Компьютерные системы и сети Физический и канальный уровни взаимодействия. Олизарович Евгений Владимирович ГрГУ им. Я.Купалы. 2012/2013. - презентация

1 Компьютерные системы и сети Физический и канальный уровни взаимодействия. Олизарович Евгений Владимирович ГрГУ им. Я.Купалы. 2012/2013

2 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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.

3 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ На физическом уровне информация представляет собой поток битов. Задача физического уровня - доставить по среде передачи каждый бит информации без искажений. Функции физического уровня выполняются сетевыми адаптерами.

4 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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 – Кбит, Token Ring -4500, ATM - 53 ). Протоколы канального уровня реализуются средствами сетевых адаптеров и их драйверов.

5 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Канальный уровень: LLC (Logical Link Control) - протокол (подуровень) управления логическим каналом. MAC (Media Access Control) – протокол (подуровень) управления доступом к среде.

6 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Технологии организации локальных сетей Технологии организации распределенных сетей

7 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 10 Gigabit Ethernet (10G) Gigabit Ethernet Fast Ethernet xDSL RadioEthernet ATM, MPLS, SDH Gigabit Ethernet FastEthernet xDSL PPP (V.90) VPN (Internet)

8 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Стандарты организации сетей: Международная организация по стандартизации (ISO ), 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, …).

9 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Internetworking - объединение сетей; Logical Link Control, LLC - управление логической передачей данных; Ethernet с методом доступа CSMA/CD; Token Bus LAN - локальные сети с методом доступа Token Bus; Token Ring LAN - локальные сети с методом доступа Token Ring; Metropolitan Area Network, MAN - сети мегаполисов; Broadband Technical Advisory Group - техническая консультационная группа по широкополосной передаче; Fiber Optic Technical Advisory Group - техническая консультационная группа по волоконно-оптическим сетям; Integrated Voice and data Networks - интегрированные сети передачи голоса и данных; Network Security - сетевая безопасность; Wireless Networks - беспроводные сети; Demand Priority Access LAN, l00VG-AnyLAN - локальные сети с методом доступа по требованию с приоритетами; Wireless Personal Area Networks (PANs); Broadband Wireless Metropolitan Area Networks (MANs)

10 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Доступ к разделяемой среде

11 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Метод доступа в канал – это правила, которые описывают, как устройства разделяют канал связи, обращаются к каналу и освобождают его.

12 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Алгоритмы управления доступом к среде: вероятностные Метод случайного доступа (соревнование) (Ethernet); детерминированные Метод маркерного доступа (Token Ring, FDDI, Acrnet) Поллинг (голосование) (Wi-Max).

13 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Схема возникновения коллизии в методе случайного доступа CSMA/CD (tp - задержка распространения сигнала между станциями A и B) метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD).

14 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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).

15 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ СЕГМЕНТАЦИЯ

16 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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, ).

17 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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. логическое кольцо Token ring FDDI

18 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Ethernet – 30% Token Ring, FDDI – 60-70%

19 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Ethernet

20 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Кадр Ethernet IEEE 802.3

21 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ максимально возможная пропускная способность сегмента Ethernet (10 Мб/с) составляет 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 кадр/с (кадр максимальной длины вместе со служебной информацией и преамбулой составляет 1526 байт = бит), полезная пропускная способность равна 9,76 Мбит/с. при работе с большими кадрами вычислительная нагрузка на мосты, коммутаторы и маршрутизаторы снижается 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

22 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ АрхитектураСкорость передачиМах. расстояниеСреда передачи Ethernet 10Base-2 10Base-5 10Base-T 10 Мбит/с 180 м (360м) 500 м 100 м тонкий коаксиал толстый коаксиал витая пара кат.3 Fast Ethernet 100Base-FX 100Base-TX 100 Мбит/с 10 Мбит/с0,5 – 30 км 100 м ВОЛС (MM, SM) витая пара кат.5 – 7 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 ВОЛС ММ ВОЛС SM Arcnet2, ,5 кмтонкий коаксиал

23 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

24 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Коммутатор (Switch) Маршутизатор (Router) Концентратор (Hub), Повторитель (Repeater) Медиаконвертер (converter) Сетевое оборудование сетей Ethernet: Мост (Bridge) Сетевое оборудование для сопряжения с другими сетями:

25 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

26 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

27 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ TXTX TXTX RXRX RXRX Crossover CableStrange Cable patch cords RXRX RXRX TXTX TXTX

28 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ коммутируемый Ethernet

29 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ коммутируемый Ethernet Ethernet

30 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Полный дуплекс (full-duplex, FDX) - одновременная двухсторонняя передача данных (удвоенная скорость передачи данных, исключены коллизии): коммутатор – коммутатор; сетевой адаптер – коммутатор.

