Компьютерные системы и сети Олизарович Евгений Владимирович ГрГУ им. Я.Купалы. 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия. Распределенные сети (WAN)
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ WAN
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 10G Gigabit Ethernet 4G ATM, MPLS, SDH Ethernet FastEthernet xDSL DOCSIS PPP (V.90) Wi-Fi, 3G, 4G VPN (Internet)
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ АрхитектураСреда передачиСкорость передачи, махРасстояние 10GESTP 7 cat FO SM 10 Гбит/с 100м 40 км GEUTP 5e cat FO SM 1 Гбит/с 100м 80 км FEUTP 5e cat FO SM 100 Мбит/с 100м 100 км ADSL-2TP (3 cat)24 (3) Мбит/с1-6 км G.shDSL-2TP (3 cat)5,5 – 10 Мбит/с1-8 км VDSL - 2TP (3 cat)100 Мбит/с1-1,5 км DOCSIS 3.0Coaxial, FO400 (108) Мб/c Wi-FiРадиоэфир108 Мбит/c15 – 300 м 4G (WiMax) (LTE ) Радиоэфир100 Мбит/c 326 (172) Мбит/c 30 км 3G (CDMA)Радиоэфир2 Мбит/с V.90TP (3 cat)56 Кбит/c9 км E1TP (3 cat)2 Мбит/с
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Каналы передачи данных
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ мост GE мост
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Каналы передачи на основе выделенных телефонных линий
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Выделенная линия (leased line, прямое питание) – постоянно скоммутированный участок телефонного (оптического) кабеля. Владелец (арендатор) выделенной линии может по своему усмотрению использовать физическую среду передачи кабеля. Каналообразующее оборудование (модем) Каналообразующее оборудование (модем)
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Каналы передачи на основе телефонных сетей
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Аналоговые модемы ATdp8w АT - команды
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ V.34 Международный стандарт, принятый ITU-T для взаимодействия модемов со скоростями 28800, 26400, 24000, 21600, 19200, 16800, 14400, 9600, 7200, 4800 и 2400 бит/с. V.34 bis Расширение V.34 до скорости бит/с. V.90 Несимметричный, "полуцифровой" протокол, позволяющий передавать в одну сторону до б/с, в обратную сторону предельная скорость б/с. С одной стороны должен быть установлен «цифровой модем». Не гарантируется работа при наличии преобразователей в линии (фильтры, офисные АТС). V.92 Дополнительно включает функции, повышающие производительность сеансов связи. MNP5, V.42bis Протоколы сжатия информации. V.42bis обеспечивает более эффективное сжатие - до четырех раз, основан на методе, применяемом в архиваторах. Следит за эффективностью сжатия потока и временно прекращает работу, если сжатие не достигает своих целей. Протоколы модемной связи
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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. Он 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.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Длина поля в байтах: 1 112/1Переменная2 или 4 ФлагАдресУправлениеПротоколДанныеFCS Функционирование PPP
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ WAN
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Digital Subscribers Line (DSL)
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Применение технологий хDSL для высокоскоростного (широкополосного) доступа к услугам сети позоляет использать в качестве среды передачи существующую кабельную инфрастуктуру местных телефонных сетей.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) Cимметричная цифровая абонентская линия
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Технология SHDSL.bis, позволяет передавать данные на большие расстояния по 2-проводной (5,6 Мбит/с) и 4-проводной (11,38 Мбит/с) выделенной линии.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Мост/ Маршрутизатор
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Агрегация
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Prestige 791RP-792HP-791R v2P-793H Встроенный модем SHDSL G.SHDSL G.SHDSL.bis Число медных пар1111 или 2 Максимальная скорость, Мбит/с 2,3 5,6911,38 Поддержка IEEE 802.1Q/p Число портов Fast Ethernet 1414 Число IPSec VPN туннелей 10 Межсетевой экран / фильтры пакетов - / / / Защита от перенапряжения в линии Управление полосой пропускания G.shDSL мосты / маршрутизаторы Zyxel
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line) Cимметричная цифровая абонентская линия
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Асимметричная цифровая абонентская линия
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) мультиплексор доступа цифровой абонентской линии xDSL Стандарт ADSL2+ : 24 Мбит/с (прием), 3,5 Мбит/с (передача) на расстоянии до километра на одной витой паре.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ мост GE мост
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Беспроводные технологии организации сетей WLAN-сети Wireless Local Area Network
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ StandardFamilyPrimary UseDownlink (Mbit/s)Uplink (Mbit/s) Wi-Fi (11n)11n Mobile Internet 300 (in 20MHz bandwidth) or 600 (in 40MHz bandwidth) LTEUMTS/4GSMGeneral 4G 100 (in 20MHz bandwidth) 50 (in 20 MHz bandwidth) WiMAX802.16Mobile Internet 128 (in 20MHz bandwidth) 56 (in 20MHz bandwidth) UMTSUMTS W-CDMA HSDPA+HSUPA HSPA+ HSDPAHSUPA HSPA+ UMTS/3GSMGeneral 3G EDGE EvolutionGSM Mobile Internet xRTTCDMA2000Mobile phone0.144 EV-DOEV-DO 1x Rev. 0 EV-DO 1x Rev.A EV-DO Rev.B CDMA2000Mobile Internet xN xN
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Wi-Fi (Wireless Fidelity) беспроводные сети на базе стандартов IEEE
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Wi-FiWi-Fi a WLAN 54 Мбит/с 100 метров 5,0 ГГц Wi-FiWi-Fi b WLAN 11 Мбит/с100 метров 2,4 ГГц Wi-FiWi-Fi g WLAN 108 Мбит/с100 метров 2,4 ГГц Wi-FiWi-Fi n WLAN 300 Мбит/с (600)100 метров 2,4- 5ГГц
