1. Протокол организации канала «точка-точка»: ррр
РРР – Point-to-Рoint Protocol, 1980 г.
Служит для непосредственной связи между двумя точками, обеспечивает передачу датаграмм через последовательные каналы связи (например, поверх доступа ISDN или ADSL).
Multilink PPP – для организации одного канала данных по нескольким совмещенным В64 (в ISDN).
Основные компоненты:
HDLC (High Level Data Link Communocation) – семейство протоколов канального для формирования процесса передачи датаграмм.
LCP (Link Control Protocol) – организация, конфигурация и контроль соединения. Отсылает пилот-пакет и ожидает ответ.
NCP (Network Control Protocol) – организация и выбор протокола сетевого уровня (позволяет работать не только с IP)
Принцип работы:
Проверка состояния канала и установление соединения (LCP и NCP)
Конфигурация и выбор протокола сетевого уровня (NCP)
Пересылка датаграмм
Закрытие соединения (NCP и LCP)
Формат пакета:
2.Широкополосный доступ xDsl
Digital Subscriber Line – DSL
Предложена Bellcore в 1980х как параллельная разработка ISDN (которая в то время все еще была в разработке, и так лет 20)
Варианты подключения: по оптоволокну и меди.
Существует несколько вариантов DSL, различающихся по скоростям, способу использования физической среды и диапазону возможностей.
Современные популярные стандарты хDSL
Организация абонентского доступа посредством DSL
Основные элементы
CPE - Customer Premise Equipment - оборудование оконечного пользователя
DSLAM - Digital Subscriber Line Access Multiplexer – концентратор DSL, его задача - восстановление данных из кадров ADSL и формирование потока ячеек ATM, который будет передаваться дальше по сети.
BRAS - Broadband Remote Access Server - сервер широкополосного удаленного доступа, позволяет управлять параметрами трафика от пользователей ADSL на уровне канала передачи данных пакетного трафика.
ISP - Internet Service Provider - оператор услуг Интернет, или Интернет-провайдер
Функционирование ADSL с точки зрения протоколов
Распределение полосы частот ADSL
Принцип работы сплиттера
3.Pon: Passive Optical Network(пассивные оптические сети)
Решение для организации «последней мили».
Волоконно-оптический кабель как среда передачи.
Древовидная архитектура без резервирования (оптимальное дерево).
Пассивные разветвлители в узлах.
Дуплекс по одному кабелю с использованием частотного разделения.
Использование известных протоколов для организации канального уровня.
Архитектура сети PON
Элементы PON
OLT- Optical Line Terminal: центральный узел, обеспечивает подключение к магистральным сетям через соответствующие интерфейсы. Содержит мультиплексор WDM.
ONT - Optical Network Terminal: абонентский узел, обеспечивает подключение пользователей. Содержит мультиплексор WDM.
Сплиттер (или разветвлитель): пассивное устройство, не требующее питания и обслуживания. Обеспечивает возможность организации ответвления сети.
Семейство технологий PON
APON - ATM PON. Транспортный протокол – ATM. Окна прозрачности: вниз:1550 нм , вверх: 1310 нм. В 2005 году оборудование APON компании Terawave (единственной представленной в РФ) снято с производства. Использование полосы пропускания 71%
BPON - Broadband PON: развитие стандарта APON. Транспортный протокол – ATM. Активно используется для подключения корпоративных клиентов и построения сетей доступа операторского класса.
EPON - Ethernet PON. Транспортный протокол – Ethernet. Низкая стоимость. Однако плохо использует полосу пропускания.
GEPON - Gigabit Ethernet PON, развитие стандарта EPON.
GPON - Gigabit PON. Совместим c АТМ, SDH, TDM, Ethernet. Использует 93% полосы пропускания. Использует кадры SDH, но с возможностью динамического распределения ресурсов (GFP - Generic Framing Protocol).
Принцип действия PON
Организация канала вниз
Организация канала вверх
Формат кадров EPON/GEPON
SOP (start of packet) – 1 байт, указывает на начало кадра.
Резервное поле, 4 байта
LLID (Logical Link Identificator) – 2 байта, указывает индивидуальный идентификатор узла, требуется для эмуляции соединений точка-точка и точка-мультиточка. Первый бит поля указывает режим передачи кадра (unicast или multicast). Остальные 15 бит содержат индивидуальный адрес узла.
CRC (Сircle Redundancy Check) – 1 байт, контрольная сумма по преамбуле
DA (Destination Address) – 6 байт, указывает MAC-адрес станции назначения. Это может быть единственный физический адрес (unicast), групповой адрес (multicast) или широковещательный адрес (broadcast).
SA (Source Address) – 6 байт, указывает MAC-адрес станции отправителя.
L/T (Length/Type) – 2 байта, содержит информацию о длине или типе кадра.
Поле данных, переменной длины.
PAD (наполнитель) – поле используется для дополнения кадра до минимального размера.
FCS (Frame Check Sequence) – 4 байта, контрольная сумма кадра, вычисленная с использованием циклического избыточного кода.
opcode (optional code) – 2 байта, уточняет тип управляющего кадра: GATE (от OLT) и REPORT (от ONT).
TS (Time Stamp) – 4 байта, содержит временную метку отправителя.
message – 40 байтов, служебная информация протокола MPCP.
4. WI-FI: Семейство рекомендаций 802.11(самые распространенные)
802.11
Специальный беспроводной интерфейс между беспроводным клиентом и базовой станцией или точкой доступа, а также к другими беспроводными клиентами
IEEE 802.11a (1997, 1999, 2001 г.)
Скорости до 54 M бит/с, диапазон частот 5 гГц
Использует ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM - orthogonal frequency division multiplexing )
IEEE 802.11b (Wi-Fi) (1999 г.)
Скорость до 11 Mбит/с (каналы на 5.5 Мбит/с, 2 Мбит/с и 1Мбит/с), диапазон частот 2.4 гГц.
В качестве доступа использует DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum )
IEEE 802.11g (2003 г.)
От 20 Mбит/с, диапазон частот 2.4 гГц. Аутентификация по МАС-адресам.
Шифрование WPA 128-битное.
IEEE 802.11n (2009 г.)
От 100 Mбит/с, диапазон частот 2.4 гГц.
Использует дополнительные методы защиты канала