Technologie sieciowe

Dr inż. Bogdan Strzeszewski

Technologie sieciowe

Przewodowe:

RS-232, USB, Firewire, Dial-Up, ISDN, DSL,

Ethernet, FDDI, ATM, Frame Relay, Token Ring ….

Bezprzewodowe:

IrDA, Bluetooth, Wi-Fi, WiMAX, GSM, UMTS, LTE

Topologia sieci

Topologia fizyczna – sposób fizycznego połączenia komputerów

Proste:

Złożone:

Magistrala

Podwójny pierścień

Gwiazda

Drzewo

Pierścień

Krata (Siatka)

Topologia logiczna – (ściśle powiązana z logiczną) standard komunikacji

pomiędzy komputerami

Łącze szeregowe RS- …

EIA (Electronic Industries Association

obecnie Electronic Industries Alliance)

TIA (Telecommunications Industries Association )

RS-232 (Recommended Standard 232) – prędkość 24kbit/s

RS-232C – rozszerzenie, z prędkością 115200 bit/s do 15m

RS-232C – rozszerzenie, z prędkością 115200 bit/s do 15m
(ograniczenie pojemnością kabla – do 150m)

RS-422 (ANSI/EIA/TIA-422) – 10Mbit/s do 12 m, 100kbit/s do
1200m

RS-485 – rozszerzenie RS-422, 35Mbit/s do 10 m 100kbit/s do
1200m

USB (Universal Serial Bus)

1995 – USB 1.0, 1998 – USB 1.1,

2000 – USB 2.0, 2008 – USB 3.0

Prędkość:

Low Speed (1.1, 2.0) – 1.5 Mbit/s
Full Speed (1.1, 2.0) – 12 Mbit/s
Hi-Speed (2.0) – 480 Mbit/s
Super-Speed (3.0) – 5 Gbit/s

Możliwość podłączenia do 127 urządzeń w topologii drzewa (z koncentratorami)
Kabel o długości 5m (większe odległości – potrzebne specjalne przedłużacze)

http://www.usb.org

FireWire (IEEE 1394)

1995 – IEEE1394, 2000 – IEEE1394a,

2002 – IEEE1394b, 2006 – IEEE1394c, 2009 – IEEE1394d

FireWire 400 (IEEE 1394a) – 400 Mbit/s,

kabel długości 4.5 m, 16 segmentów max. 72m, 63 urządzenia

FireWire 800 (IEEE 1394b) – 800 Mbit/s, do 100m przy użyciu skrętki (100

Mbit/s)

FireWire S800T (IEEE 1394c) – rozszerzenie m.in. o zakończenia RJ-45

FireWire S1600 i S3200 (IEEE 1394-2008) – światłowód 1,6 Gbit/s i

3,2Gbit/s,

Dial-Up, ISDN

Wykorzystanie infrastruktury telekomunikacyjnej

Dostęp analogowy:

Modem analogowy 56kbit/s (V.92)

Dostęp cyfrowy (ISDN):

Transmisja w kanałach logicznych:

Transmisja w kanałach logicznych:

B (Bearer) – transmisja danych

D (Delta) – kontrola transmisji

Dostęp poprzez:

kanał podstawowy (BRA): 2xB (64kbit/s) + D (16kbit/s)

kanał pierwotny (PRA):30 x B (64kbit/s) + D (64kbit/s)

DSL (Digital Subscriber Line) - xDSL

ADSL (Asymmetric DSL) – asymetryczne łącze cyfrowe

ADSL1 – down: 7Mbit/s, up: 0.8Mbit/s (2Mbit/s do 5.5km)

ADSL2 – down: 8Mbit/s, up: 1Mbit/s (3Mbit/s do 3.5km)

ADSL2+ – down: 24Mbit/s, up: 1Mbit/s (24Mbit/s do 2km)

SHDSL (Symmetric High-speed Digital Subscriber Line) – linia

symetryczna down/up: 5.6Mbit/s (2.3Mbit/s do 6km)

symetryczna down/up: 5.6Mbit/s (2.3Mbit/s do 6km)

VDSL (Very high speed Digital Subscriber Line):

VDSL – down: 55Mbit/s, up: 15Mbit/s, do 1.5km,

VDSL2 12MHz– down: 55Mbit/s, up: 30Mbit/s

VDSL2 30MHz– down/up: 100Mbit/s

Inne: HDSL, SDSL, CDSL, RADSL, IDSL …

X.25, Frame Relay

X.25:

Transmisja pakietowa poprzez łącza PSTN (Public-Switched

Telephone Network),

Zestawiane połączenie na czas transmisji. Pierwszy pakiet z pełnym

adresem LCN (Logical Channel Number), pozostałe przesyłane tą
samą ścieżką,

Maksymalna szybkość transmisji 56kbit/s.