31 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Gigabit Ethernet IEEE 802.3ab IEEE 802.3z

32 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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 ВОЛС ММ ВОЛС SM

33 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

34 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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)

35 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 1000 Мб/с

36 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

37 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ (ЛВС, LAN)

38 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Кабель UTP 5e cat200м Розетка 5е cat16 шт Patch-cord 5e cat 3м15 шт Patch-cord 5e cat 1м15 шт Patch panel 24 port1 шт Коммутатор GE, 24 порта1 шт Маршрутизатор (мост)1 шт Сетевой адаптер15 шт Ethernet

39 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Компьютерный класс (беспроводная схема) Точка доступа1 шт Маршрутизатор (мост)1 шт Сетевой адаптер Wi-Fi15 шт

40 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Gigabit Ethernet

41 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Gigabit Ethernet

42 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Маршрутизатор интернет

43 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 10 Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae

44 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 10G Ethernet 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.

45 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 10GBASE-S – 300м (MMF) 10GBASE-L – 10Км (SMF) 10GBASE-E – 40Км (SMF) 10GBASE-KR- 1 м (на плате) 10GBASE-T м (Cat 6, 7)

46 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 40 Gigabit Ethernet (40GbE) 100 Gigabit Ethernet (100GbE) IEEE 802.3ae

47 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Совместное использование нескольких 10 гбит/с или 25 гбит/с линий связи, использование волнового уплотнения на 40G CDWM (Coarse Wave Division Multiplexing), на 100G DWDM (Dense Wave Division Multiplexing) технологии; Только полнодуплексный режим работы;

48 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

49 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

50 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

51 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Структурированные кабельные сети, СКС Structured Cabling System, SCS ISO/IEC TIA/EIA-568A

52 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

53 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

54 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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

55 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

56 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

57 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

58 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Кабельная система AMP Communications Outlet (ACO) Plus

59 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ БАЗОВАЯ СТРУКТУРА СЕТИ

60 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

61 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

62 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

63 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Специальные технологии организации сетей Ethernet

64 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Virtual Local Area Network (VLAN)

65 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

66 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

67 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

68 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

69 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

70 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

71 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

72 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ КАНАЛЫ СВЯЗИ WAN

73 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ мост GE мост

74 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ WAN

75 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ АрхитектураСреда передачиСкорость передачи, махРасстояние 10GESTP 7 cat FO SM 10 Гбит/с 100м 40 км Gigabit EthernetUTP 5e cat FO SM 1 Гбит/с 100м 80 км Fast EthernetUTP 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

76 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Каналы передачи на основе телефонных сетей

77 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Аналоговые модемы ATdp8w АT - комманды

78 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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

79 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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. 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.

80 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Длина поля в байтах: 1 112/1Переменная2 или 4 ФлагАдресУправлениеПротоколДанныеFCS Функционирование PPP

81 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Digital Subscribers Line (DSL)

82 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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.

83 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Асимметричная цифровая абонентская линия

84 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) мультиплексор доступа цифровой абонентской линии xDSL

85 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) Cимметричная цифровая абонентская линия

86 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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.

87 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Мост/ Маршрутизатор

88 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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

89 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line) Высокоскоростная цифровая абонентская линия

90 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

91 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

92 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ БЕСПРОВОДНЫЕ СЕТИ

93 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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.

94 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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

95 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

96 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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 Wi-Fi (Wireless Fidelity) беспроводные сети на базе стандартов IEEE

97 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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

98 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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)

99 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 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. WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) WiMax d WMAN 75 Мбит/с 6-10 км 1,5-11 ГГц WiMax e MobWMAN 30 Мбит/с1-5 км 2-6 ГГц Беспроводные сети 4G

100 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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 14 Мбит/сек.

101 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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

102 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 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)

103 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Доступ в Интернет с использованием спутниковых каналов

104 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Power-over Ethernet

105 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Power-over Ethernet

106 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

107 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Пассивные оптические сети (PON) IEEE 802.3ah

108 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

109 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ ONT (Optical Network Terminal) OLT (Optical Line Terminal) ONU OLT

110 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ 1 GE, 20 км Optical Distribution Network (ODN)

111 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Ethernet PON - EPON Gigabit Ethernet PON – GEPON

112 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

113 ГрГУ им. Я.Купалы 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ Wavelength Division Multiplexing, WDM Dense WDM, DWDM

114 Компьютерные системы и сети Олизарович Евгений Владимирович ГрГУ им. Я.Купалы. 2012/2013 Физический и канальный уровни взаимодействия.