Компьютерные системы и сети

WAN

10G
Gigabit Ethernet
4G
ATM, MPLS, SDH
Ethernet
FastEthernet
xDSL
DOCSIS
PPP (V.90)
Wi-Fi, 3G, 4G
VPN (Internet)

Каналы передачи данных

мост
мост
GE
мост
мост
мост
мост

Каналы передачи на основе выделенных
телефонных линий

Выделенная линия (leased line, прямое питание) – постоянно скоммутированный участок телефонного (оптического) кабеля.
Владелец (арендатор) выделенной линии может по своему усмотрению использовать физическую среду передачи кабеля.
Каналообразующее оборудование
(модем)
Каналообразующее оборудование
(модем)

Каналы передачи на основе телефонных сетей

Аналоговые модемы
ATdp8w01721234567
АT - команды

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 33600 бит/с.
V.90 Несимметричный, "полуцифровой" протокол, позволяющий передавать в одну сторону до 56000 б/с, в обратную сторону предельная скорость 33600 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

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.
Он включает три основных компонента:
Кадры для инкапсуляции протоколов высокого уровня.
Расширяемый протокол контроля канала LCP (Link Control Protocol), предназначеный для организации, выбора конфигурации и проверки соединения канала передачи данных.
Семейство протоколов контроля сети NCP (Network Control Protocols), служащих для организации и выбора конфигурации различных протоколов сетевого уровня.

Функционирование PPP

WAN

Digital Subscribers Line (DSL)

Применение технологий хDSL для высокоскоростного (широкополосного) доступа к услугам сети позоляет использать в качестве среды передачи существующую кабельную инфрастуктуру местных телефонных сетей.

SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line)
Cимметричная цифровая абонентская линия

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.

Мост/
Маршрутизатор

Агрегация

G.shDSL мосты / маршрутизаторы Zyxel

VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line)
Cимметричная цифровая абонентская линия

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
Асимметричная цифровая абонентская линия

DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) — мультиплексор доступа цифровой абонентской линии xDSL
Стандарт ADSL2+ : 24 Мбит/с (прием), 3,5 Мбит/с (передача) на расстоянии до километра на одной витой паре.

мост
мост
GE
мост
мост
мост
мост

Беспроводные технологии организации сетей
WLAN-сети
Wireless Local Area Network

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.

Wi-Fi
(Wireless Fidelity)
беспроводные сети на базе стандартов IEEE 802.11

Wi-Fi 802.11a WLAN 54 Мбит/с 100 метров 5,0 ГГц
Wi-Fi 802.11b WLAN 11 Мбит/с 100 метров 2,4 ГГц
Wi-Fi 802.11g WLAN 108 Мбит/с 100 метров 2,4 ГГц
Wi-Fi 802.11n WLAN 300 Мбит/с (600) 100 метров 2,4- 5ГГц

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

Wi-Fi
базовый режим беспроводной точки доступа (инфраструктурный)
беспроводная одноранговая сеть - Ad Hoc
беспроводная распределенная сеть
(Wireless Distributed System - WDS)

Стандант 802.11 использует метод доступа к среде 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.
Wi-Fi

Wi-Fi
Service Set IDentifier (SSID) - идентификатор зоны обслуживания
Basic Service Set (BSS) - базовая зона обслуживания, группа станций, которые связываются друг с другом по беспроводной связи.
Аccess point - точка доступа для BSS

Протоколы шифрования
WEP (Wired Equivalent Privacy)
WPA (Wi-Fi Protected Access)
TKIP (Temporal Key Integrity Protocol)
MIC (Message Integrity Check)
EAP (Extensible Authentication Protocol)
WPA-PSK (Pre-Shared Key) – использование локального пароля
WPA-802.1x - использоание сервера аутентификации

Постановление Министерства связи и информатизации Республики Беларусь от 26.08.2009 г. № 35 «Перечень радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств, не подлежащих регистрации»:
не требуют регистрации:
- Абонентские станции широкополосного беспроводного доступа, использующие полосы радиочастот 2400—2483,5 МГц, 2500—2700 МГц, 5150-5875 МГц и не использующие внешние антенны (антенны, устанавливаемые вне зданий и сооружений).
- Абонентские станции широкополосного беспроводного доступа сети электросвязи общего пользования, использующие полосы радиочастот 3400 — 3800 МГц, 5470-5875 МГц.

Направленные антенны
Всенаправленные антенны

WiMAX
(Worldwide Interoperability for Microwave Access)
беспроводные сети на базе стандартов IEEE 802.16
4G

WiMax 802.16d WMAN 75 Мбит/с 6-10 км 1,5-11 ГГц
WiMax 802.16e MobWMAN 30 Мбит/с 1-5 км 2-6 ГГц

LTE (Long-Term Evolution)
4G

LTE:
Скорость передачи до 326,4 Мбит/с (172,8 Мбит/с) (LTE-advanced 1 Гбит/с);
Поддержка соединений для движущихся абонентов;
Зона покрытия одной базовой станции – до 30 км;
Низкие задержки в работе системы.

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 56-114 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 30 Мбит/сек.

Макросота – до 35 (70) км. Для сельской местности
Обычная сота – до 5 км. Для пригородной местности
Микросота – до 1 км. В городской черте
Пикосота – до 300 метров. В городской черте с высокой плотностью застройки
Фемтосота – десятки метров. Внутри помещений.
Каждая сота имеет уникальный идентификатор – CI (Cell ID), однозначно идентифицирующий ее в мире.

высокая степень унификации выполняемых функций в глобальном масштабе при сохранении гибкости в предоставлении широкого диапазона служб и применений экономичным способом;
совместимость услуг в рамках IMT и с фиксированными сетями;
возможность взаимодействия с другими системами радиодоступа;
услуги подвижной связи высокого качества;
оборудование пользователя, пригодное для использования по всему миру;
применения, услуги и оборудование, удобные в использовании;
возможность всемирного роуминга;
скорости передачи данных с повышенными пиковыми уровнями для обеспечения более совершенных услуг и применений (100 Мбит/с для высокой мобильности и 1 Гбит/с для низкой мобильности).
системы международной подвижной связи (IMT-Advanced)

Блокиратор предназначен для подавления связи между базовыми станциями и пользовательскими терминалами сетей сотовой связи, работающих в стандартах IMT-MC-450, GSM900, DSC/GSM1800, (DECT1800), IMT-2000/UMTS (3G), а также каналов связи Bluetooth и WiFi.

Personal area network (PAN)

Bluetooth v. 1.1. до 1 Мбит/с 10 метров 2,4 ГГц
Bluetooth v. 2.0 до 3 Мбит/с 10-100 метров 2,4 ГГц
Bluetooth v. 3.0 3 - 24 Мбит/с 100 метров 2,4 ГГц
IrDa 16 Мбит/с 0,5 - 10 метров
Wireless USB 480 (110) Мбит/с 3 – 10 метра 3-10 ГГц
WirelessHD 2-5 Гбит/с 10 метров

www.bluetooth.org
bluetooth protocol stack

Системы спутниковой связи и радионавигации

GPS включает 24 спутника на высоте ~ 20200 км от поверхности Земли.
Сигналы излучаются спутниками на двух рабочих частотах:
1575.42 МГц и 1227.60 МГц.
GPS навигатор - прибор, принимающий сигналы от спутников системы GPS, вычисляющий и отображающий на координаты текущего положения.
(GPS, ГЛОНАСС)

Доступ в Интернет с использованием спутниковых каналов

Беспроводные оптические каналы