Frame Relay:

Transmisja ramek w obwodach PVC (Permanent Virtual Circuit) i

SVC (Switched Virtual Circuit),

Wykorzystywane identyfikatory tras DLCI (Data Link Connection

Identifier),

Szybkość transmisji do 1,5 Mbit/s.

PLC (Power Line Communication)

Wykorzystanie istniejącego okablowania energetycznego

Technologia wrażliwa na zakłócenia

Szybkość pojedynczego modemu do 2.7 Mbit/s, stacji przekazowej

do 45 Mbit/s (możliwe podłączenie 256 modemów PLC)

do 45 Mbit/s (możliwe podłączenie 256 modemów PLC)

Stosowane prędkości ze stacji średniego napięcia do Internetu,

obecnie do 200Mbit/s

CaTV (Cable television)

Modem podłączany do gniazda sygnału telewizyjnego

Kodowana transmisja pakietowa

Instalacje hybrydowe – HFC (Hybrid Fiber Coax)

Szybkość transmisji:

do 50Mbit/s downstream - zakres 54-860MHz

do 20 Mbit/s upstream - zakres 5-42MHz

Token Ring, FDDI

Token Ring (IEEE 802.5)

Przekazywanie znacznika pomiędzy MAU (Multistation

Access Unit),

szybkość do 16Mb/s,
różne okablowanie,
do 256 stacji.

do 256 stacji.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) (grupa ANSI X3)

Podwójny pierścień światłowodowy (4 światłowody),
Szybkość transmisji 100 Mbit/s, zasięg sieci ponad 100km,
Transmisja przy pomocy przekazywania znacznika.

ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Technologia przełączania pakietów danych o stałej

i małej długości (komórek)

Nie zależy od medium transmisyjnego,

obecnie prędkości do 10Gbit/s

Połączenia logiczne:

VC (Virtual Channel) – jednokierunkowe połączenie,

VP (Virtual Path) – ścieżka wirtualna łącząca dwa węzły,
składa się z kilku VC

Ethernet (CSMA/CD)

Xerox Ethernet (1973-1975) – kabel koncentryczny, prędkość

transmisji 3 Mbit/s.

StarLAN 1 – pierwsza sieć oparta o skrętkę 1Mbit/s

10Base5 (802.3) – gruby kabel współosiowy RG-8, szybkość

transmisji 10Mbit/s, max. 5 segmentów o długości 500m

10Base2 (802.3a) – cienki kabel współosiowy RG-58, szybkość

10Base2 (802.3a) – cienki kabel współosiowy RG-58, szybkość

transmisji 10Mbit/s, max. 5 segmentów o długości 185m

10Base-T (802.3i) – skrętka, szybkość transmisji 10Mbit/s, kabel o

długości maksymalnej zależny od parametrów (UTP do 100m),
wykorzystywane 2 pary skrętki kat. 3 lub 5,

10Base-F (802.3j) – grupa standardów oparta o światłowód jako

medium transmisyjne (np. 10BASE-FL światłowód do 2km)

Fast Ethernet – 100Mbit/s

W oparciu o skrętkę:

100Base-T2 (802.3y) – 2 pary skrętki kategorii 3,

100Base-T4 (802.3u) – 4 pary skrętki kategorii 3,

100Base-TX (802.3u) – 2 pary skrętki kategorii 5.

W oparciu o światłowody:

W oparciu o światłowody:

100Base-FX (802.3u) – włókna wielomodowe, do 2km (full-

duplex),

100Base-SX – włókna wielomodowe, diody LED,do 460 m,

100Base-LX – różne typy włókien,

100Base-LX10 – para włókien jednomodowe do 10km,

wielomodowe 550m,

Gigabit Ethernet – 1Gbit/s

1000Base-T (802.3ab) – skrętka kategorii 5 lub wyższej, 4 pary

przewodów, do 100m,

1000Base-CX (802.3z) – specjalny kabel miedziany, do 25 m,

1000Base-SX (802.3z) – światłowód wielomodowy, do 550 m,

1000Base-LX (802.3z) – światłowód jednomodowy, do 2km (10km

rozszerzenie),

1000Base-LH – światłowód jednomodowy, do 100 km,

1000Base-LX10 – światłowód jednomodowy, do 10km,

1000Base-BX10 – pojedynczy światłowód jednomodowy, do 10km,

10 Gigabit Ethernet – 10Gbit/s (10GbE)

(802.3ae)

