервисная сеть – сеть, которая используется не только для передачи данных, но и для телефонной связи, видеотрансляций и т.д. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Физический уровень выполняет передачу битов по физическим каналам, таким, как коаксиальный кабель, витая пара или оптоволоконный кабель. На этом уровне определяются характеристики физических сред передачи данных и параметров электрических сигналов. Канальный уровень обеспечивает передачу кадра данных между любыми узлами в локальных сетях или между двумя соседними узлами в распределенных сетях. В протоколах канального уровня заложена процедура передачи кадров между компьютерами и способы их адресации. Адреса, используемые на канальном уровне в локальных сетях, часто называют МАС-адресами. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Канальный уровень (data link layer) – обеспечивает «прозрачную» передачу пакетов сетевого уровня. Выполняет: Создание логического соединения между узлами ЛВС; Согласование параметров приемника и передатчика (скорость, формат и др.); Обеспечение надежной передачи кадров между узлами (обнаружение ошибок, коррекция ошибок, повторная передача). Пакеты данных, полученные от драйвера сетевого уровня, помещаются в один или несколько кадров (frame), состоящих из поля данных и заголовка. Размер кадра определяется особенностями архитектуры (Etnernet – 46-1500 Кбит, Token Ring -4500, ATM - 53 ). Протоколы канального уровня реализуются средствами сетевых адаптеров и их драйверов. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Технологии организации локальных сетей Технологии организации распределенных сетей Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Gigabit Ethernet FastEthernet xDSL PPP (V.90) VPN (Internet) 10 Gigabit Ethernet (10G) Gigabit Ethernet Fast Ethernet xDSL RadioEthernet ATM, MPLS, SDH Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Стандарты организации сетей: Международная организация по стандартизации (ISO 8802-1...5 ), Международный союз электросвязи (ITU), Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE 802.х), Национальные стандарты (ГОСТ, СТБ, ANSI), Стандарты и спецификации специальных объединений (ISOC, RFC, IEC), Стандарты фирм (Cisco, IBM, …). Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 802.1 - Internetworking - объединение сетей; 802.2 - Logical Link Control, LLC - управление логической передачей данных; 802.3 - Ethernet с методом доступа CSMA/CD; 802.4 - Token Bus LAN - локальные сети с методом доступа Token Bus; 802.5 - Token Ring LAN - локальные сети с методом доступа Token Ring; 802.6 - Metropolitan Area Network, MAN - сети мегаполисов; 802.7 - Broadband Technical Advisory Group - техническая консультационная группа по широкополосной передаче; 802.8 - Fiber Optic Technical Advisory Group - техническая консультационная группа по волоконно-оптическим сетям; 802.9 - Integrated Voice and data Networks - интегрированные сети передачи голоса и данных; 802.10 - Network Security - сетевая безопасность; 802.11 - Wireless Networks - беспроводные сети; 802.12 - Demand Priority Access LAN, l00VG-AnyLAN - локальные сети с методом доступа по требованию с приоритетами; 802.15 - Wireless Personal Area Networks (PANs); 802.16 - Broadband Wireless Metropolitan Area Networks (MANs) http://standards.ieee.org/ Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Доступ к разделяемой среде Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Метод доступа в канал – это правила, которые описывают, как устройства разделяют канал связи, обращаются к каналу и освобождают его. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Алгоритмы управления доступом к среде: вероятностные Метод случайного доступа (соревнование) (Ethernet); детерминированные Метод маркерного доступа (Token Ring, FDDI, Acrnet) Поллинг (голосование) (Wi-Max). Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD). Схема возникновения коллизии в методе случайного доступа CSMA/CD (tp - задержка распространения сигнала между станциями A и B) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Collision domain (область коллизий, коллизионный домен) Часть сети (сегмент), в котором станции используют общую среду передачи. При попытке одновременной передачи данных двумя или более станциями возникает конфликт (коллизия). Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 СЕГМЕНТАЦИЯ Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) — множественный доступ с прослушиванием несущей и избежанием коллизий. Узел, готовый послать кадр, прослушивает линию. При отсутствии несущей он посылает короткий сигнал запроса на передачу (RTS) и определенное время ожидает ответа (CTS) от адресата назначения. При отсутствии ответа (коллизия) попытка передачи откладывается, при получении ответа в линию посылается кадр. При широковещательной передаче (запрос RTS содержит 255), ответ CTS не ожидается. Метод не позволяет полностью избежать коллизий, но они обрабатываются на вышестоящих уровнях протокола. (Apple LocalTalk, 802.11 ). Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 логическое кольцо Token ring FDDI Для доступа к сетевой среде станция должна получить пакет-маркер (токен). Получив маркер, сетевое устройство может начать передачу данных, а завершив эту процедуру, устройство должно переслать маркер следующей сетевой станции. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Ethernet – 30% Token Ring, FDDI – 60-70% Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Ethernet Компьютерные системы и сети 2013/2014 ЛВС Спецификация Скорость Ethernet 10Base-T 10 Мбит/с Fast Ethernet 100Base-FX 10/100 Мбит/с 100Base-TX Gigabit Ethernet 1000Base-T 1000Base-SX 1000Base-LX Wi-Fi 802.11g 802.11n ГрГУ им. Я.Купалы Расстояние Среда 100 м витая пара UTP кат. 3 512м 20 км 100 м ВОЛС (MM) ВОЛС (SM) витая пара UTP кат.5 100 м 512 (2000) м 40 (100) км витая пара кат.5е ВОЛС ММ ВОЛС SM 10 – 100 м ** 15 – 200 м ** 15 – 200 м ** радиоэфир, 2,4 ГГц радиоэфир, 2,4 ГГц радиоэфир, 5 ГГц 10/100/1000 Мб/с 1 – 54 (108) Мб/с* 1 – 150 Мб/с* 5,5 - 600 Мб/с* Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Кадр Ethernet IEEE 802.3 а б ЗАГОЛОВОК ЗАГОЛОВОК ЗАГОЛОВОК ЗАГОЛОВОК ЗАГОЛОВОК ЗАГОЛОВОК ЗАГОЛОВОК 1 УРОВНЯ 4 УРОВНЯ 5 УРОВНЯ 6 УРОВНЯ 7 УРОВНЯ 2 УРОВНЯ 3 УРОВНЯ ПРЕАМБУЛА 7 байт 10101010 НАЧ. ОГР. КАДРА 1 байт АДРЕС НАЗНАЧЕНИЯ АДРЕС ИСТОЧНИКА 6 байт 6 байт ДАННЫЕ ДЛИНА ПОЛЯ ДАННЫХ 2 байта 10101011 в ЗАГОЛОВОК 8+14 ДАННЫЕ 46-1500 CRC 4 CRC Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 максимально возможная пропускная способность сегмента Ethernet (10 Мб/с) составляет 14 880 кадров/с (размер минимального кадра с преамбулой равен 72 байт = 576 бит, длительность кадра 57,5 мкс), полезная пропускная способность равна 5,48 Мбит/с; пропускная способность для кадров максимальной длины - 813 кадр/с (кадр максимальной длины вместе со служебной информацией и преамбулой составляет 1526 байт = 12 208 бит), полезная пропускная способность равна 9,76 Мбит/с. Для сетей Fast Ethernet (100 Мбит/с) полезная пропускная способность в зависимости от размера передаваемых кадров составляет от 54,76 до 97,52 Мбит/с при работе с большими кадрами вычислительная нагрузка на мосты, коммутаторы и маршрутизаторы снижается Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Сетевое оборудование сетей Ethernet: Коммутатор (Switch) Концентратор (Hub), Медиаконвертер (converter) Повторитель (Repeater) Сетевое оборудование для сопряжения с другими сетями: Мост (Bridge) Маршутизатор (Router) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 patch cords Strange Cable TX TX TX TX RX RX RX RX Crossover Cable Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet 1000Base-T 1000Base-SX 1000Base-LX 1000 Mб/с 100 Мбит/с 10 Мбит/с 100 м 0,5 км 40 км витая пара кат.5 - 7 ВОЛС ММ ВОЛС SM Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Gigabit Ethernet •Auto-negotiation at 10/100/1000 Mб/с •Half Duplex только для 10/100 Mб/с •Full Duplex для 10/100/1000 Mб/с •Поддержка кадров размером 9000 байт в режиме 1000 Мб/с (Jumbo Frames) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Gigabit Ethernet Ограничения высокоскоростной передачи данных 1000 Мб/с >1000 Мб/с ??? Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ (ЛВС, LAN) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Ethernet Кабель UTP 5e cat 200м Розетка 5е cat 16 шт Patch-cord 5e cat 3м 15 шт Patch-cord 5e cat 1м 15 шт Patch panel 24 port 1 шт Коммутатор GE, 24 порта 1 шт Маршрутизатор (мост) 1 шт Сетевой адаптер 15 шт Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерный класс (беспроводная схема) Точка доступа 1 шт Маршрутизатор (мост) 1 шт Сетевой адаптер Wi-Fi 15 шт Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Gigabit Ethernet Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Gigabit Ethernet Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Маршрутизатор интернет Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 10G Ethernet – Стандарт организации сетей Ethernet со скоростью передачи 10Гбит/с: IEEE 802.3ae: 10GBase-WS, 10GBase-WL, 10GBase-WE, 10GBase-RS, 10GBase-RL, 10GBase-RE. 10GBase-W обеспечивают скорость передачи и формат данных, совместимые с SDH STM-64, 9,58464Гбит/с, ВОЛС, 40 км. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 10GBASE-S – 300м (MMF) 10GBASE-L – 10Км (SMF) 10GBASE-E – 40Км (SMF) 10GBASE-KR- 1 м (на плате) 10GBASE-T - 100 м (Cat 6, 7) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 40 Gigabit Ethernet (40GbE) 100 Gigabit Ethernet (100GbE) IEEE 802.3ae Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Структурированные кабельные сети, СКС Structured Cabling System, SCS ISO/IEC 11801 TIA/EIA-568A Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 СКС включает: горизонтальные подсистемы – соединяют розетки пользователей с кроссовыми шкафами этажа; вертикальные подсистемы – соединяют кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания; подсистема кампуса (магистраль) – объединяет несколько зданий Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 горизонтальные подсистемы – соединяют розетки пользователей с кроссовыми шкафами этажа вертикальные подсистемы – соединяют кроссовые шкафы каждого этажа с центральной аппаратной здания; подсистема кампуса (магистраль) – объединяет несколько зданий Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Кабельная система AMP Communications Outlet (ACO) Plus Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Схемы и технологии организации сетей Ethernet Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Virtual Local Area Network (VLAN) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 КАНАЛЫ СВЯЗИ WAN Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 GE мост мост мост мост мост мост Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 WAN Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Архитектура Среда передачи Скорость передачи, мах Расстояние 10GE STP 7 cat FO SM 10 Гбит/с 10 Гбит/с 100м 40 км Gigabit Ethernet UTP 5e cat FO SM 1 Гбит/с 1 Гбит/с 100м 80 км Fast Ethernet UTP 5e cat FO SM 100 Мбит/с 100 Мбит/с 100м 100 км ADSL-2 TP (3 cat) 24 (3) Мбит/с 1-6 км G.shDSL-2 TP (3 cat) 5,5 – 10 Мбит/с 1-8 км VDSL - 2 TP (3 cat) 100 Мбит/с 1-1,5 км DOCSIS 3.0 Coaxial, FO 400 (108) Мб/c Wi-Fi Радиоэфир 108 Мбит/c 15 – 300 м 4G (WiMax) (LTE ) Радиоэфир 100 Мбит/c 326 (172) Мбит/c 30 км 3G (CDMA) Радиоэфир 2 Мбит/с V.90 TP (3 cat) 56 Кбит/c E1 TP (3 cat) 2 Мбит/с 9 км Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Протокол PPP (Point-to-Point Protocol) РРР обеспечивает метод передачи дейтаграмм через последовательные каналы связи с непосредственным соединением типа "точка-точка" (point-to-point). Протокол PPP разработан для каналов связи, которые транспортируют пакеты между двумя одноранговыми объектами. Эти каналы обеспечивают полнодуплексное одновременное двунаправленное функционирование. PPP включает три основных компонента: 1. Кадры для инкапсуляции протоколов высокого уровня. 2. Расширяемый протокол контроля канала LCP (Link Control Protocol), предназначеный для организации, выбора конфигурации и проверки соединения канала передачи данных. 3. Семейство протоколов контроля сети NCP (Network Control Protocols), служащих для организации и выбора конфигурации различных протоколов сетевого уровня. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Функционирование PPP Длина поля в байтах: 1 Флаг 1 1 2/1 Переменная 2 или 4 Адрес Управление Протокол Данные FCS Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Digital Subscribers Line (DSL) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Применение технологий хDSL для высокоскоростного (широкополосного) доступа к услугам сети позоляет использать в качестве среды передачи существующую кабельную инфрастуктуру местных телефонных сетей. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Асимметричная цифровая абонентская линия Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) — мультиплексор доступа цифровой абонентской линии xDSL Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 БЕСПРОВОДНЫЕ СЕТИ Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 WLAN - вид локальной вычислительной сети (LAN), использующий для связи и передачи данных между узлами высокочастотные радиоволны, а не кабельные соединения Преимущества беспроводных технологий: Быстрое и относительно простое построение локальной сети; Гибкость установки и конфигурации; Стоимость установки (???). Недостатки беспроводных технологий: Негарантированная пропускная способность; Зависимость от атмосферных условий; Повышенные требования к обеспечению безопасности. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Standard Family 802.11 (11n) Primary Use LTE UMTS/4GSM General 4G WiMAX 802.16 Mobile Internet Wi-Fi UMTS W-CDMA HSDPA+HSUPA HSPA+ UMTS/3GSM EDGE Evolution GSM 1xRTT CDMA2000 EV-DO 1x Rev. 0 EV-DO 1x Rev.A CDMA2000 EV-DO Rev.B Mobile Internet General 3G Mobile Internet Downlink (Mbit/s) Uplink (Mbit/s) 300 (in 20MHz bandwidth) or 600 (in 40MHz bandwidth) 100 (in 20MHz bandwidth) 128 (in 20MHz bandwidth) 0.384 14.4 56 50 (in 20 MHz bandwidth) 56 (in 20MHz bandwidth) 0.384 5.76 22 1.6 0.5 Mobile phone 0.144 0.144 Mobile Internet 2.45 3.1 4.9xN 0.15 1.8 1.8xN Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi 802.11a 802.11b 802.11g 802.11n WLAN WLAN WLAN WLAN 54 Мбит/с 11 Мбит/с 108 Мбит/с 300 Мбит/с (600) Wi-Fi (Wireless Fidelity) беспроводные сети на базе стандартов IEEE 802.11 100 100 100 100 метров метров метров метров 5,0 ГГц 2,4 ГГц 2,4 ГГц 2,4- 5ГГц Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Оборудование Wi-Fi Wi-Fi адаптер (WNIC) Адаптер - это устройство, которое устанавливается в компьютер, для того, чтобы он подключился к беспроводной сети. Точка доступа (Access Point, AP) Устройство в беспроводной сети, которое выполняет функции, аналогичные коммутатору (концентратору) в обычных проводных структурах. Точка доступа объединяет несколько Wi-Fi устройств в одну сеть и может совмещать функции маршрутизатора. Точка доступа может обеспечивать подключение к проводной сети. Антенна Встроенная или внешняя – служит для - приема / передачи радиосигналов Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Wi-Fi • базовый режим беспроводной точки доступа (инфраструктурный) • беспроводная одноранговая сеть - Ad Hoc • беспроводная распределенная сеть (Wireless Distributed System - WDS) Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Беспроводные сети 4G WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) WiMax 802.16d WMAN 75 Мбит/с 6-10 км WiMax 802.16e MobWMAN 30 Мбит/с 1-5 км LTE (Long-Term Evolution ) •Скорость передачи до 326,4 Мбит/с (172,8 Мбит/с) (до 1 Гбит/с); •Поддержка соединений для движущихся абонентов; •Зона покрытия одной базовой станции – до 30 км; •Низкие задержки в работе системы. 1,5-11 ГГц 2-6 ГГц Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 сети 2G (GSM) - обеспечивают передачу данных со скоростью 5,6-13 Кбит/сек, предназначены для передачи голосового трафика; сети 2,5G (GPRS) - скорость передачи данных 56-114 Кбит/сек; сети 2,75G (EDGE, CDMA2000 1xRTT) – скорость до 473,6 Кбит/сек; cети 3G (UMTS CDMA2000 1xEV-DO) – скорость до 3,6 Мбит/сек; cети 3.75G (HSDPA, HSPA+, CDMA2000 EV-DO Rev.B) – скорость до 14 Мбит/сек. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Bluetooth v. 1.1. до 1 Мбит/с Bluetooth v. 2.0 до 3 Мбит/с Bluetooth v. 3.0 3 - 24 Мбит/с IrDa 16 Мбит/с Wireless USB 480 (110) Мбит/с WirelessHD 2-5 Гбит/с 10 метров 2,4 ГГц 10-100 метров 2,4 ГГц 100 метров 2,4 ГГц 0,5 - 10 метров 3 – 10 метра 3-10 ГГц 10 метров Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 (GPS, ГЛОНАСС) GPS включает 24 спутника на высоте ~ 20200 км от поверхности Земли. Сигналы излучаются спутниками на двух рабочих частотах: 1575.42 МГц и 1227.60 МГц. GPS навигатор - прибор, принимающий сигналы от спутников системы GPS, вычисляющий и отображающий на координаты текущего положения. Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Доступ в Интернет с использованием спутниковых каналов Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Power-over Ethernet Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Power-over Ethernet Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Пассивные оптические сети (PON) IEEE 802.3ah Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 OLT ONT (Optical Network Terminal) OLT (Optical Line Terminal) ONU Компьютерные системы и сети ГрГУ им. Я.Купалы 2013/2014 Ethernet PON - EPON Gigabit Ethernet PON – GEPON Компьютерные системы и сети Физический и канальный уровни взаимодействия. Олизарович Евгений Владимирович ГрГУ им. Я.Купалы. 2013/2014
