Цифровая передача

Содержание

Слайд 2

NETS and OSs

Фізичне кодування

Кодування інформації на физичному рівні (физично кодування).

Строб

Біти

Сигнал

1 0 0

NETS and OSs Фізичне кодування Кодування інформації на физичному рівні (физично кодування).
1 1 0 1 0 0 1

NRZ
Not Return to Zero
Переваги: простота
Недолік: відсутність самосинхронізації
Застосування: RS232 (S8N1)

Строб

Біти

Сигнал

1 0 0 1 1 0 1 0 0 1

NRZI
Not Return to Zero Inverted
(перехід тільки для логічних "1")
Майже повний аналог NRZI
Застосування: 100BaseFX, FDDI, зазвичай використовується додаткове логічне кодування для попередження довгих послідовностей 0

Слайд 3

NETS and OSs

Фізичне кодування

Строб

Біти

Сигнал

1 0 0 1 1 0 1 0 0

NETS and OSs Фізичне кодування Строб Біти Сигнал 1 0 0 1
1

RZ
Return to Zero
Трьохрівневий код
Переваги: хороша самосинхронізація
Недолік: потрібна в два раза більша полоса пропускання, ніж для NRZ

Строб

Біти

Сигнал

1 0 0 1 1 0 1 0 0 1

Manchester II
Двохрівневий диференційный код з самосинхронізацією та
покращеною шумозахищеністю
("0" - перехід вверх, "1" - перехід вниз посередині біта)
Переваги: відсутня постійна складова, в спектрі тільки дві частоти (5 та 10 МГц для 10Мбіт/сек)
Застосування: 10BaseTX

Слайд 4

NETS and OSs

Фізичне кодування

Строб

Біти

Сигнал

1 0 0 1 1 0 1 0 0

NETS and OSs Фізичне кодування Строб Біти Сигнал 1 0 0 1
1

MLT-3
MultiLevel Transition 3
Трьохрівневий код,
последовний перехід з одного рівня на інший, якщо "1"
Недолік: відсутність самосинхронізації
Використання: 100BaseTX

Строб

Биты

Сигнал

1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1

PAM-5
Схожий на 2B1Q (2 біта - 1 квартет)
Пятирівневий, кодування - пара біт - 4 потенціали
Переваги: нижчі вимоги до пропускної здатності кабельної системи
Застосування: 1000BaseT

11
10
01
00

Слайд 5

NETS and OSs

Фізичне кодування

Тимчасове фізичне кодування ("0" - мала довжина імпульса, "1"

NETS and OSs Фізичне кодування Тимчасове фізичне кодування ("0" - мала довжина
- велика, код Морзе)
Частотне ("0" та "1" - імпульси с заповненням різними частотами)
Фазово (імпульси змінного струму різних фаз)

"1"

"1"

"0"

Слайд 6

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004

NETS and OSs

Способи передачі

Симплексна передача (однонаправлена)
Дуплексна (повнодуплексна)

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs Способи передачі Симплексна
(одновчасна передача в двох напрямках, не менше двох витих пар або оптоволокон)
Напівдуплексна (в різний час передача ведеться в разних напрямках, може бути тільки один канал передачі).

Tx

Rx

Tx,
Rx

Rx,
Tx

Tx

Rx

Rx

Tx

Tx - передавач
Rx - приймач

Слайд 7

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004

NETS and OSs

Типи послідовної передачі

Асинхрона передача (посимвольна:

Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs Типи послідовної передачі
старт біт, данні, біт парності, стоп біт(и)), неможливість відслідкувати множинні помилки, проста, відпрацьована, недорога, третина пропускноі здатності каналу втрачається на передачу службових біт);
Синхронна передача (передача блоками, последовність синхронізуючих біт та закриваючих біт, висока швидкість передачі даних (до кількох Гб/с), надійниий механізм пошуку помилок (протокольний), дорогше апаратне забезпечення.

