- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Popisek: neviem ci to niekomu pomoze ale dam sem zadanie otazok z BARS a ich vypracovanie.
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiáldnotky s vyšší prioritou.
Zpoždění vyvolané průchodem přepojovacími prvky si označme jako δs (s - switching).
Směrování datových jednotek v paketových sítích existuje v podobě dvou typů
1. datagramová sluţba – datové jednotky jsou vybaveny kompletní směrovací informací pro
cestu sítí. Síť je organizována tak, že většinou existuje k cíli více cest. Přepojovací uzly se rozhodují
podle stavu sítě, kam bude datová jednotka přepojena. Jednotky jediné relace tedy mohou jít k cíli
různými cestami, které jsou různě dlouhé a obsahují různě rychlé segmenty a jsou různě zatížené.
Výsledkem jsou různá zpoždění průchodu datových jednotek sítí (velký jitter) a případně i různé pořadí
příchodu datových jednotek k cílovému koncovému zařízení.
2. virtuální spoj – před vlastním přenosem uživatelských dat je zjištěna optimální cesta k cíli
a ve vybraných přepojovacích uzlech jsou uloženy informace o výstupním portu pro daný přenos.
Danému přenosu je přidělen identifikátor, podle kterého přepojovací uzel rozpozná kam má jednotky
přepojit. Všechny datové jednotky jdou v případě bezporuchového provozu jedinou vytyčenou cestou
a do cíle přichází ve správném pořadí. Řídicí informace datových jednotek nesoucí uživatelskou
informaci je jednodušší než v případě datagramové služby. Zpoždění také vykazuje menší
proměnlivost než je tomu u datagramové služby.
V cílovém koncovém zařízení pak dochází k depaketizaci a blok uživatelských dat je předán
aplikačnímu procesu. Zpoždění předání se označuje jako depaketizační zkreslení δu (u - unwrap).
Pokud daná služba požaduje pravidelný přísun dat, jsou datové bloky ukládány do
vyrovnávací paměti a odtud vybírány ke zpracování a k převodu do vhodného tvaru (řeč, hudba,
video, …). Zpoždění si označme jako δb (b - buffering).
Někdy se k výše uvedeným zpožděním přidává i zpoždění zpracováním v koncovém zařízení,
a to jak ve zdrojovém, tak i cílovém. Jedná se o dobu převodu informace z/do originálního tvaru
(například hlasu) do/z digitálního formátu. Toto zpoždění může nabývat i realtivně značných hodnot (i
desítky ms) u multifunkčních koncových zařízení (počítačů) vybavených obyčejnými zvukovými a
grafickými adaptéry (kartami). Označme si toto zpoždění jako δc (c - conversion).
Celkové zpoždění je tedy dáno vztahem
kde:
δcs – zpoždění převodem do digitálního tvaru ve zdrojovém koncovém zařízení,
δp – paketizační zpoždění,
δw – zpoždění přípravy kompletní datové jednotky,
δa – zpoždění přístupu k přenosovému kanálu,
δsc – celkové zpoždění přepojováním v uzlech sítě,
δtc – celkové zpoždění šířením elektromagnetického signálu na vedeních a v elektrických obvodech
přenosových a spojovacích zařízení,
δu – depaketizační zpoždění,
δb – zpoždění ukládáním do vyrovnávací paměti,
δcd – zpoždění převodem do zdrojového tvaru v cílovém koncovém zařízení.
Pro služby v reálném čase může tedy být celková hodnota zpoždění a jeho variabilita
nepřípustná, což je zapotřebí řešit například implementací prioritních mechanizmů a přednostního
zpracování datových jednotek nesoucí informace služeb v reálném čase.
03. Vrstvový model ISO - OSI – charakteristika a funkcie vrstiev,
protokol
Protokol – Protokol je sada komunikačních pravidel mezi entitami sousedních vrstev či entitami
odpovídajících vrstev
Pravidla jsou specifikována:
a) formátem předávaných zpráv – struktura datové jednotky a význam jednotlivých polí,
b) funkčními procedurami – procedury navazování či rušení spojení, sestavování a odesílání
datových jednotek, příjmu, kontroly, potvrzování a předávání datových jednotek, řešení standardních i
chybových situací, apod.
c) parametry komunikace – maximální, minimální či konstantní hodnoty určitých veličin, časové
limity, počet opakování, maximální délka datové jednotky, apod.
