Transmisja danych:
1) równoległa
2) szeregowa
3) synchroniczna
4) asynchroniczna
metody kodowania:
1) Bauclot *grupowanie
2) ANSI 7 bit
3) EBCCID
parametry transmisyjne:
1) przepływnoœć (w bit/sek, bod/s, elang/s -> wysycenie)
2) przepustowoœć (C = W*log2(1 + S/N))
3) stopa błędu : miedziane 10^(-5)
: œwiatłowodowe 10^(-8)
: +CRC 10^(-18) -> zastosowanie sumy kontrolnej
Klasyfikacja sieci:
LAN (Lacal area Network) - sieci lokalne, zwykle w obrębie jednej firmy
MAN (Metropilitan Area Network) - sieci metropolitarne czyli sieci miejskie np. SASK - Œląska Akademicka Sieć Komputerowa
WAN (Wide Area Network) - sieci rozległe o długoœci łącz powyżej 10 km - obszar kraju, kontynentu np. POL34 - sieć sieci, czyli zestaw kilku, kilkunastu lub kilkudziesięciu sieci lokalnych połączonych wspólnym kręgosłupem, MAN (Metropolitan Area Network) zaœ to sieć miejska (jest to jednak raczej okreœlenie fizycznej infrastruktury sieci niż sieci logicznej).
EXTRANET - jest okreœlenie dalekosiężnej sieci korporacyjnej funkcjonującej na zasadach internetowych, czyli takiego Internetu, który ma zasięg ponadlokalny. Jest to Intranet łączony Internetem.
INTRANET - sieć, w której wymiana informacji zorganizowana jest na takich samych zasadach jak w Internecie (protokoły , forma udostępniania danych), lecz zasięg jej lokalny, ograniczony np. do jednego przedsiębiorstwa.
Typy przetwarzania (modele):
a) model klient-serwer
b) partnerski
c) kooperacyjny
d) rozproszony
Istnieje kilka kategorii skrętek:
kategoria 1 - tradycyjna nieekranowana skrętka telefoniczna przeznaczona do przesyłania głosu, nie przystosowana do transmisji danych
kategoria 2 - nieekranowana skrętka, szybkoœć transmisji do 4 MHz. Kabel ma 2 pary skręconych przewodów
kategoria 3 - skrętka o szybkoœci 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
kategoria 4 - skrętka działająca z szybkoœcią do 16 MHz. Kabel zbudowany jest z czterech par przewodów
kategoria 5 - skrętka z dopasowaniem rezystancyjnym pozwalająca na transmisję danych z szybkoœcią 100 MHz na odległoœć do 100 m
kategoria 5e - (enchanced) - ulepszona wersja kabla kategorii 5. Jest zalecana do stosowana w przypadku nowych instalacji
kategoria 6 - skrętka umożliwiająca transmisję z częstotliwoœcią do 200 MHz. Kategoria ta obecnie nie jest jeszcze zatwierdzona jako standard, ale prace w tym kierunku trwają
kategoria 7 - Możliwa jest realizacja aplikacji wykorzystujących pasmo do 600 MHz. Stosuje się skrętki typu S/FTP
kategoria 7a - Możliwa jest realizacja aplikacji wykorzystujących pasmo do 1000 MHz.
Oznaczenie skrętek:
UTP to Unshielded Twisted Pair - czyli skrętka nieekranowana. Jedynym zabezpieczeniem przed zakłóceniami są sploty par żył. Ten typ kabla jest najczęœciej stosowany w sieciach LAN
FTP to Foiled Twisted Pair - czyli skrętka foliowana. Żyły otoczone są „płaszczem” z folii, wprowadzony jest też dodatkowy przewód uziemiający. Stosowana w sieciach narażonych na duże zakłócenia.
STP to Shielded Twisted Pair - czyli skrętka ekranowana. Od FTP różni się tym, że przewody otacza dodatkowo ekran w postaci oplotu (metalowej siateczki), zapewniający jeszcze lepszą ochronę.
Istnieją także odmiany tych kabli:
FFTP - (Foiled + foiled Twisted Pair) każda para przewodów otoczona jest osobną folią, cały kabel również otoczony folią.
SFTP - (Shielded + Foiled Twisted Pair) każda para przewodów otoczona jest osobną folią, a cały przewód otacza oplot.
WDM (ang. Wavelength Division Multiplexing) - zwielokrotnianie w dziedzinie długoœci fali, jest to rodzaj technologii zwielokrotniania sygnałów, za pomocą œwiatła laserowego.
