15 Flashcards
(9 cards)
Co jsou to přenosová média
Přenosová média
- Fyzická média, kterými jsou přenášena data (elektrické vodiče, optická vlákna, vzduch)
Charakteristiky přenosových médií
- Odolnost proti vnějšímu elektromagnetickému rušení (EMI = vyzařování elektromagnetického rušení,
EMS = odolnost proti elektromagnetickému rušení) - Šířka pásma = množství dat přenesených za sekundu (bity za sekundu – b/s (bps))
- Útlum = snížení intenzity signálu na médiu se vzdáleností v dB ( 20log (U2/U1), 10log (P2/P1) )
- Impedance = velikost zdánlivého odporu vodiče, pomáhá určit útlumové vlastnosti vodiče
- Přeslech mezi vodiči = rušení signálem ze sousedního vedení, udává se v dB
- Základní pásmo (baseband) = přenáší se pouze jeden signál (většinou se kóduje)
- Přeložené pásmo (broadband) = může se přenášet více signálů současně na různých frekvencích (signály se musí modulovat)
- Skin efekt u vodičů = se zvyšující se frekvencí střídavého proudu se proud přesouvá k povrchu vodiče
- Vodiče pro vysokofrekvenční techniku potahujeme tenkou vrstvou stříbra čímž snížíme oxidaci vodiče a zlepšíme vodivost
Co je to koaxiální kabel
- Odolnost proti vnějšímu elektromagnetickému rušení (EMI = vyzařování elektromagnetického rušení,
EMS = odolnost proti elektromagnetickému rušení) - Šířka pásma = množství dat přenesených za sekundu (bity za sekundu – b/s (bps))
- Útlum = snížení intenzity signálu na médiu se vzdáleností v dB ( 20log (U2/U1), 10log (P2/P1) )
- Impedance = velikost zdánlivého odporu vodiče, pomáhá určit útlumové vlastnosti vodiče
- Přeslech mezi vodiči = rušení signálem ze sousedního vedení, udává se v dB
- Základní pásmo (baseband) = přenáší se pouze jeden signál (většinou se kóduje)
- Přeložené pásmo (broadband) = může se přenášet více signálů současně na různých frekvencích (signály se musí modulovat)
- Skin efekt u vodičů = se zvyšující se frekvencí střídavého proudu se proud přesouvá k povrchu vodiče
- Vodiče pro vysokofrekvenční techniku potahujeme tenkou vrstvou stříbra čímž snížíme oxidaci vodiče a zlepšíme vodivost
Co ej kroucená dvojlinka a jak se dělí
- Označovaná jako TP (Twisted Pair), je to symetrické přenosové médium
- Vodiče obtočeny kolem sebe minimalizují EMI a ztráty způsobeny kapacitním odporem a maximaliuje EMS
- Signál je přenášen jako rozdíl napětí mezi těmito dvěma vodiči (menší náchylnost k rušení a útlumu)
- Může přenášet data s rychlostí do 10 Gb/s do 100m
- Konstrukce: dva skroucené vodiče, každý vodič obalený v dielektriku, každý pár obalený ve fóliovém stínění a všechny páry obalené ve splátaném nebo fóliovém stínění a nakonec vše obaleno v plášti
- Počet vodičů je různý (2 až 100)
- Výhody: Snadné připojení jednotlivých zařízení, možno využít i pro telefonní a jiné rozvody, STP/FTP má dobrou EMS a nízké EMI, snadná instalace, nízká cena
Dělí se na: - UTP = Bez stínění (horší EMS než koaxiální kabel, je citlivější na šum, ale je ohebnější a lépe se s ním pracuje, protože nemá stínění, které bychom při ohybu polámali)
- STP = Se stíněním jednotlivých párů hliníkovou fólií
- FTP = Splétaný vodivý oplet nebo fóliové stínění kolem všech párů vodičů
co je optický kabel
- Data se přenáší pomocí optického vlákna FO (Fiber Optic)
- Index lomu = podíl rychlosti světla ve vákuu a rychlosti světla v materiálu ( n = c/v )
- Vysílač (převádí el. signál na světelný a vysílá jej do vlákna) = Obsahuje světelný zdroj nebo LED
- Příjmač = Obsahuje fotodetektor, zesilovač a procesor
- Světelný signál má obrovskou odolonost vůči EMS (malý útlum)
- Vhodné pro přenos signálu na obří vzdálenosti (100 km bez nutnosti regenerace signálu)
- Informace na jedné vlnové délce možné přenášet rychlostí až 100 Gb/s
- Konstrukce: jádro ze skla nebo plastu (má konstantní nebo proměnlivou hodnotu indexu lomu), plášť ze skla nebo plastu a obal z neprůhledného barevného plastu
Útlum: - U nejkvalitnějších kabelů (sklo, jednovidový) 0,2 dB/km, u plastových 50 – 100 dB/km
- Vnitřní = způsoben nečistotami ve vlákně
- Vnější = způsoben nevhodným ohybem kabelu a drobnými nerovnostmi média
- Podmínky pro šíření světla optickým vláknem = K totálnímu odrazu paprsku v optickém vlákně dochází v případě, že paprsek dopadá do optického vlákna pod úhlem menším nebo stejným jak kritickým. Také musí dodržet numerickou aparaturu, což je schopnost vlákna schromažďovat světlo
- Vidová dispenze = rozdíl mezi nejrychlejším a nejpomalejším světelným průběhem (veličina zkreslení signálu)
Typy optických vláken:
- Jednovidové se skokovou změnou indexu lomu = malé jádro, zdrojem je laserová dioda, žádná vidová dispenze
- Mnohavidové se skokovou změnou indexu lomu = velké jádro, zdrojem světla je LED, světelný paprsek má více prostoru a může probíhat v jádru více cestami. Má tedy více vidů (světelných paprsků) a může vést k rušení na straně příjmače, dochází k vidové dispenzi
- Mnohavidové s průběžnou změnou indexu lomu = složeno z tisíce tenkých vrstev, které se liší indexem lomu. Vede lépe signál než mnohavidové se skokovou změnou lomu a má také menší útlum a vidovou dispenzi
bezdrátový přenos
- Nejrozsáhlejší je WLAN, pak IEEE 802.11 a pak Wi-Fi
- WLAN = Obecné označení pro bezdrátovou síť
- IEEE 802.11 = Pouze jedna z technologií používaná v rámci WLAN, ale používá se i ve WMAN a WWAN, nebyla původně určena pro tyto účely, nesprávně se označuje jako „bezdrátový Ethernet“
- Wi-Fi = Je to pouze „nálepka“, která se uděluje produktům, které splňují standardy IEEE 802.11
(nálepku Wi-Fi uděluje je Wi-fi Alliance) - Licencovaná pásma = 3,5 GHz, 26 GHz, 28 GHz
- Bezlicenční pásma = 2,4 GHz, 5 GHz, 10 GHz
- 2,4 GHz = pásmo rozděleno do 13 kanálů, které se částečně překrývají. Šířka 22 MHz, max. vyzářený výkon 100 mW
- 5 GHz = pásmo rozděleno na 19 kanálů, které se nepřekrývají. Šířka 20 MHz.
- 10 GHz = pro páteřní spoje
- Dříve bylo využíváno šifrovacího protokolu WEP (délka klíče 64-256 bitů), což v dnešní době už není dostačující, dnes se využívá šifrovacího protokolu WPA2
Jaká je fyzická topologie sítí
- Je dána zapojením kabelů, způsobem propojení jednotlivých uzlů a způsobem šíření signálu
Sběrnice - Všechny uzly jsou připojeny přímo na jednu sběrnici. Zpráva vyslaná z uzlu se pošle všem ostatním uzlům na sběrnici, přerušení sběrnice způsobí výpadek sítě
Kruh - Každý uzel je připojen přímo s následujícím a předchozím uzlem
- Je zde jednosměrný řízený tok dat, data se posílají v kruhu dokola, pokud jsou data poslána někomu jinému, tak je jen předávám dál v kruhu a zároveň elektricky i logicky zregeneruji signál, než dojde k příjemci.
Hvězda - Středem sítě je centrální uzel, skrz který jde všechna komunikace. Stanice jsou paralelně připojeny k centrálnímu uzlu.
- Vypadne-li centrální uzel, tak havaruje celá síť, vypadne-li stanice nebo kabel, tak není síť ohrožena
Strom - Jako kořen a propojovací uzly je switch nebo hub
- Komunikace není vždy vedena přes kořen
- Vypadne-li kořen, tak se síť rozpadne na menší sítě, cokoliv připojeno přímo na kořen je odpojeno od sítě
- Výpadek propojovacího uzlu způsobí výpadek části sítě
Páteřní (backbone) - Jako páteř se využívá vysokorychlostní síť a na ní jsou připojeny jakékoliv další sítě, je jedno jaké topologie
- Páteřní síť spojuje LAN, CAN a MAN navzájem, ale komunikace skrz páteř je jen když je potřeba komunikovat z jedné sítě do další, pokud se komunikuje v rámci dané připojené sítě, tak to není potřeba
Neomezená - V rámci této topologie mohou být využity všechny fyzické topologie, využívána hlavně ve WAN sítích (Internet)
- Často obsahuje redundantní spojení
Jaká je logická topolgie sítí
- Je dána způsobem vzájemné komunikace mezi jednotlivými uzly (nemusí být stejná jako fyzická topologie)
- Dvojbodový spoj = data jsou posílána jen mezi dvěma uzly
- Sběrnice = data jsou vždy posílána všem uzlům současně
- Kruh = data jsou zasílána sekvenčně podle předem daného pořadí z uzlu na uzel bez ohledu na fyzickou topologii
principy přístupových metod
Statické přidělování
- Přenosová kapacita sítě je pevně rozdělena na části mezi jednotlivé stanice
- FDMA = rozdělí celkovou frekvenční šíři kanálu do několika částí rozdělených mezi jednotlivé stanice
- TDMA = Rozděluje přenosovou kapacitu sítě na časové úseky a každý z časových úseků je přidělen jedné stanici
Centrální přidělování
- Centrální stanice přiděluje přenosovou kapacitu sítě stanicím, které je skutečně potřebují
- Na žádost = každá stanice má pro sebe vyhrazenou malou část přenosové kapacity sítě, po které může kdykoliv zažádat centrální stanici o přidělení volného přenosového kanálu
- Na výzvu = centrální stanice se periodicky dotazuje všech stanic v síti, jestli mají připravena data k vysílání
Náhodný přístup
- Není třeba žádné centrální stanice
- Metody ALOHA = každá stanice, která má data k odeslání je prostě odešle bez ohledu na to, jak je síť zatížena
- Příposlech nosné CSMA/CD, CSMA/CA = posloucháme co se děje na společném komunikačním kanálu, když je kanál volný, tak začneme vysílat data, problém je se vzdálenými stanicemi, které si mohou myslet, že je kanál volný a začnou vysílat současně
Distribuované přidělování
- Je to bezkonfliktní přidělování komunikačního kanálu
- Newhallův kruh = v síti koluje vždy jeden rámec, tzv. pešek (token rámec) nebo datový rámec, když má stanice připravena data k vysílání a obrží peška, změní příznak peška na data a rozpojí kruh a zahájí vysílání datového rámce, stanice, které je datový rámec určen rámec přečte a potvrdí, vysílací stanice odejme datový rámec z kruhu a spojí kruh, vygeneruje a vyšle peška znova do kruhu další stanici.