Stavový protokol – protokol, který v případě příchodu události a reakci na ni mění stav výkonné
jednotky (procesu). Tyto stavy vyjadřují situaci v rámci dané komunikace. Výhodou stavových
protokolů je, že v případě přerušení spojení a uchování stavových informací a opětovném navázání
spojení může komunikace pokračovat od bodu, kdy byla přerušena. Nevýhodou je složitější řízení,
neboť se musí stavová data ukládat a v případě ztráty komunikace se musí určit, jak dlouho se tyto
stavové informace mají ještě podržet, co udělat s otevřenou relací (například ukončit a návrat - „reset“
procesu do výchozího stavu) a co udělat v případě obnovení spojení.
Bezestavový protokol – protokol, který při příchodu události provede odpovídající akci a vrátí se do
původního stavu. Výhodou je jednodušší implementace protokolu a bezproblémové řešení
nestandardních stavů, naopak nevýhodou je v případě přerušení a následném obnovení spojení
potřeba začít vše úplně znova, což je nevýhodné pro přenosy větších objemů dat.
Referenčný model ISO-OSI – je nejznámější vrstvový model komplexně popisující síťovou
architekturu. Představuje abstraktní model reálného otevřeného systému. Model je definován
mezinárodní normou ISO IS 7498 (přijata v roce 1984) a ITU X.200.
Jedná se o sedmivrstvý hierarchický model. Model umožnil i vytváření podvrstev, což se využilo
především u lokálních počítačových sítí.
1)Fyzická vrstva – je nejnižší vrstvou modelu a zabývá se tedy vlastním přenosem informace
prostřednictvím elektromagnetického signálu. Je specifikována parametry:
a) mechanickými - typ přenosového prostředí(kabelové(metalické, optické)/bezdrátové (radiové,
optické)) vlastnosti přenosového prostředí(typ a materiál kabelu, počet, průměr vodičů,
max. délka kabelu) vlastnosti rozhraní(konektory, antény, optické vysílače a detektory)
b) elektrickými - prenosové pásmo(v základnom, prenesenom pásme, kmitočtová šírka kanálu,
útlm) parametre signálu(rychlost šíření signálu médiem, typ signálu(analóg/digitál),
kódovanie, modulácia) typ prenosu(synchronní,asynchronní )
řešení muldexů datových toků(FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA)
c) funkčními - významy signálů jednotlivých vodičů, případně určitých bitů ve fyzickém rámci
pro řízení fyzického spojení(rámcová synchronizace, aktivace a deaktivace fyzického spoje)
d) procedurálními - nastavení parametrů přenosu(přenosová rychlost, nastolení bitové a rámcové
synchronizace) udržení fyzického spoje(udržení synchronizace, přenos značek signalizujících
aktivitu spoje) deaktivace fyzického spoje
regenerace a rozbočení signálu
Fyzická vrstva někdy bývá rozdělována do podvrstev řešících dílčí úkoly, jako kódování, modulace,
koncový vysílač/přijímač signálu
Příklady specifikací fyzických vrstev jsou V.24, RS-232, RS-449, X.21, G.703, V.35, V.10, V.11,
Ethernet 100Base-Tx, a další.
2) Linková (spojová) vrstva – zajišťuje služby řešící komunikaci mezi sousedními uzly sítě,
propojenými prvky pracujícími pouze na fyzické vrstvě (kabely, zesilovače, opakovače, rozbočovače,
koncentrátory, multiplexory, apod.). Vrstva se zabývá přenosem datových jednotek označovaných jako
„rámce“. V počítačových sítích bývá vrstva rozdělena do dvou podvrstev:
podvrstva řízení logického spoje – LLC (Logical Link Control),
podvrstva řízení přístupu ke sdílenému médiu – MAC (Medium Access Control).
Na linkové vrstvě se řeší problematika: a) typ spoje - dvoubodový (P-to-P)
mnohabodový(MP) – rovný s rovným/Master
to Slaves
b) řízení komunikace – aktivace a deaktivace linkové
komunikace, potvrzování, číslování datových jednotek, řízení datového toku
c) fyzická adresace - v případě mnohabodového spoje na
linkové úrovni, tj. část sítě, kdy se mezi komunikačními uzly obsahující i vyšší vrstvy než linková
nacházejí zařízení pracující maximálně na linkové úrovni
d) zabezpečení datových jednotek – například zabezpečení
cyklickým kódem
e) možnost multiprotokolové podpory pro více protokolů na
síťové úrovni
f) řízení přístupu ke sdílenému médiu
Příklady protokolů linkové vrstvy mohou být:
BSC (Binary Synchronous Control) – znakově orientovaný protokol,
SDLC (Synchronous Data Link Control) – bitově orientovaný protokol,
HDLC (High level Data Link Control) – bitově orientovaný protokol,
LLC (Logical Link Control) – IEEE 802.2,
LAPB (Link Access Procedure Balanced) – protokol ze specifikace sítí X.25,
LAPD (Link Access Procedure on the D-channel) – mnohonásobný přístup k D-kanálu sítí ISDN.