Слайд 8

NETS and OSs

«Ущільнення" ліній зв`язку

Частотне (широкополосна передача, захисні частотні інтервали, стабільність несучих

NETS and OSs «Ущільнення" ліній зв`язку Частотне (широкополосна передача, захисні частотні інтервали,
частот).
Тимчасове:
синхронне (всім мультиплексованим лініям завжди надаються рівні проміжки часу)
асинхронне («активним" лініям - більше часових відрізків, складніше).

f, Гц

MX

MX

1

2

3

1 2 3 1

MX

MX

1

2

3

1 3 1 3

Слайд 9

NETS and OSs

Способи комутації

некомутовані канали;
комутація каналів (довший час налаштування фізичних з`єднань,

NETS and OSs Способи комутації некомутовані канали; комутація каналів (довший час налаштування
немає необхідності мати великий буфер в пристроях комутації);
комутація повідомлень (стирання повідомлень в попередньому вузлі відбувається після отримання сигналу зворотнього зв`язку від наступного вузла, пропускна здатність каналів може відрізнятися, великі затримки при передачі повідомлень, великий об`єм пам`яті в вузлах, приклад: передача потових повідомлень від відправника до адресата);
пакетна комутація (в кжного пакета є заголовок та порядковй номер, зменшення часу передачі за рахунок розпаралелювання потоків пакетів, зменьшеня об`єма пам`яті в вузлі). Два способи передачі пакетів при пакетній комутації: - дейтаграмный (різні маршрути і збірка пакетів) - спосіб віртуального канала (передача повідомлень з ланцюжка пакетів, ускладнює алгоритми керування в вузлі комутації).

Слайд 10

NETS and OSs

Маршрутизація в мережах

Маршрутизація - процес перенаправлення руху даних від вузла

NETS and OSs Маршрутизація в мережах Маршрутизація - процес перенаправлення руху даних
до вузла (мережевий рівень). Проміжні вузли на шляху - маршрутизатори.
Адаптивний вибір маршрута.

A

B

C

D

E

F

G

A, B – комп`ютери,
C, D, E, F, G - проміжні маршрутизатори

Слайд 11

NETS and OSs

Комунікаційні пристрої

Репітер (концентратор, хаб, повторювач, фізичний рівень)
Звичайне підсилення або

NETS and OSs Комунікаційні пристрої Репітер (концентратор, хаб, повторювач, фізичний рівень) Звичайне
перетворення в оптичний для подальшої передачі.
Правило 5-4-3 (для Ethernet)
При побудові кабельної мережі на концентраторах (репітерах) можна використовувати максимально 5 сегментів, з`єднавши їх між собою 4-ма концентраторами, причому можна зробити "активними" тільки 3 сегменти ("активність" означає наявність комп`ютерів, подключених до даного сегменту).

репітери

комп`ютери

Слайд 12

NETS and OSs

Комунікаційні пристрої

Міст (bridge, фізичний та канальний рівні). З`єднує дві ідентичні мережі

NETS and OSs Комунікаційні пристрої Міст (bridge, фізичний та канальний рівні). З`єднує
незначними фізичними відмінностями на рівнях 1 і 2.

Міст 1 типу не обробляє пакети, а просто упаковує їх в стандарт суміжної мережі (інкапсуляція, іноді фрагментація). Ці мости використовуються для зв`язку двох однотипних мереж через деяку іншу.
Міст 2 типу читає вміст пакету, читає дані та керуючу інформацію і переупаковує її в стандарт суміжної мережі. Цей тип мостів використовується для з`єднання мереж, які використовують різні протоколи.
Мости можуть фільтрувати ті повідомлення, які ідуть до них в мережу.

міст 1

міст 1

міст 2

міст 1

міст 1

Слайд 13

NETS and OSs

Комунікаційні пристрої

Комутатор (switch, канальний рівень) Високошвидкісний багатопортовий мст. Не тільк перенаправляє

NETS and OSs Комунікаційні пристрої Комутатор (switch, канальний рівень) Високошвидкісний багатопортовий мст.
кадри, але вивчає конфігурацію мережі. Можливість паралельноі обрбки кадрів, які надходять з різних портів. Схильні до широкосмугових штормів (зобов`язані пропускати далі широкосмуговий трафік). На вході и выході можуть бути відміння архітектури мереж (Token Ring | Ethernet).

ЦП

4

процесори портів

1

2

3

5

6

Слайд 14

NETS and OSs

Пропускна здатність

загальна пропускна здатність локальноі мережі

5

10

15

20

К-сть
користувачів мережі

10 Мбіт/с

80

NETS and OSs Пропускна здатність загальна пропускна здатність локальноі мережі 5 10
Мбіт/с

Розподілений Ethernet (10 Мбіт/с)

Комутований Ethernet (10 Мбіт/с)

Розподілений FastEthernet (100 Мбіт/с)

Слайд 15

NETS and OSs

Властивості комутаторів

Розвантаження комутаторів
В випадку, якщо комутатор перевантажений, тобто змушений відкидати

NETS and OSs Властивості комутаторів Розвантаження комутаторів В випадку, якщо комутатор перевантажений,
вхідні пакети, тому, що не справляється с трафіком, він може спробувати зменшити його.
Агресивна поведінка (сам комутатор засмічує мережу, поподаючи в свої порти кадри, чтоб на деякий час передачі не було вхідної інформациії)
Метод зворотнього тиску (комутатор посилає в відповідь на кожен кадр один свій фіктивний, займаючи серидовище передачі).
Без комутаторів неможлива сумісна робота мережу з пристороями 100 та 1000Мбіт/сек. на швидкості 1000Мбіт/сек.

комутатор

100Мбіт/сек

10Мбіт/с

Комп`ютери

Слайд 16

NETS and OSs

Робота комутатора
Таблиця відповідності MAC адрес та номерів портів
MAC 1 ==

NETS and OSs Робота комутатора Таблиця відповідності MAC адрес та номерів портів
порт 1
MAC 2 == порт 2
MAC 3 == порт 1
MAC 4 == порт 3
Дана таблиця формується при надходженні кадрів на різніе порти комутатора. При надходженні кадра на один з портів комутатор читає МАС адресу відправника і заносить її в таблицю.
Якщо МАС адреса отримувача відома комутатору, він перенаправляє кадр в відповідний порт, якщо ні - в усі порти крім того, з якого прийшов кадр.

Слайд 17

NETS and OSs

Логічні петлі

Логічні петлі при роботі комутаторів

А

B

1

2

3

Широксмугові шторми
Коммтатори схильні до створення

NETS and OSs Логічні петлі Логічні петлі при роботі комутаторів А B
широкосмугових штормів, оскільки зобов`язані перенаправляти широкосмугові (для всіх станцій мережі) кадри в усе порти крім вхідного. Розсилаючи широкосмугові запиты і вимагаючи відповіді одна станція може завантажити зв`язку комутаторів.

Слайд 18

NETS and OSs

Spanning Tree Algorithm

Spanning Tree Algorithm (алгоритм охоплюючого дерева)
Створений для попередження

NETS and OSs Spanning Tree Algorithm Spanning Tree Algorithm (алгоритм охоплюючого дерева)
появли логічних петель.
Кажному комутатору адміністратор приписує унікальний номер (наприклад, приоритет + MAC адреса у випадку моста), чим меньший номер, тем головніший комутатор.
На початку роботы всі комутатори надсилають в мережу BPDU (Bridge Protocol Data Unit) пакети, в яких, в якості кореневого комутатора вказують свою адресу та ідентифікатор. Якщо який-небудь комутатор отримав пакет з меньшим за свій ID, то він начинає надсилати всім цей отриманий ID. Таким чином, всі дізнаються про корінь, який і буде розсилати пакеты BPDU.
Для визначення структури дерева в пакети включаеться інформація про вартості свого каналу. Кореневим портом кожного комутатора призначається той, на який приходить BPDU пакет з мінімальною ціною. Всі інші порти надалі не реагують на BPDU пакети. Якщо довго немає BPDU, то комутатор знову переходить в стан навчання.
Имя файла: Цифровая-передача.pptx
Количество просмотров: 151
Количество скачиваний: 0