10GBase-T– kablem UTP kategorii 6a/7 , do 100 m,

10GBase-SR – światłowód wielomodowy do 82 m, lub 300m na

nowych światłowodach wielomodowych (50um),

10GBase-LR – światłowód jednomodowy, do 10 km,

10GBase-ER – światłowód jednomodowy, do 40 km,

10GBase-ER – światłowód jednomodowy, do 40 km,

10GBase-LX4 – modulacja WDM, światłowód wielomodowy do

300 m, światłowód jednomodowy do 10 km,

802.3ba-2010 – 40GbE i 100GbE

Oznaczenia w standardach sieci Ethernet:

ABase[C]-DE

A

– przepustowości w Mb/s : 10, 100, 1000

Base

– (Baseband Network) transmisja w paśmie podstawowym

C

,

D

– medium transmisyjne:

2 – (Thin Ethernet) cienki kabel koncentryczny

5 – (Thick Ethernet) gruby kabel koncentryczny

5 – (Thick Ethernet) gruby kabel koncentryczny

T – (Twisted Pair) skrętka

F – (Fiber Optic) światłowód

E

– oznaczenia dodatkowe :

X – transmisja przy wykorzystaniu 2 par,

4 – transmisja przy wykorzystaniu 4 par,

L – zwiększona długość segmentu,

IrDA (Infrared Data Association)

Transmisja danych w podczerwieni.

Wersje 1.0 i 1.1.

Zasięg do 1m w polu bezpośredniej widoczności.

Maksymalna szybkość:

SIR (Serial Infrared) – 115200 bit/s,

SIR (Serial Infrared) – 115200 bit/s,

FIR (Fast Infrared) – 4Mbit/s

VFIR (Very Fast Infrared) – 16Mbit/s

UFIR (Ultra Fast Infrared) – 100Mbit/s

Bluetooth (IEEE 802.15.1)

1999 – specyfikacja Bluetooth V1.0

Transmisja w pasmie radiowym 2,4 GHz

Tworzenie pikosieci – master i maksymalnie 7 slave może pracować natomiast w

synchronizacji do 255 węzłów

Zasięg:

•

klasa 1 (100 mW) do 100 m,

•

klasa 2 (2,5 mW) do 10 m

•

klasa 2 (2,5 mW) do 10 m

•

klasa 3 (1 mW) do 1 m.

Maksymalny transfer dla Bluetooth 1.0 - 721 kbit/s , dla V2.0 do 2.1 Mbit/s, przy

użyciu EDR (Enhanced Data Rate) do 3.0 Mbit/s

Kwiecień 2009 - Bluetooth 3.0 + HS (High Speed) – 24Mbit/s

Bluetooth 3.1 + HS (High Speed) – 40 Mb/s

Badania nad zaadoptowaniem UWB (Ultra Wide Band) w Bloototh 3.0, transmisja

do 480Mbit/s

Wi-Fi (Wireless Fidelity) – 802.11

1997 – pierwszy standard 802.11 z prędkością do 2 Mbit/s

Standardy:

Standard

Szybkość

[Mbit/s]

Zasięg [m]

Częstotliwość

[GHz]

Modulacja

802.11a

54

35(120)

5

OFDM

802.11a

54

35(120)

5

OFDM

802.11b

11

40 (140)

2.4

DSSS

802.11g

54

40 (140)

2.4

OFDM

802.11n

540

70 (250)

2.4 lub 5

MIMO

WiMAX

(World Interoperability for Microwave Access)

2001 – standard IEEE 802.16 – 10GHz do 66GHz

2003 – standard IEEE 802.16 – zmiana częstotliwości:

2GHz-11GHz, nie wymaga bezpośredniej widoczności

Standard IEEE 802.16e wprowadza mobilność do 60km/h

Zasięg standardowo do 10 km i transmisji 10Mbit/s.
Maksymalny zasięg do 50km.
Maksymalna szybkość 70Mbit/s.

GSM

(Global System for Mobile Communications)

Maksymalny zasięg do 35km od stacji bazowej (rozszerzona

specyfikacja do 120km)

Szybkość transmisji danych:

Szybkość transmisji danych:

GSM (CSD) – 9.6kbit/s

HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) – 57,6 kb/s (4x14.4)

GPRS (General Packet Radio Service) – 171.2kb/s (8x21.4)

EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) – 473.6kbit/s
(8x59.2)

(EGPRS – Enhanced GPRS)

UMTS

(Universal Mobile Telecommunications System)

WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) do 2Mbit/s

HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) do 14.4Mbit/s

HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access) do 5.6Mbit/s

Wdrażany LTE (ang. Long Term Evolution) do 300Mbit/s

Inne:

WirelessUSB, Łączność Satelitarna, Łącza Laserowe