3) Síťová vrstva – řeší problematiku směrování datových jednotek (paketů) rozsáhlou heterogenní
sítí složenou z mnoha různých typů sítí dílčích. To znamená, že zavedením jednotného způsobu
směrování sjednocuje různé sítě do jediné tzv. „intersítě“ (internet). Základní službou síťové vrstvy je
poskytnout transportním entitám transparentní přenos datových segmentů sítí. Nejčastěji se jedná o
datagramovou službu.
Vrstva realizuje: a) multiplex/demultiplex transportních či síťových datových toků
b) adresace na síťové úrovni
c) překlad mezi síťovými a fyzickými adresami
d) směrování paketů na základě údajů ve směrovací tabulce
e) zajištění QoS – upřednostnění směrování paketů služeb s vyšší prioritou
f) spojovaný/ nespojovaný charakter (CONS – Connection Oriented Network
Service, CLNS – ConnectionLess Network Service)
g) řízení toku dat
h) filtrování paketů pro zavedení zabezpečení proti útokům
i) překlad adres pro odstínění struktury privátní sítě , tzv. „intrasítě“
j) poskytování informací o stavu komunikace na síťové úrovni – dosažitelnost
uzlu, doba odezvy (zpoždění ve smyčce), nedoručitelnost paketu
k) fragmentace paketů pro přenos pomalejšími kanály
Prvky pracující na síťové vrstvě (jejich nejvyšší vrstva), směrovače, oddělují dílčí sítě a zamezují tak
všesměrovému šíření oběžníků. Příklady protokolů pracujících na síťové vrstvě mohou být protokol IP
a IPX.
4) Transportní vrstva – je první vrstvou nad úrovní sítě. Komunikace mezi entitami koncových
zařízení.
Vrstva řeší řadu úkolů: a) segmentace/skládání zprávy
b) určení optimální délky segmentů dat pro hladký průchod sítí,
multiplex/demultiplex datových toků jednotlivých relací
c) zabezpečení bezchybnosti a úplnosti přenosu zprávy – kontrola
chyb a potvrzování, skládání segmentů ve správném pořadí, odstranění zdvojených a nesprávně
doručených paketů d) konverze nespojované služby na spojovanou – budování, udržení a
rozpad spojení e) řízení datového toku – řízení intenzity vysílání zdrojového
koncového uzlu f) upřednostnění urgentních dat – přednostní zpracování důležitých
dat
RM ISO/OSI definuje 5 tříd transportních služeb TP0 až TP4.
Příklady transportních protokolů jsou TCP a UDP v sadě TCP/IP a SPX v sadě IPX/SPX.
Vrstvy fyzická až transportní jsou nejčastěji součástí síťové podpory zabudované v operačním
systému. Následující tři vrstvy vesměs bývají součástí určitých aplikací.
5) Relační vrstva – Protokoly relační vrstvy řeší problematiku zajištění korektního vedení dialogů
(relací – sessions) komunikujících aplikačních procesů. Vrstva realizuje navazování, udržování a
rušení relací. Definuje typ komunikace (simplex, poloduplex, duplex), zavádí synchronizační body do
přenášené zprávy pro možné pokračování v přenosu v případě rozpadu a obnovy spojení. Nejčastěji
existuje u zobrazení relace na transportní spojení poměr jedna k jednomu, ale může to být i více k
jednomu a jedna k více transportním spojení. Vrstva tak například zajišťuje předání existujícího
transportního spojení jiné aplikaci. Další možností je identifikace komunikujících subjektů pro zajištění
bezpečnosti přístupu k informacím.
Příkladem může být protokol RPC (Remote Procedure Call) v sadě TCP/IP.
6) Presentační vrstva – zahrnuje celou řadu služeb kódování, komprimace a šifrování. Cílem je
upravit podobu zprávy do tvaru známého oběma komunikujícím aplikačním entitám. Společné formáty
textu, čísel, statických obrázků, audia a videa umožňují komunikovat aplikacím různých systémů.
7) Aplikační vrstva – implementuje protokoly tvořící jádra konkrétních aplikací, například pro přístup k
webovským stránkám (HTTP – Hyper Text Transfer Protocol), přenos souborů (FTP – File Transfer
Protocol), elektronická služba (SMTP – Simple Mail Transfer Protocol), aj. Aplikační vrstva řeší
problematiku identifikace uživatelů, síťových zdrojů a synchronizace aplikací).
04. Počítačové siete – typy, štruktúry, kabeláţ, kódovanie
Počítačové siete – sú tvořené skupinou výpočetních systémů propojených přenosovými a
spojovacími prostředky za účelem vzájemné komunikace.
Typy počítačových sietí – najčastejšie sa delia na:
a) LAN – Local Area Network
lokální počítačové sítě s vysokou přenosovou rychlostí a propustností, pro
propojení počítačů v rámci jedné či několika budov, se sdílením přenosové kapacity, s dosahem
řádově stovky metrů až jednotky kilometrů, ve vlastnictví jedné organizace, koncové uzly lze vypínat
bez ohrožení chodu zbytku sítě
b) MAN – Metropolitan Area Network
metropolitní sítě, s relativně vysokou přenosovou rychlostí, avšak nižší
propustností, s dosahem řádově desítky kilometrů, ve vlastnictví síťových operátorů, s nepřetržitým
provozem síťových uzlů
c) WAN - Wide Area Network
často s nižší přenosovou rychlostí (až na vysokorychlostní optické páteře),
avšak s ještě nižší propustností, s dosahem řádově stovky až tisíce kilometrů, ve vlastnictví jednoho i
více síťových operátorů, s nepřetržitým provozem síťových uzlů.
Štruktúra sietí LAN – Propojené uzly sítě mohou vytvářet různé konfigurace, které jsou určeny typem
dané sítě, přičemž struktura závisí na úrovni pohledu
a) fyzická – jakou konfiguraci vytváří fyzické propojení počítačů
b) vizuální – jakou topologii síť vytváří z vizuálního hlediska
c) logická – jakou konfiguraci síť tvoří z pohledu linkové vrstvy (lépe řečeno z pohledu
MAC podvrstvy)
Sítě tvoří následující struktury:
a) sběrnice – stanice (uzly) sdílí fyzicky či logicky jeden přenosový kanál v každém směru.
Stanice jsou k fyzické sběrnici (např. koaxiální kabel) připojeny vysokoimpednačně, takže vypnutí či
výpadek stanice zpravidla neohrozí činnost sítě.
b) hvězda – koncové stanice jsou propojeny přes centrální uzel, který je všemocným a pro
chod sítě nejdůležitějším prvkem v síti. Funkčnost a bezchybná činnost centrálního uzlu je nezbytným
předpokladem činnosti sítě.
c)kruh – stanice jsou uspořádány do fyzického či logického kruhu, čímž je určena
posloupnost přidělování práv k přístupu ke sdílenému médiu. Musí být vyřešena problematika
odstoupení a přihlášení se stanice do sítě. Kruh může být buď
1.)jednoduchý – narušení kruhu způsobí ukončení činnosti sítě,
2.)dvojitý – druhý kruh může být využit pro
1.) zálohu v případě výpadku primárního kruhu (např. u sítě FDDI),
2.) opačný směr přenosu (např. u sítě DQDB),
bylo vytvořeno několik architektur na bázi kruhové topologie:
1.) Newhallův kruh – sítí obíhá v daný okamžik pouze jediná zpráva
(příkladem je síť Token Ring)
2.) Piercův kruh – kruh tvořený posuvnými registry a jeho bitová
kapacita je rozdělena do minirámců obsahující informaci o naplnění rámce a o převzetí dat cílovou
stanicí (příkladem je síť „Cambridge ring“)
3.)Kruh s vkládáním rámců – stanice mající data k odeslání si zprávu
připraví do posuvného registru, který po ukončení průchodu právě obíhající zprávy připojí do kruhu a
zpráva se odešle. Po převzetí zprávy cílovou stanicí a zpětném příchodu zprávy do vysílací stanice je
registr ze sítě odpojen a zpráva je z registru odstraněna.
d) strom – propojení počítačů tvoří stromovou hierarchickou strukturu. Typickým
příkladem je síť Ethernet na bázi přepínačů.
e) polygon – uzly sítě jsou navzájem propojeny tak, že mezi dvěma body existuje zpravidla
více cest. Je to výhodné pro vyšší bezpečnost doručení dat. Tato architektura se používá tam, kde to
princip přenosu datových jednotek umožňuje, a to nejčastěji na úrovni propojení směrovačů.
