Swiatlowody Przewód UTP (Unshgielded Twisted Pair), wykonany jest ze skręconych, nie-ekranowanych przewodów miedzianych Cu. Skręcenie przewodów (ok. 1 zwój na 6-10 cm) chroni transmisję przed oddziaływaniem otoczenia. Przewód tego typu tworzy linię zrównoważoną (symetryczną). Prędkość transmisji dla sygnałów cyfrowych do 100 Mbit/s przy wykonaniu przewodu w kategorii 5 Światłowód - prowadnica fali elektromagnetycznej z zakresu promieniowania optycznego bliskiego podczerwieni. Mod światłowodowy pojedyńczy rodzaj drgania elektromagnetycznego wzbudzonego w światłowodzie Okno transmisyjne - zakres promieniowania optycznego wykorzystywany do przesyłania sygnałów telekomunikacyjnych. Trakt światłowodowy - droga dla sygnałów optycznych utworzona z nadajnika optycznego, światłowodu, odbiornika optycznego, elementów sprzężeniowych i połączeniowych. Nadajnik optyczny - układ przetwarzający sygnał elektryczny w optyczny Odbiornik optyczny - układ służący do odbioru i przekształcania sygnałów optycznych na elektryczne Tor optyczny - droga dla sygnałów optycznych utworzona z połączonych odcinków światłowodowych i zakończona w złączach na przełącznicy Dyspersja światłowodowa - zjawisko fizyczne polegające na zależności prędkości przemieszczania się fali świetlnej w zależności od jej długości. Zjawisko to powoduje zniekształcenie impulsu optycznego przesyłanego w światłowodzie. Istnieją trzy rodzaje dyspersji: modowa, materiałowa, falowodowa. Dyspersja mierzona jest w ns/km lub w ps/km. Tłumienność jednostkowa światłowodu - tłumienność jednostkowa w odniesieniu do 1 kilometra jego długości, wyrażona w dB/km Dopuszczalny promień zginania światłowodu - najmniejszy promień zginania włókna optycznego bez spowodowania uszkodzeń mechanicznych i wzrostu jego tłumienności Współczynnik załamania światła w danym ośrodku (n) - stosunek prędkości światła w próżni do prędkości w danym ośrodku •Reflektometr - podstawowy przyrząd pomiarowy stosowany przy produkcji kabli światłowodowych oraz podczas budowy i eksploatacji linii optotelekomunikacyjnych. Umożliwia z jednego końca linii pomiar rozkładu tłumienności toru optycznego wzdłuż jego długości. Wynik pomiaru prezentowany jest na ekranie monitora, z ktorego uzyskyje się informacje dotyczące: •- tłumienności toru optycznego •- tłumienności jednostkowej toru •- tłumienności odbić powstających na granicy dwóch ośrodków o różnych współczynnikach załamania światła np. przy pęknięciu włókna, •- tłumienności złączy Kabel optotelekomunikacyjny - kabel OTK zwierający światłowody stosowane do transmisji sygnałów telekomunikacyjnych. Ze względu na budowę kable można podzielić na: -tubowe, światłowody znajdują się w rurach wykonanych ze sztucznego tworzywa -rozetowe, światłowody umieszczone w rowkach profilowanego elementu Linia optotelekomunikacyjna - linia telekomunikacyjna składająca się z odcinków kabla światłowodowego, łączonych w mufach (skrzynkach) kablowych, kończąca na przełacznicach swiatlowodowych. Złącze trwałe - połączenie światłowodów wykonane metodą zgrzewania termicznego. Złącze rozłączalne - połączenie włókien za pomocą złączki światłowodowej składającej się z dwóch części zwanych półzłączkami. Złączka umożliwia wielokrotne łączenie i rozłączenie dwóch światłowodów. Stosuje się ją do zakończenia torów optycznych przełącznicy światłowodowej. Przełącznica światłowodowa - stojak ( lub skrzynka naścienna) wyposażony w osprzęt umożliwiający dołączenie urządzeń stacyjnych do torów optycznych Kanalizacja PE - ciąg rur polietylenowych o małej średnicy (32 - 50 mm) układanych bezpośrednio w ziemi dla ochrony kabli optotelekomunikacyjnych Kanalizacja kablowa wtórna - kanalizacja z rur polietylenowych PE umieszczonych wewnątrz otworów kanalizacji pierwotnej Pigtail - odcinek światłowodu zakończony z jednej strony wtykiem złącza światłowodowego, stosowany w przełącznicach światłowodowych do wyprowadzania światłowodu liniowego na złącze rozłączalne Pathcord - odcinek światłowodu dwustronnie zakończony wtykami, spełniający funkcje optycznego sznura połączeniowego. Stosowany do przyłączania urządzeń teletransmisyjnych do torów optycznych zakończonych w przełącznicy, dołączania przyrządów pomiarowych , wykonywania zapętleń itp. Transmisja światłowodowa polega na prowadzeniu przez włókno szklane promieni optycznych generowanych przez laserowe źródło światła.
Nowoczesne światłowody wykazują znikome zjawisko tłumienia, odporność na zewnętrzne pola elektromagnetyczne. Światłowód stanowi w chwili obecnej najlepsze medium transmisyjne w telekomunikacji •Światłowody: •wielomodowe -skokowe -gradientowe •jednomodowe • •Okno transmisyjne -I - 850nm -II - 1310 nm -III - 1550 nm •Prędkość rozchodzenia światła w próżni c = 300 000 000 [m/s] •Współczynnik załamania światła n = c/v ( dla szkła kwarcowego stosowanego do budowy światłowodów n = 1,45)
•Kąt graniczny sin*kr = n2/n1 •NADAJNIK OPTYCZNY 850 nm - diody LED - szerokość widma 20 -100 nm 1310nm, 1550 nm - diody laserowe jednomodowe - szerokość widma mniej niż 0,2 nm • •ODBIORNIK OPTYCZNY Fotodiody PIN i fotodiody lawinowe APD • •ŚWIATŁOWODY Światłowody wielomodowe - 50*m/125*m Światłowody jednomodowe - 9*m/125*m •Dyspersja materiałowa - prędkość rozchodzenia fali zależna od jej długości [ps/nm* km] •Dyspersja falowodowa - rozkład mocy promieniowania między rdzeniem a płaszczem zależny od długości fali •Dyspersja modowa - różnica dróg optycznych po jakich rozchodzą się promienie światła • •Pasmo przenoszenia - max. częstotliwość sygnału modulującego falę świetlną, przy której moc optyczna na wyjściu światłowodu uzyskuje połowę mocy wejściowej ( spadek o 3 dB) - [MHz/km] Kable światłowodowe: •tubowe, rozetowe • •doziemne, kanałowe, samonośne, stacyjne, podwodne • •OPGW, ADSS, OPPC, AD-Lash Światłowody optymalizowane dla fali 1310 nm
Światłowody te są przeznaczone w szczególności dla transmisji przy znamionowej długości fali 1310 nm, ale mogą też być stosowane dla fali 1550 nm. Parametry tego światłowodu powinny odpowiadać zaleceniu ITU-T G.652. Światłowody G.652
Tłumienność jednostkowa światłowodu powinna wynosić:
Dyspersja chromatyczna światłowodów w kablu powinna być mniejsza od 3,5ps/nm×km w zakresie 1285-1330 nm oraz mniejsza od 20 ps/nm.km w zakresie 1525-1575 nm. Narzędzia pomiarowe
Podstawowymi przyrządami pomiarowymi używanymi również podczas pomiarów przygotowawczych są reflektometry - OTDR (Optical Time Domain Reflectometer).
Funkcje pomiarowe OTDR: ò tłumienność jednostkowa poszczególnych włókien [w dB/km] ò tłumienność optyczna spoin i połączeń mechanicznych [w dB] ò tłumienność odbicia wstecznego złączek czyli reflektancję [w dB] ò graficzne przedstawienie poziomu mocy optycznej w funkcji odległości (określenie niejednorodności występujących na trasie pomiaru) ò deformacje spowodowane zgnieceniami, pęknięciami, a przede wszystkim błędami montażowymi takimi jak: zbyt mały promień wyłożenia włókien w kasetach i uszkodzenia mechaniczne powstałe na skutek nieostrożnego obchodzenia się z kablem.
Podstawowymi zadaniami stawianymi przed płaszczyzną fizyczną są: •możliwość realizacji wszystkich jednostek funkcjonalnych FE przy wykorzystaniu jednostek fizycznych; •możliwość implementacji jednej lub więcej jednostek funkcjonalnych FE w jednej jednostce fizycznej PE; •ograniczenie implementacji jednostki funkcjonalnej całkowicie w obrębie jednej jednostki fizycznej, bez możliwości dzielenia pomiędzy PE; •możliwość implementacji dwóch jednakowych jednostek funkcjonalnych FE w dwóch różnych jednostkach fizycznych; •wymagania dotyczące zapewnienia standardowych interfejsów pomiędzy jednostkami fizycznymi. umieszczenie sprzętu i oprogramowania CHARAKTERYSTYKA USŁUG SIECI IN Ze względu na możliwości techniczne ITU-T dokonało ogólnego podziału usług na dwie kategorie A i B. Usługi kategorii A są aktywowane na rzecz jednego abonenta i tylko on jest zaangażowany w wybór usługi i jej parametrów. Usługi tej kategorii są aktywowane z reguły podczas procesu zestawiania lub rozłączania połączenia. Usługi te charakteryzują się: •jednostronnością aktywowania usług, •jednostronnością sterowania, •jednolitą postacią informacji (tylko mowa lub tylko dane). Usługi kategorii A znajdują się w zestawie CS-1. Usługi kategorii B nie mają narzuconych powyższych ograniczeń. Usługi te mogą być aktywowane w dowolnej fazie połączenia, na rzecz jednego lub wielu abonentów. Realizacja usługi tej kategorii wymaga rozstrzygnięcia skomplikowanych problemów związanych ze sterowaniem połączeniem. Zawiła jest też realizacja, wdrażanie i kontrola poprawności działania usługi. Usługi kategorii B nie są umieszczone w zestawie CS-1. Usługi i funkcje usługowe zawarte w zestawie CS-1 są podstawą do zdefiniowania modułów usługowych SIB (Service Independent Building Block). SIECI PAKIETOWE
Komutacja pakietów (packet switching) - polega na wymianie informacji w postaci grup elementów binarnych o ograniczonej długości, zwanych pakietami. Sieć pakietowa transportuje dane (lub głos w postaci cyfrowej) poprzez siatkę wzajemnie powiązanych łączy. Terminu "pakiet" używamy w różnym znaczeniu, gdyż dane mogą być przesyłane: -w ramkach (sieci Frame Relay), -w komórkach sieci (sieci ATM), -w datagramach (sieć IP). Przez pakiet rozumieć będziemy po prostu blok informacji, przesyłany między dwoma punktami przez siatkę łączy. Istotną właściwością sieci pakietowej jest możliwość realizacji połączeń typu "każdy-z-każdym" Zalety sieci pakietowych: -Lepsze wykorzystanie łączy sieci, -Łatwiejsze buforowanie informacji w węzłach sieci, -Wystąpienie przekłamań w transmisji wykrywane jest z dokładnością do pakietu, -Retransmisja dotyczy tylko fragmentów, w których wykryto błędy. Wezły tranzytowe: -Odbierają i buforują nadchodzące pakiety, -Testują poprawność przybyłych pakietów, -Wyznaczają kierunek przesyłania pakietu, -W razie potrzeby retransmitują pakiet. Bieguny sieci:
-Spełnia te same funkcje co węzły tranzytowe, -Dokonują segmentacji i defragmentacji przesyłanych wiadomości Pakiet jest fragmentem przenoszonej informacji, zwykle stałej, określonej długości, zawierający szereg dodatkowych informacji niezbędnych do prawidłowego przesłania go przez sieć. Długość łącza zależy od: -Liczby pakietów oczekujących aktualnie na wysłanie w danym kierunku, -Średniego rozmiaru pakietu, -Szybkości transmisyjnej kierunku. Dobór trasy pakietu w sieci: -Metoda wstępnego trasowania drogi Polega na zaplanowaniu drogi przejścia pakietu przez sieć jeszcze przed jego wysłaniem. WADA: wymagana znajomość stanu każdego węzła sieci. -Metoda dynamicznego trasowania drogi Wyznaczenie kierunku przesyłania pakietu jest wyznaczane w każdym węźle tranzytowym sieci, w której pakiet się aktualnie znajduje. Połączenie wirtualne jest "logicznym" kanałem komunikacyjnym, utworzonym pomiędzy dwoma punktami końcowymi. Taki sposób zestawiania połączeń gwarantuje dostarczenie pakietów w odpowiedniej kolejności - dzięki temu, że wszystkie przekazywane są tą samą drogą. Pozwala to także na zapewnienie odpowiedniej niezawodności transmisji danych w sieci. Komutowane połączenie wirtualne (switched virtual circuit) jest tymczasowym połączeniem, dostępnym na żądanie, utrzymywanym tylko w czasie transmisji i likwidowanym natychmiast po jej zakończeniu. Stałe połączenie wirtualne (permanent virtual circuit) jest tworzone (przed udostępnieniem) przez firmę dostarczającą usług telekomunikacyjnych i utrzymywane w sposób ciągły. Siec X25
Jest to najstarsza technologia tworzenia rozległych sieci pakietowych. X.25 jest, zalecanym przez komitet CCITT (ITU), protokołem definiującym połączenia terminali oraz komputerów z siecią opartą na komutacji pakietów. W sieciach z komutacją pakietów (packted-switching networks) pakiety dostarczane są, poprzez sieć, do węzłów docelowych. W wielu instytucjach łączność z odległymi oddziałami zapewniają sieci na bazie protokołu X.25 (zastępując łącza komutowane lub dzierżawione). Sieci na bazie X.25 charakteryzują się przepustowością do 64 kb/s (po modyfikacji protokołu w 1992, szybkość ta została zwiększona do 2 Mb/s). Siec x25-Polpak jest siecią pakietowa działająca zgodnie ze standardem CCITT X.25. Sieć zbudowała francuska firma Alcatel CIT. Polpak składa się z dziewiętnastu węzłów zainstalowanych w ważniejszych miastach kraju. Transmisja danych realizowana jest poprzez łącza analogowe biedace własnością TP SA. Prędkość międzywęzłowa wynosi 9600 b/s. Pakietowa sieć Polpak połączona jest z satelitarna siecią V-SAT, której operatorem jest TP SA, a która dociera wszędzie tam, gdzie nie docierają łącza kablowe. Pakietowa siec x25- Kolpak działa zgodnie z zaleceniem CCITT X.25 na bazie urządzeń firmy Sprint. W sieci pracuje 10 węzłów głównych, 75 regionalnych i 212 lokalnych. Centrum zarządzania siecią znajduje się w Warszawie. Szybkość przepływu danych wynosi obecnie 9600 b/s. KOLPAK - najbardziej rozpowszechniona sieć X.25 w Polsce. Sieć Kolpak powstała z inicjatywy PKP, by pokryć potrzeby przedsiębiorstwa związane z transmisja danych. Sieć obsługuje trzy główne systemy informatyczne PKP: -aplikację kierującą przewozami i ułatwiającą zarządzanie przedsiębiorstwem - SKPZ,
-system rezerwacji miejsc i sprzedazy biletow KURS'90,
-Pocztę elektroniczną. Sieć Frame Relay: -Sieć z komutacją pakietów -Stosuje stałe kanały wirtualne PVC (ang. Permanent Virtual Circuits) -Wykorzystywana jako udoskonalenie przestarzałej sieci X.25 -Stanowi środek transportu ruchu w sieci łącząc kilka oddzielnych linii dzierżawionych
Zastosowania · łączenie sieci LAN, · dostęp do ATM, · transmisje danych i głosu, · wideokonferencje i telekonferencje, · transport plików przez WAN między stacjami wysokiej rozdzielczości a bazą danych, · komunikację interaktywną między terminalami a zasobami dużych komputerów, ale w ograniczonym zakresie przepływności. ATM (ang. Asynchronous Transfer Mode) jest szerokopasmową technologią komunikacyjną, która wykorzystywana jest do:
-przesyłania danych interakcyjnych, -różnej wielkości plików, -transmisji głosu, -sygnału wizyjnego. Standard ATM „nie definiuje medium transmisyjnego, wykorzystywanego do realizacji połączeń miedzy węzłami, lecz zasady komunikacji w sieci dopuszczając zastosowanie technologii ATM w różnorodnych środowiskach transmisyjnych, takich jak kable koncentryczne (sieci lokalne), światłowody (sieci LAN, WAN), bądź kanały bezprzewodowe (sieci globalne)” ATM - nie jest związany z określoną szybkością przesyłania danych; -określone w standardach mechanizmy synchronizacji i sygnalizacji zajmują około 1 Mb/s każdego łącza fizycznego. Standard ATM może być stosowany w sieciach: plokalnych LAN, pmiejskich MAN, prozległych WAN. Rodzaje połączeń:
-stałe PVC (ang. Permanent Virtual Connection) - połączenie zestawiane jest na stałe, niezależnie od tego czy jest wykorzystywane do transmisji. Wartości identyfikatorów połączenia ustala administrator sieci, który też ustanawia i zamyka połączenie; -pół-stałe sPVC (ang. semi-Permanent Virtual Connection) - różni sie od stałego tym, że połączenie jest ustalane tylko na czas przesyłania danych, ale wartości identyfikatorów połączenia są z góry nadane przez administratora sieci; -zmienne SVC (ang. Switched Virtual Connection) - połączenie zestawiane jest tylko na czas przesyłania danych. Wartości identyfikatorów połączenia ustalane są podczas ustanawiania połączenia.
|
GSMR USŁUGI: Faza 2 transmisja mowy, transmisja danych (ISDN). Faza 2+ system wywołań grupowych abonentów i wywołanie ogólne (VGCS + VBS), rozszerzony, wielopoziomowy system pierwszeństwa i priorytetu połączeń (eMLPP). Faza 2++ pakietowa transmisja danych (GPRS).
-System sterowania dla dużych prędkości (atest do 500 km/h) -Centra sterowania i dyspozytorskie -systemy zabezpieczeń na skrzyżowaniach -Stacyjne systemy sterowaniai radiokomunikacji -Systemy sterownia i radiołączności na górkach rozrządowych -Automatyka sterowania pociągiem
-Call Center - Zarządzanie płatnością elektroniczną - -Informacja pasażerska w czasie rzeczywistym -
-
- Automaty telefoniczne dla pasażerów Połączenie „maszynista-dyżurny
-GSM-R automatycznie loguje w Radiu Kabinowym adres właściwego dyżurnego (adresy dyżurnych) -wywołanie dyżurnego ruchu następuje jednym przyciskiem lub przez wybór innych dyżurnych z listy -maszynista ma w Radiu sygnalizację optyczną i akustyczną przez cały czas zestawiania połączenia, -wysłany alarm (czerwony przycisk) ma najwyższy priorytet qfakt wysłania każdego alarmu jest rejestrowany w urządzeniu rejestrującym Radia Kabinowego -odłożenie słuchawki kończy połączenie. Rejestrator pokładowy Na kanwie czasu: uruchomienie przycisku alarmowego, odebranie alarmu, zakończenie nadawania lub odbioru alarmu, uszkodzenie Radia, szczegóły potwierdzenia odbioru alarmu Stanowisko dyspozytorskie Wyświetla: wszystkie podległe stacje ruchome (wraz danymi identyfikującymi), połączenia zrealizowane i żądania połączenia.
Pozwala: na wybranie dowolnego połączenia z kolejki, otwarcie lub zamknięcie wywołań grupowych, nadanie lub odbiór wiadomości tekstowych, nadawanie priorytetów. Funkcje: 1) wyświetlania/ograniczania tożsamości: dotyczy abonenta wywoływanego i wywołującego, wyświetlanie standardowego numeru telefonicznego , wyświetlanie numeru funkcyjnego , blokowanie tożsamości pewnych użytkowników 2) priorytetów i uprawnień: każdemu wywołaniu można nadać jeden z kilku , każdemu wywołaniu można nadać jeden z kilku , wywołanie z wyższym priorytetem przerwie istniejące , połączenie o niższym priorytecie. 3) zamknięte grupy użytkowników: zapobiega dostępowi z sieci publicznej do systemu radiowego
, stosuje się przede wszystkim dla ochrony radiołączności pociągowej. 4) przenoszenia połączeń : dotyczy połączeń przychodzących (głos, dane), możliwość porozumienia się z abonentem, do którego zamierza się przenieść połączenie , automatyczne przeniesienie bezwarunkowe (bez udziału abonenta) i warunkowe (abonent zajęty innym połączeniem nie odbiera, nieosiągalny). 5) podtrzymania połączenia: podtrzymanie przerwanego połączenia , powrót do podtrzymanego połączenia. 6) połączenie oczekujące: sygnalizacja w trakcie danej rozmowy, że inny abonent próbuje się połączyć z rozmawiającym abonentem. 7) ograniczenia połączeń: zablokowanie zestawiania i/lub odbioru połączeń : do/z innych (do macierzystej GSM- R) sieci ruchomych i stałych (np.. 0 700), do/z pewnych grup nr zewnatrz lub wewnatrz macierzystej sieci GSM-R (np. do grup manewrowych) , do/z pewnych określonych numerów 8) wywołanie dyżurnego: d połączenie punkt - połączenie punkt, dyżurnemu wyświetla się numer funkcyjny maszynisty (pociągu) lub lokomotywy , sygnalizacja optyczna i akustyczna realizacji/zrealizowania/niezrealizowania połączenia , identyfikacja numeru funkcyjnego dyżurnego 9) wywołanie innych maszynistów: połączenie grupowe , jeden przycisk , w Radiu Kabinowym wyświetlany identyfikator grupy , połączenie kończy maszynista wywołujący, dyżurny lub sieć 10) nadawanie kolejowego alarmu: połączenie grupowe , jeden przycisk, zapis do „czarnej skrzynki , sygnalizacja optyczna (ciągła) + akustyczna (0 -20s), po zakończeniu sygn. optycznej, sygnalizacja „możesz mówić”. Programowanie połączeń (założenia): -alarm rozłącza wszystkie bieżące połączenia i podtrzymuje rozmowy między maszynistami - priorytety równe lub mniejsze od 1 podtrzymują wywołanie - priorytet większy rozłącza rozmowę z jednoczesnym jej podtrzymaniem SIEĆ IP INTERSIEĆ Fizycznie intersieć jest zbiorem sieci połączonych za pomocą ruterów. Każdy ruter jest specjalizowanym komputerem łączącym dwie (lub więcej) sieci. Sieć TCP/IP udostępnia trzy zbiory usług: -Usługi programów użytkowych
-Usługi niezawodnego przesyłania
-Usługi bezpołączeniowego przesyłania pakietów
Podstawowa usługa - przenoszenie pakietów bez użycia połączenia - Internet Protocol (IP).
- każdy pakiet obsługiwany jest niezależnie od innych; Protokół IP zawiera trzy definicje:
- definicję podstawowej jednostki przesyłanych danych, używanej w sieciach TCP/IP. Określa ona dokładny format wszystkich danych przesyłanych przez sieć;
- definicję operacji trasowania, wykonywanej przez oprogramowanie IP, polegającej na wybieraniu trasy, którą będą przesyłane dane;
- zawiera zbiór reguł, które służą do realizacji zawodnego przenoszenia pakietów. Reguły te opisują, w jaki sposób węzły powinny przetwarzać pakiety, jak i kiedy powinny być generowane komunikaty o błędach oraz kiedy pakiety mogą być porzucane. Datagram IP
- podstawowa jednostka przesyłanych danych; - podzielony na nagłówek i dane; - nagłówek zawiera adres nadawcy i odbiorcy oraz pole typu, które identyfikuje zawartość datagramu; - datagram przypomina ramkę sieci fizycznej. Różnica polega na tym, że nagłówek ramki zawiera adresy fizyczne, zaś nagłówek datagramu adresy IP; - ponieważ przetwarzaniem datagramów zajmują się programy, zawartość i format datagramów nie są uwarunkowane sprzętowo. ADRES IP: -jest 32-bitową liczbą całkowitą zawierającą informacje o tym do jakiej sieci włączony jest dany komputer, oraz jednoznaczny adres w tej sieci. - zapisywany jest w postaci czterech liczb dziesiętnych oddzielonych kropkami, przy czym każda liczba dziesiętna odpowiada 8 bitom adresu IP. np. 32-bitowy adres 10000000 00001010 00000010 00011110 jest zapisany jako 128.10.2.30 - Adresy IP podzielone są na klasy. - Klasa adresu IP określona jest przez najstarsze bity, przy czym do zidentyfikowania jednej z trzech zasadniczych klas (A, B, C) wystarczą dwa pierwsze bity. - Taki mechanizm adresowania wykorzystują rutery, które używają adresu sieci do wyznaczania trasy pakietów.
Klasy usług pA -usługi połączeniowe realizowane ze stałą szybkością transmisji - CBR; jest ona stosowana przy przesyłaniu obrazów wideo i głosu; pB -usługi połączeniowych, umożliwiających przesyłanie głosu i obrazów video ze zmienną chwilową prędkością transmisji - VBR; pC - usługi połączeniowe, oferowane ze zmienną chwilową prędkością transmisji i bez synchronizacji czasowej. Klasa ta jest odpowiednia dla usług świadczonych przez X.25, Frame Relay i TCP/IP; pD - usług bezpołączeniowych, gdy przepływ danych odbywa sie ze zmienną prędkością i nie jest wymagana synchronizacja czasowa, jak np. podczas przesyłania pakietów w sieciach LAN. Każda klasa związana jest z jedną z warstw adaptacji ATM. W sieciach ATM zdefiniowano następujące typy usług: Êusługa o stałej szybkości bitowej CBR (ang. Constant Bit Rate) - opracowana dla źródeł ruchu wymagającego stałej szybkości transmisji w czasie trwania połączenia, np. przesyłanie cyfrowych sygnałów mowy;
Ëusługa o zmiennej szybkości bitowej VBR (ang. Variable Bit Rate) - przewidziana dla źródeł ruchu generujących komórki ze zmienną, ale ograniczoną maksymalną intensywnością transmisji i wymagających gwarantowanego poziomu jakości usługi. Usługa ta jest podzielona na dwa typy:
-rt-VBR (ang. Real-Time Variable Bit Rate) - przewidziana dla źródeł wymagających obsługi w czasie rzeczywistym, np. przesyłanie skompresowanych obrazów ruchomych; -nrt-VBR (ang. Non-Real-Time Variable Bit Rate) - usługa przewidziana dla źródeł nie wymagających synchronizmu czasowego w przekazie informacji miedzy źródłem, a odbiornikiem, np. transmisja danych komputerowych ATM może wykorzystywać do transmisji komórek systemy: -SDH -SONET -PDH -ADSL Zalety standardu ATM:
-istnieje jeden fizyczny interfejs z siecią szerokopasmową, który zapewnia dostęp do wszystkich usług, możliwych do realizacji w tej sieci, (ATM jako sieć realizująca transmisję o dowolnej szybkości bitowej)
-elastyczny rodzaj komutacji i transmisji jest idealnym rozwiązaniem dla usług o wysokiej nieprzewidywalności parametrów transmisji,
-ATM oferuje rzeczywistą fizyczną oraz funkcjonalną integrację w sieci, co zapobiega zwielokrotnianiu zasobów wykorzystywanych dla wielu usług w różnych oddzielonych sieciach,
-możliwość budowy zarówno sieci lokalnych (LAN), metropolitalnych, (MAN), czy rozległych (WAN) wykorzystujących tą samą technologię; uniknięcie problemów połączeń międzysieciowych,
-kompatybilność warstwy fizycznej z już istniejącymi standardami; możliwość wykorzystania jako medium transmisyjnego zarówno skrętki przewodów, jak i światłowodów,
-skalowalność i elastyczność ze względu na odległość, liczbę użytkowników i dostęp do zasobów sieciowych. Wady standardu ATM:
-narzut informacji w sieci ATM wynosi 5/53, tzn. około 9.4% oraz długi czas zestawiania połączenia wirtualnego,
-ATM wprowadza opóźnienie pakietyzacji związane z faktem składania informacji do pakietu po stronie nadawczej i realizacji odwrotnej funkcji po stronie odbiorczej,
-opóźnienie przejścia pakietów przez sieć jest losowe; wymaga to stosowania w przypadku wielu usług czułych na niejednorodności czasu przejścia osobnych mechanizmów poprawiających przezroczystość sieci,
- sieci ATM występuje zjawisko wzmacniania się błędów, tzn. pakiety mogą być tracone z powodu błędów występujących w nagłówkach pakietów (dopóki nagłówki te nie będą zabezpieczone przy pomocy kodu nadmiarowego (pole FEC), - dodatkową przyczyną strat pakietów jest zjawisko przepełnienia buforów; istotne są metody wymiarowania buforów pod kątem aplikacji, - w celu uniknięcia obniżenia jakości świadczonych usług transmisyjnych dla wszystkich połączeń jest potrzebny ciągły nadzór nad rzeczywistymi parametrami wszystkich aktywnych połączeń. IP INTERSIEĆ Fizycznie intersieć jest zbiorem sieci połączonych za pomocą ruterów. Każdy ruter jest specjalizowanym komputerem łączącym dwie (lub więcej) sieci. Sieć INTERNET udostępnia trzy zbiory usług: -Usługi aplikacji
-Usługi niezawodnego przesyłania
-Usługi bezpołączeniowego przesyłania pakietów Datagram IP
- podstawowa jednostka przesyłanych danych; - podzielony na nagłówek i dane; - nagłówek zawiera adres nadawcy i odbiorcy oraz pole typu, które identyfikuje zawartość datagramu; - datagram przypomina ramkę sieci fizycznej. Różnica polega na tym, że nagłówek ramki zawiera adresy fizyczne, zaś nagłówek datagramu adresy IP; - ponieważ przetwarzaniem datagramów zajmują się programy, zawartość i format datagramów nie są uwarunkowane sprzętowo. ADRES IP: -jest 32-bitową liczbą całkowitą zawierającą informacje o tym do jakiej sieci włączony jest dany komputer, oraz jednoznaczny adres w tej sieci. - zapisywany jest w postaci czterech liczb dziesiętnych oddzielonych kropkami, przy czym każda liczba dziesiętna odpowiada 8 bitom adresu IP. np. 32-bitowy adres 10000000 00001010 00000010 00011110 jest zapisany jako 128.10.2.30 - Adresy IP podzielone są na klasy. - Klasa adresu IP określona jest przez najstarsze bity, przy czym do zidentyfikowania jednej z trzech zasadniczych klas (A, B, C) wystarczą dwa pierwsze bity. - Taki mechanizm adresowania wykorzystują rutery, które używają adresu sieci do wyznaczania trasy pakietów. Przydzielanie adresów sieciowych -W celu zapewnienia jednoznaczności identyfikatorów sieci, wszystkie adresy przydzielane są przez jedną organizację. Zajmuje się tym Internet Network Information Center (INTERNIC).
- INTERNIC przydziela adresy sieci, zaś adresy komputerów administrator może przydzielać bez potrzeby kontaktowania się z organizacją. Organizacja ta przydziela adresy tym instytucjom, które są lub będą przyłączone do ogólnoświatowej sieci INTERNET. - Każda instytucja może sama wziąć odpowiedzialność za ustalenie adresu IP, jeśli nie jest połączona ze światem zewnętrznym. Nie jest to jednak dobre rozwiązanie, gdyż w przyszłości może uniemożliwić współpracę między sieciami i sprawiać trudności przy wymianie oprogramowania z innymi ośrodkami. TCP
- Niezawodne strumienie TCP (ang. Transmission Control Protocol), biorą odpowiedzialność za wiarygodne dostarczenie datagramu. Okupione jest to jednak skomplikowaniem protokołu.
- Możliwe jest używanie go zarówno w pojedynczej sieci takiej jak Ethernet jak i w skomplikowanej intersieci. Aplikacje internetowe Tradycyjne: - poczta elektroniczna (e-mail) - sieciowe wiadomości (Network News NEWSNET) - zdalne logowanie (Telnet) - przekaz plików FTP (File Transfer Protocol) - bezpośrednia rozmowa IRC (Internet Chat Relay) Wczesne implementacje obsługiwane w trybie tekstowym z linii komend Większość aplikacji internetowych używa modelu klient-serwer Usługa VoIP (Voice over Internetwork Protocol)
polega na stworzeniu cyfrowej prezentacji sygnału mowy, poddaniu go odpowiedniej kompresji (standardy kompresji G.729, G.723), podzieleniu na pakiety i przesłaniu za pomocą sieci pakietowych (Frame Realy, ATM, Internet). Opiera się ona na tradycyjnych aparatach telefonicznych oraz klasycznych centralach cyfrowych. Komunikacja pomiędzy centralami odbywa się przez sieć komputerową przy użyciu standardowego protokołu IP. Umożliwia to przekazywanie głosu za pośrednictwem wszystkich współczesnych sieci teleinformatycznych LAN, WAN. Zalety telefonii IP
•obniżenie kosztów rozmów, eksploatacyjnych, administracyjnych; •darmowe rozmowy wewnątrz przedsiębiorstwa (tylko koszt łącza); •współdzielona infrastruktura (sieć do transmisji danych, głosu, przekazów wideo); •brak elementów klasycznych central cyfrowych takich jak dedykowane okablowanie; telefoniczne, karty linii wewnętrznych, pola komutacyjne central; •mobilność, szybkość instalacji i łatwość rekonfiguracji telefonów IP; •zastąpienie centrali telefonicznej komputerem - możliwości rozwoju (pojemność serwerów, liczba aplikacji rozszerzająca funkcjonalność telefonii IP); •różnorodność platform sprzętowych dostawców;
7)
Fu
|
Klasy adresów IP -najstarsze bity adresu - do jakiej klasy należy dany adres (w efekcie można stwierdzić ile bitów będzie adresowało sieć, ile zaś sam komputer)
-adresów klasy A jest niewiele (27=128), ale w każdej z sieci klasy może być aż 65535 komputerów
- klasa B to 214 sieci i 216 komputerów
- w klasie C sieć adresowana jest za pomocą 21 bitów - daje to 221 sieci, ale w każdej z nich może być co najwyżej 28=256 komputerów
- adres klasy D ma specjalne znaczenie - jest używany w sytuacji gdy ma miejsce jednoczesna transmisja do większej liczby urządzeń Przydzielanie adresów sieciowych - W celu zapewnienia jednoznaczności identyfikatorów sieci, wszystkie adresy przydzielane są przez jedną organizację. Zajmuje się tym Internet Network Information Center (INTERNIC).
- INTERNIC przydziela adresy sieci, zaś adresy komputerów administrator może przydzielać bez potrzeby kontaktowania się z organizacją. Organizacja ta przydziela adresy tym instytucjom, które są lub będą przyłączone do ogólnoświatowej sieci INTERNET.
- Każda instytucja może sama wziąć odpowiedzialność za ustalenie adresu IP, jeśli nie jest połączona ze światem zewnętrznym. Nie jest to jednak dobre rozwiązanie, gdyż w przyszłości może uniemożliwić współpracę między sieciami i sprawiać trudności przy wymianie oprogramowania z innymi ośrodkami.
Protokół odwzorowania adresów ARP
- Dwa komputery mogą się skomunikować tylko wtedy, kiedy znają nawzajem swoje adresy fizyczne. - Zachodzi potrzeba przekształcenia adresu IP na adres fizyczny tak, aby informacja mogła być poprawnie przesyłana.
Przekształcenia adresu IP na adres fizyczny dokonuje protokół odwzorowania adresów ARP (Address Resolution Protocol), który zapewnia dynamiczne odwzorowanie i nie wymaga przechowywania tablicy przekształcania adresowego. TCP
- Niezawodne strumienie TCP (Transmission Control Protocol), biorą odpowiedzialność za wiarygodne dostarczenie datagramu. Okupione jest to jednak skomplikowaniem protokołu.
- Możliwe jest używanie go zarówno w pojedynczej sieci takiej jak Ethernet jak i w skomplikowanej intersieci. Własności TCP TCP organizuje dwukierunkową współpracę między warstwą IP, a warstwami wyższymi, uwzględniając przy tym wszystkie aspekty priorytetów i bezpieczeństwa. Musi: - prawidłowo obsłużyć niespodziewane zakończenie aplikacji, do której właśnie wędruje datagram, - bezpiecznie izolować warstwy wyższe - w szczególności aplikacje użytkownika - od skutków awarii w warstwie protokołu IP.
Scentralizowanie wszystkich tych aspektów w jednej warstwie umożliwia znaczną oszczędność nakładów na projektowanie oprogramowania. Realizacja niezawodnego połączenia
Aby zagwarantować, że dane przesyłane z jednej maszyny do drugiej nie są ani tracone, ani duplikowane używa się podstawowej metody znanej jako pozytywne potwierdzanie z retransmisją. Przykład, gdy pakiet został zgubiony lub gdy przekroczony został limit czasu. Po wysłaniu pakietu nadawca włącza zegar. Gdy mija określony czas, w czasie którego powinno nadejść potwierdzenie ACK nadawca przyjmuje, że pakiet został zagubiony i wysyła go ponownie. IP Next Generation
- Nowy, 128-bitowy system adresowania !!! - przestrzeń adresowa jest tak duża, że nie może być wyczerpana w przewidywalnej przyszłości - Udoskonalona postać z rozszerzeniami dla aplikacji i opcji - Brak sumy kontrolnej - Nowe pole kontrolne zwane etykietą potoku - Zabezpieczenie przed zjawiskiem tzw. fragmentacji pośredniej (Intermediate fragmentation) - Wbudowane narzędzia kryptograficzne i mechanizmy weryfikacji Co to jest MPLS ? •MPLS jest otwartą technologią, która może być zaimplementowana dla każdego protokołu warstwy sieciowej -jest to technologia zorientowana na IP •connection-oriented (label based) przełączanie bazujące na IP i protokołach sygnalizacyjnych •przez MPLS mogą być tunelowane sieci warstwy 2 (e.g. PPP, ATM, Ethernet, PPTP, L2F). Podsumowanie •Nowoczesna wielousługowa sieć szkieletowa •ATM - zapewnienie jakości •MPLS - przyszłość dla sieci IP •Multi-usługowe interfejsy na brzegu sieci •Wysoka wydajność i duża skalowalność systemu •Pełne zarządzanie sprzętem „end to end” z jednej platformy •Wykorzystywanie obowiązujących standardów •Otwarcie na przyszłe rozwiązania ISDN Sieci zintegrowane -Sieci z integracją technik IDN - Integrated Digital Network - cyfrowa sieć telefoniczna (systemy PCM + komutacja cyfrowa)
-Sieci z integracją usług ISDN - IntegratedServices Digital Network - wielousługowe sieci zapewniające cyfrowe połączenie od terminal do terminala (end-to-end) Usługi przenoszenia Obejmują zestawianie i rozłączanie połączeń pomiędzy użytkownikami oraz przesyłanie informacji pomiędzy stykami użytkownika, a siecią i w samej sieci, bez ingerencji w jej treść. Przykładami usług przenoszenia są: -usługa trybu łączowego ,,64 kbit/s nieograniczone", zapewnia przezroczysty kanał cyfrowy do transmisji plików oraz dostęp do sieci pakietowej X.25. -usługa trybu łączowego ,,3,1 kHz audio" odpowiada obecnym usługom telefonicznym. Tryb ten wykorzystuje się do transmisji sygnałów mowy, faksów grup 1,2,3 i sygnałów z urządzeń dołączonych przez modemy. -usługa trybu łączowego 64 kbit/s do transmisji mowy "speech", odpowiada usłudze telefonicznej, ale tylko w sieci ISDN. -usługa trybu łączowego "2x64 kbit/s" odpowiada usłudze wideofonii i polega na rezerwowaniu dwóch kanałów na tej samej trasie do abonenta wywoływanego. -usługa trybu łączowego "1920 kbit/s, kanał H 12", odpowiada np. usłudze wideokonferencji. -tryb komutacji pakietów: połączenia wirtualne PVC lub SVC. Dane - Szybka komunikacja z komputerami w systemie interakcyjnym dla różnych użytkowników (synchronicznych i asynchronicznych) - możliwość korzystania z sieci z komutacją kanałów i komutacją pakietów - szybka komunikacja międzykomputerowa po łączach cyfrowych - teleakcje: telemetria, telealarmy, telenadzór, telekomenda, telealert - poczta elektroniczna - wyszukiwanie informacji w bazach danych Sieć inteligentna zasadniczo oddziela usługi telekomunikacyjne od sprzętu komutacyjnego centralach, co pozwala operatorom zarządzać istniejącymi usługami lub też wprowadzać nowe bez potrzeby znaczących modyfikacji dokonywanych zazwyczaj w wielu urządzeniach komutacyjnych.
Odbywa się w dwu podstawowych krokach:
• utworzenie odrębnej (znajdujęcej się poza węzłami komutacyjnymi) scentralizowanej bazy, przechowującej dane specyficzne dla konkretnych usług IN. Baza ta określana jest jako punkt składowania danych SDP (Service Data Point)
• wydzielenie logiki usługi (oprogramowania sterującego jej wykonaniem) Sieci integralne Płaszczyzna fizyczna modelu koncepcyjnego architektury sieci inteligentnej przedstawia rozbicie systemu na jednostki fizyczne PE (Physical Entities) oraz interfejsy pomiędzy jednostkami. Odpowiada ona za umiejscowienie odpowiednich jednostek PE w strukturze istniejącej już sieci telekomunikacyjnej.
Charakterystyka wirtualnych sieci prywatnych Wirtualne sieci prywatne zapewniają szyfrowany transfer danych przesyłanych przez Internet. Rozwiązanie to umożliwia budowę bezpiecznej formy komunikacji zarówno w obrębie przedsiębiorstwa, jak i dla celów prywatnych. Tworzenie rozległych sieci korporacyjnych jest możliwe na kilka sposobów: •z wykorzystaniem tradycyjnych połączeń (dial-up), •z wykorzystaniem infrastruktury sieciowej firm trzecich (dzierżawa łączy) •samodzielnej budowy szkieletu rozległej sieci korporacyjnej. Pierwsze rozwiązanie jest atrakcyjne, ale tylko w przypadku korzystania z połączeń lokalnych. Pozostałe warianty, mimo że oferują większą szybkość i niezawodność, okazują się dla małych i średnich przedsiębiorstw często zbyt drogie Zalety VPN : * możliwość połączenia wielu lokalizacji w jedną „logiczną” architekturę bez konieczności ponoszenia przez użytkownika
kosztów budowy infrastruktury sieciowej;
internetowych, VoIP); Bezpieczeństwo w VPN: •Firewalls - rodzaj specjalnej bramy między siecią prywatną a Internetem. Jest oddzielnym urządzeniem lub oprogramowaniem, większość routerów również potrafi pełnić tę rolę. •Szyfrowanie - kodowanie transmitowanej informacji aby nie mogła być odczytana przez osoby trzecie (SKE, PKE, PGP, IDEA, AES) •Tunelowanie - proces umieszczanie całego pakietu danych w innym pakiecie i przesyłania takiej paczki przez sieć (GRE, IPSec, L2F, PPTP, L2TP, MPPE,IPng) Geneza MPLS : •Sieci ATM i IP powstały niezależnie: -Niezależne, odmienne ciała standaryzujące (IETF, ATM Forum/ITU) -różne paradygmaty •IP - bezpołączeniowy, zmienny rozmiar pakietów •ATM - połączeniowy, stały rozmiar pakietów -różna sygnalizacja -Różny sposób opisu przestrzeni adresowej -IP analizuje długie adresy: identyfikator sieci, podsieci/stacji, CIDR, etc., co implikuje operacje na prefiksach zmiennej długości i skomplikowane rutowanie -ATM stosuje etykiety VPI/VCI o znaczeniu lokalnym, co implikuje krótkie adresy o stałej długości i bardziej efektywne rutowanie -itd... •ATM postrzegany jako dominująca technologia dla sieci szkieletowych •IP pozostał dominującą technologią w przedsiębiorstwach
•IP realizuje funkcje sterowania i przekazywanie w warstwie 3, zaś Co to jest MPLS? •MPLS - Multi-Protocol Label Switching •Technika wieloprotokołowej (zdefiniowanej dla różnych protokołów sieciowych - ATM, Ethernet, PPP itd.) komutacji pakietów IP w oparciu o nadawane im etykiety. •Ścieżka, jaką dane podążają przez sieć jest definiowana poprzez zestawienie tablic translacji etykiet - tzw. LSP (Label Switched Path). •Ścieżkę zestawia ruter brzegowy (LER) za pomocą protokołów dystrybucji etykiet (np. LDP, CR-LDP, RSVP-TE). -Pakiety są przekazywane w sieciach MPLS przy wykorzystaniu tablic asocjacyjnych (lookup-table) indeksowanych etykietą, co daje większą prędkość oraz umożliwia realizację CoS poprzez rezerwowanie zasobów dla określonych ścieżek. •MPLS oferuje możliwości tworzenia sieci wydzielonych (VPN) oraz inżynierię ruchu w sieciach IP. Co zapewnia MPLS? MPLS jako swoisty upgrade IP zapewnia: •Możliwość etykietowania przenoszonych pakietów, a co zwiększa efektywność zarządzania ruchem w sieci; •Przenoszenie pakietów o takiej samej przypisanej etykiecie, po takich samych, ustalonych wirtualnych ścieżkach - tunelach ( na wzór ATM); •Realizację funkcji rutingowych i przełączających w węzłach wspierających technikę MPLS; •Usprawnienie procesu rutingu i przenoszenia pakietów przez sieć.
Funkcje realizowane przez MPLS: •Określenie mechanizmów zarządzania strumieniami ruchu o różnym natężeniu i między różnymi urządzeniami w sieci lub nawet między różnymi aplikacjami; •Dostarczenie narzędzi do odwzorowania adresów IP w proste, stałej długości etykiety, wykorzystywane przez różne techniki komutacji i przesyłania pakietów; •Dostarczanie interfejsu rozszerzającego dla istniejących protokołów rutingowych: RSVP i OSPF; •Obsługę warstwy drugiej stosu protokołów: TCP/IP, ATM czy FR.
|