LAN - Local Area Network


The Presentation inside:

Slide 0

LAN - Local Area Network Расстояния: < 1 км. high speed multi-access Технологии: Ethernet 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps Token Ring 16 Mbps FDDI 100 Mbps Myrinet 2 Gbps InfiniBand:   Single Data Rate (SDR) 1x: 2Gbps 4x: 5Gbbs 12x:30 / 24 Gbps Double Data Rate (DDR) 5 Gbps Quad Data Rate (QDR) 10 Gbps


Slide 1

WAN - Wide Area Network Объединяют узлы и сети на больших расстояниях обычно медленнее, чем LAN. обычно менее надежны, чем LAN. часто point-to-point соединения Технологии: Телефонные линии ISDN Спутниковая связь ATM FrameRelay Ethernet 100-10000 Mpbs (FiberOptic) X.25 В последние годы качество и пропускная способность магистральных каналов существенно выросли. GigabitEthernet, 10Gbit на оптоволоконных линиях


Slide 2

Основные понятия Данные в вычислительной технике – двоичный код: 1 0 0 1 0 Представление данных в виде физического сигнала (электрического, оптического, etc) - кодирование


Slide 3

Сигналы Аналоговые - меньшее затухание - легко мультиплексировать Цифровые - устойчивость к помехам - дешевое оборудование Модулированные - по одному каналу возможна одновременная передача на разных несущих частотах Немодулированные - широкополосный спектр (сигнал занимает весь канал) Пропускная способность канала непосредственно связана с модуляцией


Slide 4

DigitalData/AnalogSignal Digital Data Amplitude Modulation (AM) Frequency Modulation (FM) Phase Modulation (PM) Digital Signal


Slide 5

Методы передачи Baseband – передача в основной полосе, прямая, немодулированная. Вся полоса для передачи одного сигнала. Обычно используется в LAN. Broadband – широкополосная передача. по нескольким частотным каналам за счет использования частотного уплотнения (FDM) ; мультиплексирование по длине волны WDM(DVDM); мультиплексирование с разделением времени (TDM).


Slide 6

Frequency Division Multiplexing (FDM) Метод: Разделение частотного спектра на логические каналы с фиксированной полосой частот и направление каждого информационного потока в один логический канал


Slide 7

Time Division Multiplexing (TDM) Метод: Передача различных информационных потоков в разные временные фреймы фиксированной длины


Slide 8

Circuit Switching: FDMA and TDMA


Slide 9

Цифровое кодирование Voltage Time 1 1 0 0 1 1 1 0 Для кодирования используется перепад (фронт) в середине такта. В начале такта возможен служебный перепад. Пример: Manchester Code


Slide 10

Network Media Copper Coaxial cable Twisted-pair cable Glass Fiber-optic cable Wireless (Air) Infrared Radio waves Microwaves Anything that carries the message through the network Transmission media—physical path through which computers send and receive signals


Slide 11

Media Characteristics Производительность/ширина полосы частот (Throughput/bandwidth) Устойчивость к помехам Цена - Инсталляции - Поддержки Масштабируемость Емкость по количеству узлов Затухание - max длина сегмента, max число сегментов Connectors


Slide 12

Transmission Media


Slide 13

Connectors


Slide 14

Coaxial Cable (Coax) Медный одножильный провод в экранированной оболочке. Хорошая устойчивость к электромагнитным помехам Два основных типа Thinnet (10Base2)—RG 58 A/U, RG 58 C/U LAN: до 10 Мбит/с на 185 м Thicknet (10Base5)— RG8, RG11,RG 62 LAN: до 10 Мбит/с на 500 м Thicknet Thinnet


Slide 15

Coaxial Cable Топология “шина” (bus) На концах необходимы терминаторы (заглушки R=50Ом). Они служит нагрузкой, в которой электромагнитные волны гасятся не вызывая отраженного сигнала Thinnet: BNC-connector Thicknet: n-connectors


Slide 16

Витая пара (Twisted Pair)


Slide 17

Вита пара.1 Полностью симметричная пара не создает помех для окружающей среды


Slide 18

Витая пара.2 Внешнее напряжение помехи не оказывает влияния на полностью симметричную передачу. На втором рисунке противоположный пример – на асимметричной передаче помехи сильно заметны.


Slide 19

Наводки в витой паре


Slide 20

*/ В настоящее время наиболее распространены следующие типы обозначений кабеля на основе витой пары: UTP (unscreened или unshielded Twisted Pair)  — неэкранированная или незащищённая витая пара. ScTP (Screened Twisted Pair)  — экранированная витая пара — кабель, в котором каждая пара заключена в отдельный экран. STP или FTP (Shielded Twisted Pair или foil screened Twisted Pair)  — защищённая витая пара + общий экран имеет вид оплётки или состоит из фольги.