Prenosové médiá – slouží k fyzickému přenosu informace prostřednictvím elektromagnetického
signálu. Důležitými parametry jednotlivých médií jsou :
a) kmitočtová charakteristika – udává kmitočtovou oblast využitelnosti pro přenos informace. Ve
vybrané oblasti (kanálu) požadujeme co nejnižší a málo proměnlivý útlum a pokud možno lineární
fázovou charakteristiku. Odchylky od těchto požadavků pak vyvolávají lineární amplitudové a fázové
zkreslení. Využitelná šířka pásma je ovlivněna potřebným dosahem média bez použití zesilovačů či
regenerátorů číslicového signálu. Platí, že čím je potřebná délka větší, tím je užší použitelné pásmo, a
tedy menší kapacita kanálu. Často se kapacita udává jako součin šířky pásma (případně přenosové
rychlosti) a délky média
b) úroveň šumu – šum, jehož zdrojem může být samotné přenosové médium nebo vnější zdroje
rušení, kdy se nežádoucí signál přenese do kanálu induktivní či kapacitní vazbou, způsobuje, že je
nízký odstup signál šum (výkon užitečného signálu nelze libovolně zvyšovat) a tedy nízká výsledná
kapacita kanálu pro přenos digitálních dat a nebo výrazné rušení přenášeného analogového
Existuje velmi široká řada přenosových médií, které lze rozdělit do několika kategorií:
a) Venkovní vedení – používá se stále méně, neboť nevykazuje dobré přenosové vlastnosti, není
odolné proti rušení a vlastnosti jsou silně ovlivňovány povětrnostními podmínkami. Také vykazuje
vysoký stupeň poruchovosti
b) Kabelová vedení – metalická - symetrická – kroucené páry, kabely UTP (unshielded twisted
pair) (kategorie 1 až 7), STP (shielded twisted pair), FTP (foilled twisted pair)
nesymetrická koaxiální vedení – využitelný až do kmitočtů
řádově jednotky GHz, pro větší dosah však podstatně méně, impedance různých typů se pohybuje
mezi 50 až 100 Používá se pro přenos jak v základním, tak především v přeneseném pásmu.
optická – využívají se tzv. optická okna, tj. oblasti kolem vlnových délek 850
nm, 1300 a 1550 nm. Vlákna vykazují vysokou přenosovou kapacitu, nízkou hmotnost a vysokou
odolnost proti vnějšímu rušení
mnohovidová – větší průměr jádra, menší kapacita a dosah
vlivem vidové disperze při průchodu signálu vláknem se skokovou alebo grandientní změnou indexu
lomu
jednovidová – velmi tenké jádro vlákna, obrovská přenosová
kapacita, dosah řádově desítky až sto km bez regenerátoru signálu. Mohou být jednovlnová(současná
kapacita až 40 Gb/s) nebo s vlnovým multiplexem (kapacita jednoho vlákna až jednotky Tb/s)
c) Bezdrátová vedení - není zapotřebí kabeláž, což přináší možnost rychlé instalace systému a
možnost mobility koncových uživatelů. Snadno se realizuje všesměrové vysílání, problémem je vyšší
úroveň rušení a vícecestné šíření signálu.
pozemní v radiovém pásmu - 1GHz (mikrovlny) – bezšňůrové telefonní
systémy DECT, BlueTooth, WLAN 2,4 a 5 GHz, FWA
družicové spoje – vhodné pro realizaci spojení v oblastech bez
tel
Vloženo: 9.06.2009, vložil: Patrik Babnič
Velikost: 632,40 kB
Komentáře
Mohlo by tě zajímat:
Skupina předmětu BARS - Architektura sítí
Reference vyučujících předmětu BARS - Architektura sítí
Podobné materiály
- BARS - Architektura sítí - statnice_01BARS-2007
- BARS - Architektura sítí - statnice_02BARS-2007
- BARS - Architektura sítí - statnice_03BARS-2007
- BARS - Architektura sítí - statnice_04BARS-2007
- BARS - Architektura sítí - statnice_05BARS-2007
- BARS - Architektura sítí - statnice_BARS10_PROTOKOLOVA_ARCHITEKTURE_TCP_IP
- BARS - Architektura sítí - statnice_BARS6_PROPOJOVACI_PRVKY_SITI
- BARS - Architektura sítí - statnice_BARS7_ETHERNET
- BARS - Architektura sítí - statnice_BARS8_DALSI_SITOVE_TECHNOLOGIE
- BARS - Architektura sítí - statnice_BARS9_BEZDRATOVE_SITOVE_TECHNOLOGIE
- BARS - Architektura sítí - bars
Copyright 2024 unium.cz