Zasada działania polega na podziale œwiatła laserowego na kilka (nawet do kilkuset) fal o różnych długoœciach, przesyłanych w tym samym czasie, w tym samym medium transmisyjnym (włóknie optycznym). Każda długoœć tworzy osobny "kanał", który może przenosić informację.
W zależnoœci od liczby kanałów rozróżniamy technologię CWDM - Coarse Wave Division Multiplexing i DWDM - Dense Wavelength Division Multiplexing. W stosowanym w sieciach dostępowych CWDM do dyspozycji mamy ich 16 (18 w rozwiązaniach niektórych dostawców), przy DWDM ich liczba może sięgać 40, 80 i więcej.
TDM (ang. Time Domain Multiplexing) - zwielokrotnienie pasma w dziedzinie częstotliowoœci
Przy tym zwielokrotnieniu dostępne pasmo częstotliowœci jest używane przez wszystkich użytkowników, ale w sposób naprzemienny - każdy z nich wykorzystuje przyznaną mu tzw. szczelinę czasową.
Parametry Tłumiennoœci:
TDM (ang. Time Domain Multiplexing) - zwielokrotnienie pasma w dziedzinie częstotliowoœci
Przy tym zwielokrotnieniu dostępne pasmo częstotliowœci jest używane przez wszystkich użytkowników, ale w sposób naprzemienny - każdy z nich wykorzystuje przyznaną mu tzw. szczelinę czasową.
Topologie Fizyczne:
Topologia magistrali (ang. Bus) - wszystkie elementy sieci podłączone do jednej magistrali
Topologia pierœcienia (ang. Ring) - poszczególne elementy są połączone pomiędzy sobą odcinkami kabla tworząc zamknięty pierœcień
Topologia podwójnego pierœcienia - poszczególne elementy są połączone pomiędzy sobą odcinkami tworząc dwa zamknięte pierœcienie
Topologia gwiazdy (ang. Star) - komputery są podłączone do jednego punktu centralnego, koncentratora (koncentrator tworzy fizyczną topologię gwiazdy, ale logiczną magistralę) lub przełącznika
Topologia gwiazdy rozszerzonej - posiada punkt centralny (podobnie do topologii gwiazdy) i punkty poboczne (jedna z częstszych topologii fizycznych Ethernetu)
Topologia hierarchiczna - zwana także topologią drzewa, jest kombinacją topologii gwiazdy i magistrali, budowa podobna do drzewa binarnego
Topologia siatki - oprócz koniecznych połączeń sieć zawiera połączenia nadmiarowe; rozwiązanie często stosowane w sieciach, w których jest wymagana wysoka bezawaryjnoœć
Topologia liniowa - jest to łańcuch hostów w którym każdy z nich jest połączony z dwoma innymi (nie licząc elementów sieci na końcu łańcucha)
SIECI WAN
-topologie hierarchiczne
-topologie kratowe
-topologie wielogwiaŸdziste
Topologie Logiczne:
Topologia logiczna definiuje standardy komunikacji, dzięki którym poszczególne komputery bezbłędnie porozumiewają się w sieci. Topologia fizyczna jest œciœle powiązana z topologią logiczną. Przykładowo specyfikacja Ethernet umożliwia wykorzystanie topologii fizycznej gwiaŸdzistej lub magistrali, ale nie pozwala na zbudowanie sieci w oparciu o topologię pierœcieniową.
Topologie logiczne definiowane są przez IEEE {Instinite of Electrical and Eletronics Engineers). Najczęœciej spotykane specyfikacje sieci komputerowej to:
IEEE 802.3 10 Mb Ethernet
IEEE 802.3u 100 Mb Ethernet
IEEE 802.3x
Full Duplex Ethernet
IEEE 802.3z 1 Gb Ethernet
IEEE 802.5 Token Ring
IEEE 802.11 Wireless LAN
IEEE 802.12 100VG-AnyLAN
IEEE 802.14 Cable Modem
Parametry topologii
skalowalnoœć - możliwoœć wymiany liczby wierzchołków w sieci bez zmiany podstawowych charakterystyk topologicznych i procesów realizacji funkcji
/*Zaprojektowanie sieci zazwyczaj nie jest docelowe, wiąże się to z ciągłym wzrostem informatyzacji firm, domów itd. Dodanie nowego więzła więc nie powinno łączyć się z pogorszeniem parametrów topologicznych i funkcjonalnych sieci. Istnieją jednak za-
równo topologie skalowalne jak i nieskalowalne.
