Sieci komputerowe

Wprowadzenie

Adam Grzech

Instytut Informatyki

pok. 116, budynek C-3

[e-mail]

Sieci



LAN (Local Area Network)



WAN (Wide Area Network)



CAN (Campus Area Network)



MAN (Metropolitan Area Network)



WLAN (Wireless Local Area Network)



FAN (Field Area Networks)



...

Sieci – architektury i
standardy



OSI/ISO (Open Systems
Interconnection/International
Standard Organization)



TCP/IP (Transport Control
Protocol/Internet Protocol)



IEEE 802



Profibus



...

Sieci – koncepcje dostarczania
usług



Klasyczne



Best effort



Integrated Services (IntServ)



Differentiated Services (DiffServ)



NGN (Next Generation Network)



NWGN (New Generation Network)

Sieci - inne



Internet



IoT (Internet of Things)



IoM (Internet of Media)



IoC (Internet of Content)



CAN (Content Awarness Network)



CAN (Context Awarness Network)



SDN (Software Defined Networks)



OpenFlow



...

Wprowadzenie



Systemy informacyjne i informatyczne



System informacyjny



wielopoziomowa struktura przetwarzania, za
pomocą modeli i procedur, informacji wejściowych
na wyjściowe (domena człowieka)



System informatyczny



struktura automatycznego przetwarzania danych –
wyodrębniona część systemu informacyjnego, w
którym do przetwarzania danych stosowane są
metody i narzędzia informatyczne, w tym sprzęt i
oprogramowanie komputerowe (domena maszyny)

Wprowadzenie



Zasoby systemu informatycznego:



ludzkie – wiedza dziedzinowa niezbędna do
rozwiązywania zadań.



informacyjne – zbiory danych do przetwarzania,



proceduralne – metody, algorytmy i procedury
przetwarzania danych,



techniczne (infrastrukturalne) – sprzęt komputerowy,
sieci teleinformatyczne, nośniki danych, itd.,



Funkcje systemu informatycznego:



gromadzenie, przechowywanie, przetwarzanie,
przekazywanie, prezentowanie

Wprowadzenie



Systemy informatyczne a sieci
komputerowe



Wymagania użytkowników sieci – klasy
ruchu:



ruch strumieniowy



wrażliwość na opóźnienia – tolerowanie strat



ruch elastyczny



wrażliwość na straty – tolerowanie opóźnień

Architektura warstwowa



Wiadomości i komutacja



Komutacja łączy i komutacja
wiadomości (pakietów)



Modele warstwowe



Własności i funkcje warstw



Protokoły

Transmisja danych



Teoria informacji:



strukturalna



statystyczna



semantyczna



Sygnały



Analiza sygnałów



Analiza Fouriera



Sygnały analogowe i cyfrowe



Kanały analogowe i cyfrowe



Typowe zadania transmisji sygnałów

Modulacja



Modulacja drgań i impulsów



Modemy:



modulacja amplitudy, częstotliwości i kąta



Modulacja impulsowo-kodowa



próbkowanie (twierdzenie o próbkowaniu)



kwantowanie



kodowanie



Zwielokrotnianie w dziedzinach:

częstotliwości i czasu



Hierarchie cyfrowe

Detekcja błędów



Zasoby w systemach transmisji sygnałów



Kody:



detekcyjne



korekcyjne



Retransmisja:



pojedyncza



ciągła:



grupowa



selektywna

Protokół HDLC (High level Data
Link Control)



Format ramki



Rodzaje i funkcje ramek stosowanych
w HDLC



Mechanizmy wykorzystywane w
HDLC:



suma kontrolna,



mechanizm okna (N-go-back ARQ)



Przykład działania protokołu

Protokół TCP (Transport Control
Protocol)



Funkcje



Format segmentu



Współpraca z protokołami warstw
sąsiednich



Korygowanie błędów



Przeciwdziałanie przeciążeniom

Modele sieci
komputerowych



Systemy ze stratami



Systemy z opóźnieniem



Analiza systemów kolejkowych



Twierdzenia Little’a



Sieci kanałów transmisyjnych –
model opóźnienia

Metody dostępu w sieciach
komputerowych



Magistrala



Metody dostępu:



z przekazywaniem uprawnień,



losowe



Własności systemów z różnymi
metodami dostępu

Podstawowe zadania



Zadanie wyznaczania struktury

topologicznej, pojemności i przepływu



Zadanie wyznaczania struktury

topologicznej



Zadanie wyznaczania pojemności



Zadanie wyznaczania tras



Zadanie wyznaczania tras i sterowania

przepływem



Zadanie przeciwdziałania przeciążeniom



Wersje zadań analizy i projektowania

Jakość usług w sieciach



Kryteria oceny jakości usług sieci



Metody sterowania przepływami w
sieciach



Koncepcje dostarczania jakości usług



bez gwarancji jakości usług (best-effort)



usług zintegrowanych (Integrated Services)



usług zróżnicowanych (Differentiated
Services)

Koncepcje jakości usług w
sieciach komputerowych



Sieci bez gwarancji jakości usług



Koncepcja usług zintegrowanych



Koncepcja usług zróżnicowanych

Literatura

1. Z. Papir, „Ruch telekomunikacyjny i przeciążenia w

sieciach pakietowych”, WKiŁ, Warszawa 2002

2. J. Woźniak, K. Nowicki, „Sieci LAN, MAN i WAN – protokoły

komunikacyjne”, Wydawnictwo FPT, Kraków 1998

3. K. Nowicki, J. Woźniak, „Przewodowe i bezprzewodowe

sieci LAN’, Oficyna PW, Warszawa 2003.

4. A. Kasprzak, „Rozległe sieci komputerowe z komutacją

pakietów”, Oficyna PWr, Wrocław 1997.

5. A. Grzech, „Sterowanie ruchem w sieciach

teleinformatycznych”, Oficyna PWr, Wrocław 2002,

6. S. Haykin, „Systemy telekomunikacyjne”, WKiŁ,

Warszawa 1999.