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Оборудование Wi-Fi 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. Wi-Fi адаптер (WNIC) Адаптер - это устройство, которое устанавливается в компьютер, для того, чтобы он подключился к беспроводной сети. Антенна Встроенная или внешняя – служит для - приема / передачи радиосигналов
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Wi-Fi базовый режим беспроводной точки доступа (инфраструктурный) беспроводная одноранговая сеть - Ad Hoc беспроводная распределенная сеть (Wireless Distributed System - WDS)
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Стандант использует метод доступа к среде 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. Wi-Fi
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Wi-Fi Service Set IDentifier (SSID) - идентификатор зоны обслуживания Basic Service Set (BSS) - базовая зона обслуживания, группа станций, которые связываются друг с другом по беспроводной связи. Аccess point - точка доступа для BSS
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Протоколы шифрования WEP (Wired Equivalent Privacy) WPA (Wi-Fi Protected Access) TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) MIC (Message Integrity Check) EAP (Extensible Authentication Protocol) WPA-PSK (Pre-Shared Key) – использование локального пароля WPA-802.1x - использоание сервера аутентификации
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Постановление Министерства связи и информатизации Республики Беларусь от г. 35 «Перечень радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств, не подлежащих регистрации»: не требуют регистрации: - Абонентские станции широкополосного беспроводного доступа, использующие полосы радиочастот ,5 МГц, МГц, МГц и не использующие внешние антенны (антенны, устанавливаемые вне зданий и сооружений). - Абонентские станции широкополосного беспроводного доступа сети электросвязи общего пользования, использующие полосы радиочастот МГц, МГц.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Направленные антенны Всенаправленные антенны
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) беспроводные сети на базе стандартов IEEE G
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ WiMax d WMAN 75 Мбит/с 6-10 км 1,5-11 ГГц WiMax e MobWMAN 30 Мбит/с1-5 км 2-6 ГГц
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ LTE (Long-Term Evolution) 4G
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ LTE: Скорость передачи до 326,4 Мбит/с (172,8 Мбит/с) (LTE-advanced 1 Гбит/с); Поддержка соединений для движущихся абонентов; Зона покрытия одной базовой станции – до 30 км; Низкие задержки в работе системы.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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 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 30 Мбит/сек.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Макросота – до 35 (70) км. Для сельской местности Обычная сота – до 5 км. Для пригородной местности Микросота – до 1 км. В городской черте Пикосота – до 300 метров. В городской черте с высокой плотностью застройки Фемтосота – десятки метров. Внутри помещений. Каждая сота имеет уникальный идентификатор – CI (Cell ID), однозначно идентифицирующий ее в мире.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ высокая степень унификации выполняемых функций в глобальном масштабе при сохранении гибкости в предоставлении широкого диапазона служб и применений экономичным способом; совместимость услуг в рамках IMT и с фиксированными сетями; возможность взаимодействия с другими системами радиодоступа; услуги подвижной связи высокого качества; оборудование пользователя, пригодное для использования по всему миру; применения, услуги и оборудование, удобные в использовании; возможность всемирного роуминга; скорости передачи данных с повышенными пиковыми уровнями для обеспечения более совершенных услуг и применений (100 Мбит/с для высокой мобильности и 1 Гбит/с для низкой мобильности). системы международной подвижной связи (IMT-Advanced)
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Блокиратор предназначен для подавления связи между базовыми станциями и пользовательскими терминалами сетей сотовой связи, работающих в стандартах IMT-MC-450, GSM900, DSC/GSM1800, (DECT1800), IMT-2000/UMTS (3G), а также каналов связи Bluetooth и WiFi.
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Personal area network (PAN)
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Bluetooth v до 1 Мбит/с10 метров2,4 ГГц Bluetooth v. 2.0 до 3 Мбит/с метров2,4 ГГц Bluetooth v Мбит/с100 метров2,4 ГГц IrDa 16 Мбит/с0, метров Wireless USB 480 (110) Мбит/с3 – 10 метра3-10 ГГц WirelessHD 2-5 Гбит/с10 метров
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ bluetooth protocol stack
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Системы спутниковой связи и радионавигации
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ GPS включает 24 спутника на высоте ~ км от поверхности Земли. Сигналы излучаются спутниками на двух рабочих частотах: МГц и МГц. GPS навигатор - прибор, принимающий сигналы от спутников системы GPS, вычисляющий и отображающий на координаты текущего положения. (GPS, ГЛОНАСС)
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Доступ в Интернет с использованием спутниковых каналов
ГрГУ им. Я.Купалы 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Беспроводные оптические каналы
Компьютерные системы и сети Олизарович Евгений Владимирович ГрГУ им. Я.Купалы. 2011/2012 Физический и канальный уровни взаимодействия. Распределенные сети (WAN)