stopień wierzchołków - liczba gałęzi grafu incydentnych do danego wierzchołka;
/*Parametr ten okreœla ile linii transmisyjnych dochodzi do węzła. Ma on decydujący wpływ na inne parametry. Gdy roœnie stopień wierzchołka tym samym roœnie przepustowoœć sieci i odpornoœć na uszkodzenia. Niestety rosną też koszty takiej struktury. W przypadku gdy węzłem sieci jest urządzenie komputerowe, rzadko się spotyka aby stopień wierzchołka był większy niż 4. Natomiast w przypadku specjalizowanych urządzeń sieciowych takich jak koncentrator liczbę gałęzi grafu ograniczają tylko zastosowane technologie. Urządzenie takie musi poprawnie przełączać między sobą kolejne porty. Zazwyczaj spotyka się około 250 do 300 klientów takiej struktury.
œrednica topologii - parametrem tym nazywamy najkrótszą trasę łączącą dwa najbardziej odległe wierzchołki; (tzw. formuła mini-maxowa)
Odległoœć wykorzystywana do okreœlenia œrednicy mierzona jest najczęœciej liczbą wierzchołków poœrednich przechodzonych pomiędzy nadawcą i odbiorcą komunikatu.
spójnoœć topologii :
Wyróżniamy dwa rodzaje spójnoœci:
- wierzchołkową
- gałęziową
W obu przypadkach parametr ten to minimalna liczba elementów (gałęzi lub wierzchołków),
które należy usunąć z topologii aby rozłączyć dowolną inną parę wierzchołków.
Spójnoœć jest miarą odpornoœci na uszkodzenia topologii, a tym samym całego systemu.
Spójnoœć topologii to inaczej możliwoœć przesłania danych różnymi drogami. Jeżeli
spójnoœć jest duża to jest możliwoœć realizacji sieci o lepszych charakterystykach
przepustowoœciowych. Dlatego też budowa sieci o większej spójnoœci jest korzystna,
ale niestety kosztowna.
Urządzenia sieciowe:
Przełącznik (przełącznica, komutator, także z ang. switch) - urządzenie łączące segmenty sieci komputerowej pracujące w drugiej warstwie modelu ISO/OSI (łącza danych), jego zadaniem jest przekazywanie ramek między segmentami.
Koncentrator (także z ang. hub) - urządzenie łączące wiele urządzeń sieciowych w sieci komputerowej o topologii gwiazdy.
Router (po polsku - ruter, trasownik) - urządzenie sieciowe pracujące w trzeciej warstwie modelu OSI. Służy do łączenia różnych sieci komputerowych (różnych w sensie informatycznym, czyli np. o róznych klasach, maskach itd.), pełni więc rolę węzła komunikacyjnego. Na podstawie informacji zawartych w pakietach TCP/IP jest w stanie przekazać pakiety z dołączonej do siebie sieci Ÿródłowej do docelowej, rozróżniając ją spoœród wielu dołączonych do siebie sieci. Proces kierowania ruchem nosi nazwę trasowania, routingu lub rutowania.
Drzewa rozpinające:
Drzewem rozpinającym grafu G nazywamy drzewo, które zawiera wszystkie wierzchołki grafu G, zaœ zbiór krawędzi drzewa jest podzbiorem zbioru krawędzi grafu.
Konstrukcja drzewa rozpinającego polega na usuwaniu z grafu tych krawędzi które należą do cykli. Najmniejszą liczbą krawędzi jaką trzeba usunąć z grafu, aby graf stał się acykliczny (stał się drzewem) nazywa się rzędem acyklicznoœci grafu lub liczbą cyklometryczną.
Protokoły:
RSTP (ang. Rapid Spanning Tree Protocol) - rozszerzenie sieciowego protokołu STP. W protokole STP stany "blocking" i "listening" praktycznie niczym się nie różnią, w RSTP postanowiono zgrupować te stany w jeden - "discarding", w którym port może słuchać ramek ale nie może wysłać lub odebrać żadnych danych.
RSTP jest znacznie szybszy niż STP jeœli chodzi o tworzenie drzewa oraz rekonfigurację już istniejącego drzewa w przypadku wystąpienia błędów, dzieje sie tak dzięki temu, że w przeciwieństwie do STP porty tras alternatywnych nie są w stanie "blocking" ale w stanie "discarding", więc po wykryciu awarii port taki natychmiast przejmuje rolę "forwarding" nie czekając około 30 sekund na rekonfigurację drzewa jak w przypadku STP. Między sobą przełączniki komunikują się rozgłaszając ramki BPDU (ang. Bridge Protocol Data Unit). Każda ramka zaadresowana jest adresem MAC (ang. Media Access Control).
STP sporządzony przez IEEE (ang.Institute of Electrical and Electronics Engineers) opisany w dokumencie (IEEE 802.1d). Jest to protokół wykorzystywany przez sieci komputerowe (np. LAN) w drugiej warstwie modelu sieciowego ISO/OSI.
STP obsługiwany jest przez przełączniki (ang. network switch) i mostki sieciowe (ang. network bridge). Stworzony dla zwiększenia niezawodnoœci œrodowisk sieciowych, umożliwia on konfigurację tych urządzeń w sposób zapobiegający powstawaniu pętli. Protokół ten tworzy graf bez pętli (drzewo) i ustala zapasowe łącza, w trakcie normalnej pracy sieci blokuje je tak, by nie przekazywały one żadnych danych, wykorzystywana jest tylko jedna œcieżka, po której może odbywać się komunikacja. Na szczycie grafu znajduje się główny przełącznik tzw. korzeń (ang. root), zarządzający siecią. Korzeniem zostaje przełącznik na podstawie identyfikatora. W momencie, gdy STP wykryje problem, np. zerwany link, to rekonfiguruje sieć uaktywniając łącze zapasowe, potrzebuje na to ok. 30 do 60 sekund.
VLAN - Logiczne grupowanie w switch`e portów ( np. po IP ) w obrębie dużego switcha.
Port mobilny - czasowe prrzydzielenie do VLAN-u wedle zadaniej reguły, np. autentykacja po MAC lub po haœle.
Warstwy TCP/IPv4:
1. aplikacji - zapewnia aplikacje do nadzoru sieci, naprawy i konserwacji oprogramowania do transmisji danych (FTP), oprogramowanie do zdalnego sterowania zasobami, interfejs dla programów korzystających z sieci
2. transportowa (host-to-host) - sterowanie przepływem informacji, sprawdzanie danych, potwierdzenie ich otrzymania, interfejs dla aplikacji sieciowych (TCP, bez sprawdzania i potwierdzenia -> UDP)
3. sieciowa/internetowa - adresowanie logiczne, routing, połączenie adresów fizycznych z logicznymi, gwarancja połączenia między LAN a WAN (IP)
4. dostępu do sieci - interfejs z siecią ...., formatuje dane do transmisji, adresuje dane w oparciu o adres fizyczny, zapewnia sprawdzanie błędów przesyłanych danych (np. FDDI)
TCP - mechanizm sprawdzania poprawnoœci przesyłanych danych:
- wykorzystanie buforów transmisji
- transmisja strumieniowa -> ciąg bitów
- utwarzenie wirtualnej pętli
- możliwoœć wykorzystania połaczeń duplex
Warstwy ISO-OSI:
TCP/IP - 1w
1. aplikacji
2. prezentacji
3. sesji
TCP/IP - 2w
4. transportowa
TCP/IP - 3w
5. sieciowa
TCP/IP - 4w
6. łącza danych
7. fizyczna
Zakres adresów publicznych:
Klasa - adresy Podział częœć s/h Pierw. 8b
A - 1.0.0.0 - 126.0.0.0 0xxxxxxx
B - 128.0.0.0 - 191.255.0.0 - 10xxxxxx
C - 192.0.0.0 - 223.255.255.0 - 110xxxxx
D - 224.0.0.0 - 239.xxx.xxx.xxx (s/h brak podziału) - 1110xxxx
E - 240.0.0.0 - 255.xxx.xxx.xxx (s/h brak podziału) - 1111xxxx
127.0.0.1 -> adres pętli zwrotnej (127.h.h.h) - 01111111
s - czeœć sieciowa, h - czeœć hostowa
Gdy wszystkie h = 255 -> broadcast sieci
Zakres adresów prywatnych:
Klasa - adresy Zakres
A - 10.0.0.0 10.0.0.1 - 10.255.255.254
B - 172.16.0.0 - 172.16.31.0 168.16.0.1 - 168.16.31.254
C - 192.168.0.0 - 192.168.255.0 192.168.0.1 - 192.168.255.254