Slide 21

Варианты разводки проводов витая пара Коннекторы гнездового и штекерного разъемов RJ45


Slide 22

Кабель витая пара (SSTP), 4 пары, категория 7 (1200 МГц) 1 - Внешняя оболочка 2 - Экран-сетка 3 - Дренажный провод 4 - Экран-фольга 5 - Витая пара solid


Slide 23

Принцип работы оптоволоконной линии Основан на явлении полного внутреннего отражения электромагнитных волн на границе раздела диэлектриков с разными показателями преломления. Источник: светодиод или полупроводниковый лазер Кодирование информации: двухуровневое изменение интенсивности света (0 -1). Луч света впускают в более плотную среду, ограниченную менее плотной. При правильном подборе материалов, происходит полное отражение. На другом конце кабеля принимающий детектор преобразует световые сигналы в электрические. Затухание (характеризует потерю мощности передаваемого сигнала на заданном расстоянии, дБ/км ) - Потери на поглощение. Связаны с преобразованием одного вида энергии в другой. Электромагнитная волна определенной длины может вызывать возбуждение электронов, что ведет к нагреву волокна. Процесс поглощение волны тем меньше, чем меньше ее длина, и чем чище материал волокна. - Потери на рассеяние: выход части светового потока из волновода. Обусловлено неоднородностями показателя преломления материалов. Дисперсия (означает рассеяние во времени спектральных и модовых составляющих оптического сигнала )


Slide 24

Многомодовое оптическое волокно 1) со ступенчатым профилем показателя преломления Область применения: короткие (до 1 км) линии связи со скоростями передачи до 100 Мбайт/с, рабочая длина волны 0,85 мкм 2) с градиентным показателем преломления Одномодовое оптическое волокно Отсутствует межмодовая дисперсия, расстояние до 50 км, скорость до 5 Гбит/с и выше без регенерации. Рабочие длины волн: 1,31 мкм и 1,55 мкм. Линии связи до 5 км, со скоростями передачи до 100 Мбайт/c на длинах волн 0,85 мкм и 1,35 мкм.


Slide 25

Fiber-optic cable Содержит одну или более стеклянных сердцевин в защитной оболочке Категории: Single-mode(SM) и multi-mode (MM) Fiber-optic connectors: ST and SC Optical fiber (core) Glass cladding Protective outer sheath (jacket)


Slide 26

Conducted Media Summary


Slide 27

Структурированная кабельная система (CKC) Магистраль комплекса (между зданиями) Магистраль внутри здания Горизонтальная подсистема


Slide 28

Подключение рабочего места


Slide 29

Cсылки Характеристики кабельного оборудования ЛВС, принципы монтажа СКС, примеры с иллюстрациями: http://www.ecolan.ru/imp_info/ Оптоволоконные кабели http://www.intuit.ru/department/network/terminals/7


Slide 30

Соответствие сетевого оборудования модели OSI Уровни модели OSI Сетевое оборудование


Slide 31

Repeaters Repeater(повторитель) – двунаправленная передача, усиление сигнала Соединение двух сегментов LAN Копирует биты из одного сегмента в другой с улучшением формы сигнала, позволяет увеличить размер физической сети Не просматривает содержимое данных REPEATER


Slide 32

HUB Синонимы: Многопортовый повторитель, концентратор регенерирует сигнал поступающий с одного из портов на все другие порты; не изолирует от коллизий; требует электропитания


Slide 33

Technology translation (examples) Ethernet AUI to thinnet Ethernet AUI to 10Base-T Converters (transceivers) Ethernet 10/100BaseTX to 100BaseSX


Slide 34

Network interface card (NIC) Physical functions - signaling (built in transceiver) Data Link functions Logical Link Control (LLC) - Establishes the correct type of connections - Error handling Medium Access Control (MAC) - MAC address is burned into the NIC - Sends and receives the correct frame type - Collision handling


Slide 35

MAC Address MAC address is burned into ROM on a network interface card 24 bits 24 bits 00:00:0c:12: 34:56 Vendor Code Serial Number ROM RAM


Slide 36

Bridge (мост) Передает фреймы из одного сегмента в другой Может обслуживать выборочно - не копирует все фреймы (просматривает DataLink-заголовки). Позволяет расширить сеть (снимает физические ограничения длины) BRIDGE


Slide 37

Bridge/transceiver Data Token Ring Trailer Transport Header Network Header Token Ring Header Data Transport Header Network Header Data Transport Header Network Header Data Transport Header Data Transport Header Data Data LAN 1: Ethernet 1 Sender Receiver LAN 2: TokenRing Data CSMA /CD Trailer Transport Header Network Header CSMA /CD Header BRIDGE


Slide 38

Segmentation of traffic Сhecks destination of each incoming frame Learns location of stations by watching frames Forwards all broadcast and multicast packets Switch (коммутатор) Многопортовый мост Методы коммутации: с буферизацией (Store and forward) без буферизации пакетов или коммутация "на лету" (Cut-through)


Slide 39

Использование коммутаторов для построения VLANs Virtual local area networks (VLANs) Позволяет объединять отдельные порты в логические группы Каждая группа - отдельный broadcast domain


Slide 40

Router (маршрутизатор) Routers connect two or more networks Consist of hardware and software Hardware Network server, separate computer, special black box Physical interface for various networks Software Operating system and Routing protocol Routers operated at the Network layer


Slide 41

Gateway (шлюз) Operates as a router Data conversions above the network layer. Conversions: encapsulation - use an intermediate network translation - connect different application protocols encryption - could be done by a gateway Gateway Еxample: translation from green protocol to red protocol


Slide 42

Соответствие сетевого оборудования модели OSI Уровни модели OSI Сетевое оборудование


×

HTML:





Ссылка: