2. Media komunikacyjne w sieciach komputerowych Flashcards

(59 cards)

1
Q

Rodzaje mediów komunikacyjnych

Przewodowe, gdzie wykorzystuje się kable:

A

• Miedziane
- Koncentryczne – rdzeń w oplocie ekranującym (RG)
- Typu „skrętka” (TP - Twisted Pair) – jedna lub więcej par
- Zwykłe (wiele linii miedzianych w izolacji)
- Zasilania – (PLC - Power Line Communication)
• Światłowodowe
- Jednomodowe (SingleMode)
- Wielomodowe (MultiMode)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Rodzaje mediów komunikacyjnych

A

Bezprzewodowe:
• Fale radiowe i mikrofale
• Podczerwień rozproszona
• Wiązki laserowe (podczerwień lub światło widzialne)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Na rodzaj wybranego nośnika powinny mieć wpływ:

A

• Topologia sieci,
• Wymagania użytkownika i co do szerokości pasma aplikacji,
• Perspektywy rozwoju sieci,
• Odległość pomiędzy systemami komputerowymi,
• Wymagania tolerancji błędu czyli zdolności sieci do funkcjonowania pomimo poważnej awarii, jest to najczęściej funkcją topologii sieci,
• Środowisko – kabel, transmisja radiowa, satelitarna, rodzaj i moc zakłóceń
generowanych przez otoczenie,
• Cena
• Współczynniki błędu

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Współczynniki błędu

A
  • BER (Bit Error Rate) elementowa, bitowa stopa błędów

* PER (Packet Error Rate) blokowa, pakietowa stopa błędów

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Kategorie przewodów „skrętek” miedzianych

Kategoria 1

A

tradycyjna nie ekranowana skrętka telefoniczna przeznaczona do przesyłania głosu, nieprzystosowana do transmisji danych

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Kategorie przewodów „skrętek” miedzianych

Kategoria 2

A

nie ekranowana skrętka, szybkość transmisji do 4 MHz. Kabel ma 2 pary skręcone

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Kategorie przewodów „skrętek” miedzianych

Kategoria 3

A

skrętka o szybkości transmisji do 10 MHz, stos. w sieciach Token Ring (4 Mb/s) oraz Ethernet 10Base-T (10 Mb/s). Kabel zawiera 4 pary skręconych przewodów

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Kategorie przewodów „skrętek” miedzianych

Kategoria 4

A

skrętka działająca z szybkością do 16 MHz. Kabel zbudowany jest z czterech par przewodów

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Kategorie przewodów „skrętek” miedzianych

Kategorie 5 i 5e(enhanced)

A

skrętka z dopasowaniem rezystancyjnym pozwalająca na transmisję danych z szybkością 100 MHz pod warunkiem poprawnej instalacji kabla (zgodnie z wymaganiami okablowania strukturalnego)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Kategorie przewodów „skrętek” miedzianych

Kategorie 6 i 6a (augmented)

A

skrętka z dopasowaniem rezystancyjnym pozwalająca na transmisję danych z szybkością 250 MHz (6) i 500 MHz (6a)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Kategorie przewodów „skrętek” miedzianych

Kategoria 7

A

600 MHz (ponad 10 Gbps)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Typy przewodów z rdzeniami skręconymi

A
  • U/UTP (UTP)
  • F/UTP (FTP)
  • SF/UTP (STP)
  • SF/FTP (S-STP)
  • S/FTP (SFTP)

Schemat: „obudowa par / obudowa całości T P ”

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Typy przewodów z rdzeniami skręconymi

U/UTP (UTP)

A

Skrętka nie opancerzona(Unshielded Twisted Pair)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Typy przewodów z rdzeniami skręconymi

F/UTP (FTP)

A

Skrętka foliowana, ekranowana (Foiled Twisted Pair)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Typy przewodów z rdzeniami skręconymi

SF/UTP (STP)

A

Skrętka opancerzona (Shielded Twisted Pair)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Typy przewodów z rdzeniami skręconymi

SF/FTP (S-STP)

A

każda para przewodów otoczona jest osobnym ekranem z folii, cały kabel jest również pokryty folią i siatką

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Typy przewodów z rdzeniami skręconymi

S/FTP (SFTP)

A

każda para przewodów otoczona jest osobnym ekranem z folii, cały kabel pokryty jest pancerzykiem.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

PLC dalekiego zasięgu - warianty

Power Line Communication (komunikacja po sieci elektrycznej)

A
  • Home control narrowband
  • Low-speed narrowband
  • Medium-speed narrowband
  • Broadband over power line
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Home control narrowband

A

20 lub 200 kHz, standardy: X10 (prosta sieć z adresacją urządzeń), brak określonej przepustowości , transmisja jedynie pojedynczych komunikatów

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Low-speed narrowband

A

15 do 500 kHz, stosowana do komunikacji pomiędzy

operatorem a odbiorcami energii (odczyt liczników, statystyki użytkowania o)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Medium-speed narrowband

A

9 do 500 kHz 576 kbps – różne wdrożenia z dziedziny Smart metering, udostępniania łączy ostatniej mili

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Broadband over power line

A

komercyjne technologie udostępniania łączy ostatniej mili, domowe mostki PLC – działające najczęściej z prędkością 150-300 Mbps, standardy IEEE 1901, IEEE 1905

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Standardy dla szkieletowych sieci energetycznych: PL110/PL132,

A

PLT-22 – tu powstają terminy:
PLT (Power Line Telecommunication) - telekomunikacja liniami zasilającymi,
PLN (Power Line Networking) - transmisja liniami zasilającymi itp.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Media światłowodowe

A

• Światłowód to włókno optyczne, złożone z dwóch rodzajów szkła lub tworzywa sztucznego o różnych współczynnikach załamania (Refraction Index):
- Część środkowa – rdzeń (Core), najczęściej o średnicy 62,5 um (rzadziej 50um)
- Część zewnętrzna – płaszcz zewnętrzny (Cladding), o średnicy 125 um
• Zewnętrzna warstwa akrylowa
• Tuba – izolacja.
• Oplot kewlarowy.
• Izolacja zewnętrzna

25
Światłowody - charakterystyka
* Tłumienność - parametr charakteryzujący utratę siły impulsu świetlnego w kablu, ustalaną w funkcji częstotliwości fali * Dyspersje - związane z rozproszeniem czasowym lub geometrycznym sygnałów: * Modowa - wynikająca z różnicy w czasie przebywania różnej długości dróg w modach * Materiałowa * Nie powodują interferencji elektrycznej w innych kablach, ani też nie są na nią podatne, * Sygnał przemieszcza się z jednej stacji do drugiej poprzez pojedyncze włókno * Przy instalowaniu światłowodów konieczny jest specjalny sprzęt do ich łączenia (spawy światłowodowe). Gdy włókno zostanie złamane wewnątrz plastikowej osłony - znalezienie miejsca uszkodzenia jest trudne.
26
Światłowód - instalacja w urządzeniach
• Wariant duplex (dwa zintegrowane kable) lub simplex (dwa niezależne kable po jednym w każdą stronę) • Typowe wkładki konwerterów do gniazd: SFP (Small Form-factor Pluggable), GBIC (GigaBit Interface Converter) • Od 2009 roku istnieje wersja SFP+ (enhanced small form-factor pluggable)- dla 10 Gbps, kolejne - zespolone dla 40 i 100 gbps (QSFP+, czyli quad SFP+) • Istnieją także urządzenia (głównie konwertery mediów) które nie stosują wkładek Gbic lecz posiadają bezpośrednio optyczne porty światłowodowe. • Z drugiej strony - istnieją konwertery na kablach: SFP+ Copper Breakout Cables • Dostępne są dwa standardy szlifu światłowodu (ten podział jest najczęściej niezależny od rodzaju stosowanego wtyku): - prosty PC (Physical Contact) - prosty UPC (Ultra Physical Contact) - skośny APC (Angled Physical Contact) – szlif pod kątem 7o
27
Popularne złącza światłowodowe
``` • Najbardziej popularne złącze - simplex/duplex-LC oraz SC. Starsze złącza simplexST nie zapewniają tak dobrych parametrów połączenia jak SC (poprawna polaryzacja, stabilność mechaniczna łącza), jednak w sieciach Ethernet są nadal stosowane. Obecnie popularyzuje się także złącze MT-RJ (tylko duplex). Złącze LC Złącze SC Złącze ST Złącze MT-RJ ```
28
Akcesoria światłowodowe
• Gniazda ścienne (przykład MT-RJ) • Kable przyłączeniowe • Kable do spawów (pigtail’e) • Tłumiki światłowodowe: tłumik montujemy szeregowo na złączu. Jego cecha to wartość wytłumienia określana w dBm. • Sprzęgacze i adaptery (konwertery) - duplex lub simplex
29
Panele (przełącznice) światłowodowe
* Służą do budowy węzłów światłowodowych: zawierają multipleksery widma lub kasety (tzw. mufy) na spawy światłowodowe * Przełącznica przystosowana jest do konkretnego rodzaju wtyków. Przełącznice występują w wariantach simplex lub duplex * Przeznaczone do montażu w szafach krosowniczych 19’’
30
Agregatory łącz Fiber Lanes
zespół (najczęściej czterech) transceiverów w jednej obudowie, umożliwiający prowadzenie kilku sygnałów we włóknie (lub włóknach) jednocześnie.
31
Powielacz sygnału
działa jak repeater z możliwością skonfigurowania dodatkowego portu/portów, które otrzymują kopię ruchu. Służy do monitorowania ruchu.
32
Multiplekser widma (Wavelength-Division Multiplexing)
umożliwia wprowadzenie do jednego włókna kilku częstotliwości i wykonanie operacji odwrotnej po drugiej stronie. Może być urządzeniem pasywnym (otrzymuje kilka sygnałów przez swiatłowody wysłanych z innych urządzeń (tam należy zastosować moduły SFP/miniGbic emitujące określoną falę).
33
Multipleksery widma | Warianty:
* WDM - najczęściej miksuje tylko dwie fale: 1310 i 1550 nm * DWDM (Dense ...) - 0,8 nm między kanałami, kilkadziesiąt kanałów * UDWDM (Ultra Dense ...) - dystans 0,4 nm, kilkaset kanałów * CWDM (Coarse ...) - powszechny w implementacjach sprzętowych (Cisco, Juniper), 4-16 kanałów, odległość 20 nm
34
IrDA (Infrared Data Association)
* Transmisja oparta na diodach podczerwieni * Szerokie pasmo transmisyjne w przedziale 850-900 nm * Transmisja LOS (Line-of-sight Propagation) - wzdłuż linii widoczności lecz także opcja rozproszonej podczerwieni (diffused infrared) - nie trzeba zapewnić widoczności. * Podatność na zakłócenia silnym światłem pochodzącym z innych źródeł, zwłaszcza o zbliżonej częstotliwości, * Konieczność pozycjonowania kątowego urządzeń na linii widoczności nadajnika i odbiornika w zakresie kątowym ±15° * Tylko tryb half-duplex – w momencie nadawania odbiornik (sensor Ir) jest oślepiany przez sygnał nadajnika (Led Ir) * Wokół tej technologii oraz transmisji za pomocą światła widzialnego wykreował się termin: Li-Fi (Light Fidelity) w analogii do Wi-Fi
35
IrDA - protokoły
* IrLAP (Infrared Link Access Protocol) | * IrLMP (Infrared Link Management Protocol)
36
IrLAP (Infrared Link Access Protocol)
operuje w warstwie łącza danych i dostarcza: • Mechanizm kontroli dostępu dla uczestników ruchu • Procedury poszukiwania innych stacji • Procedurę stabilizowania połączenia z określeniem ról Primary/Secondary dla dwóch parowanych urządzeń • Negocjowanie QoS dla usług
37
IrLMP (Infrared Link Management Protocol)
pełni dwie funkcje: • LM-MUX (Link Management Multiplexer): Wprowadza wiele kanałów logicznych i umożliwia wymianę aktywnych urządzeń Primary/Secondary • LM-IAS (Link Management Information Access Service): wprowadza rejestr usług zgłasznych przez urządzenia
38
IrDA – Przykładowe usługi
Przykładowe usługi nadbudowane nad IrLMP: • Tiny TP (Tiny Transport Protocol) – pozwala na transmisje dużych porcji danych z kontrolą przepływu • IrCOMM (Infrared Communications Protocol) – emuluje port szeregowy • OBEX (Object Exchange) – wprowadza systemu przekazu obiektów formatowanych (wpis w kontaktach, opisane binaria, grafiki itp.) • IrLAN (Infrared Local Area Network) – tuneluje LAN (Access point lub Peer to Peer) • IrSS (IrSimpleShot) – dedykowana do transportu obrazów (np. w celu wydrukowania)
39
LIT (Laser Infrared Technology)
* laser na podczerwień * Połączenia na większe odległości (między budynkami) * Zastosowanie do budowy mostów w sieci lokalnej - w połączeniu z transceiverami * Łatwość montażu w terenie * Podatność na zakłócenia pogodowe * Zaleta: wiązka trudna do przechwycenia bez wykrycia * Duży koszt urządzeń * LIT bazuje na laserowych diodach podczerwieni, często agregowanych w macierze dla zwiększenia mocy (pojedyncza dioda rozprasza moc do 10 mW) * Prędkości transmisji dochodzą teoretycznie do 4 Gbps * Przykład urządzeń: Airlinx Flight FSO
40
Media mikrofalowe
Transmisja mikrofalowa • 2 anteny skierowane na siebie wysyłające fale radiowe i fale ogniskujące odbieraną wiązkę fal • Musi być zapewniona wzajemna widoczność anten • Zasięg do 45km, • Z każdą anteną współpracuje transceiver • Zakres pracy 1.5GHz - 50GHz • Na zamontowane potrzebne jest zezwolenie państwowego urzędu
41
Media radiowe - anteny
* Kierunkowe - działające w zakresie około 15-30o poziomo i pionowo. Stosowane zazwyczaj przy połączeniach punkt-punkt (np. 2 sieci łączone za pomocą HUB'ów AP pełniących rolę mostu) * Dookólne - działające w zakresie około 360o poziomo i ok. 15o poziomo. * Szczelinowe - poziomy kąt działania ok. 2x120o choć mogą występować w wariancie kierunkowym (z ekranem). * Paraboliczne - będące pewną odmianą anten kierunkowych lecz przystosowane do współpracy z talerzem. Kąt promieniowania do 10o. Zastosowanie przy dużych odległościach przekraczających 1 kilometr w połączeniach punkt-punkt
42
Radio wąskopasmowe
* Transmisja wąskopasmowa (Narrow Band Radio lub Single Frequency Radio) * Pojedyncza częstotliwość - konieczność precyzyjnego strojenia * Możliwość wystąpienia zakłóceń transmisji, spowodowanych odbiciami sygnału (ghosting)
43
Radio szerokopasmowe
* Transmisja szerokopasmowa (Spread Spectrum Radio) * Zmienna w czasie częstotliwość pracy - chwilowy rozkład częstotliwości określany jest za pomocą kodu wspólnego dla nadajnika i odbiornika * Wykorzystywany przedział częstotliwości może pokryć się z częstotliwościami stosowanymi przez inne służby oraz innymi sygnałami spread-spectrum
44
EIRP (Effective Isotropic Radiated Power)
``` • efektywna moc wypromieniowana stosowana przy obliczeniach mocy wyjściowej nadajnika dla częstotliwości ponad 1 GHz • EIRP dana jest wzorem: EIRP = 10 * log10(P/1mW) gdzie P to moc wypromieniowana • EIRP wyrażana jest w jednostkach: dBm ```
45
Moc nadawcza urządzeń radiowych
• Moc wypromieniowana nie jest mocą nadajnika! | EIRP (dBm) = moc nadajnika (dBm) + zysk anteny (dBi) - tłumienie kabla (dB) - tłumienie złączy (dB)
46
Szafy krosownicze
* System wentylacji – wymuszony (wentylatory) lub konwekcyjny * System klimatyzacji – najczęściej centralny dla pomieszczenia * Istotna głębokość i masa dopuszczalna szafy – inna dla ruterów, serwerów RACK, BLADE czy macierzy HDD, inna dla przełączników * Centralny system stabilizacji zasilania, urządzenia sterujące zasilaniem, monitorujące temperaturę * Zabezpieczenie urządzeń przed ingerencją osób nieupoważnionych * Terminale konfiguracyjne osaczone w kasetach (monitor, klawiatura) * Patchpanele zintegrowane LSA, keystone, keystone/LSA lub w gniazdach indywidualnych, LSA= Lötfrei (bez zacisków), Schraubfrei (bez śrub), Abisolierfrei (bez ściągania izolacji) * Konieczne jest uziemienie szafy
47
Transceiver
medium pośredniczące pomiędzy interfejsem sieciowym a faktyczną siecią. Podłączany do sieci, i do urządzenia macierzystego za pośrednictwem interfejsu AUI (Attachment Unit Interface)
48
Konwerter medium
może być zarządzalny, posiada indywidualny system | zasilania, pracuje autonomicznie (poza przypadkami montażu w obudowach integrujących)
49
„Karta” sieciowa
określana jest terminem NIC (Network Interface Card). Jest to komponent łączący stację (np. PC) lub urządzenie komputerowe z medium sieci komputerowej.
50
Urządzenia aktywne - repeater
• Element aktywny sieci służący jedynie do wzmocnienia sygnału w kablu sieciowym • Urządzenie mające za zadanie utrzymanie fizycznej komunikacji między stacjami. • Repeater często jest łączony z konwerterem medium (np. skrętka-światłowód). Najczęściej tworzy wtedy mostek (bridge)
51
Urządzenia aktywne – mostek (bridge)
• Urządzenie które filtruje pakiety pomiędzy sieciami decydując o tym czy przekazać dalej pakiet czy nie (zgodnie z przeznaczeniem pakietu). Pakiety pochodzą ze wszystkich sieci do których mostek jest podłączony. Praca na poziomie łącza danych. • Mostki są często wirtualizowane i emulowane wewnątrz przełączników modularnych (gdy interfejs fizyczny zostanie uruchomiony lub gry wprowadzona zostanie stosowana konfiguracja)
52
Urządzenia aktywne – hub
* Tworzy elementarny węzeł komunikacyjny w sieci LAN umożliwiający łączenie i rozgałęzianie dróg komunikacyjnych. * Hub pasywny - tworzy topologię gwiazdy w segmencie sieci i nie wzmacnia sygnału. * Hub aktywny - zawiera obwody elektroniczne wzmacniające sygnał, co pozwala na zwiększenie długości przewodów między stacjami
53
Urządzenia aktywne – przełącznik (switch)
* Urządzenie które łączy interfejsy sieciowe oraz zapewnia kontrolę i filtrowanie pakietów przesyłanych między nimi * Switch jest urządzeniem z pewną liczbą portów, z których każdy może współpracować z daną siecią (Ethernet, Token Ring, FDDI, Fibre Channel etc). * W wersjach zaawansowanych wprowadzone mechanizmy QoS, VLAN, ACL, usuwania wad poszczególnych technologii (zapętlenia, urównoleglenie łącz itp.) * Dostępne są także przełączniki warstwy III (rutujące na bazie protokołu IP)
54
Przełącznik - techniki przełączania ramek
Wyróżniamy przełączanie symetryczne (wszystkie porty przełącznika pracują z tą samą szybkością) lub niesymetryczne (różne prędkości) ``` Techniki przełączania: • Fast forward (cut through) • Store&forward • Frame-free • Hybrydowa ```
55
Fast forward (cut through)
natychmiastowe, jak tylko wczytano adres MAC (adres warstwy II)
56
Store&forward
po wczytaniu i sprawdzeniu całej ramki
57
Frame-free
gdy wczytano pierwsze oktety (minimalną ramkę). W przypadku Ethernet – pierwsze 64 oktety
58
Hybrydowa
gdy poziom błędów kolizji przekracza np. 10 % używany jest cut through
59
Urządzenia aktywne – ruter (router)
* Urządzenie do kierowania pakietów pomiędzy sieciami zgodnie z informacją adresową, opisaną w warstwie sieci modelu ISO OSI (w warstwie trzeciej) * Zapewnia filtrowanie przesyłanych pakietów danych i kontrolę ruchu między segmentami sieci komputerowych. * W celu określenia dróg przesyłania pakietów przechowuje tablice adresowe innych routerów w sieci * Umożliwia komunikowanie węzłów sieci o dowolnej topologii i technologii warstw niższych * Proces kierowania ruchem nosi nazwę trasowania, routingu lub rutowania.