Тема: Модель тср/ір

На початку 80-х років міністерство оборони США створило модель ТСР/ІР для опису функціонування мереж яка зберігатиме працездатність у будь-яких критичних умовах, навіть після ядерної війни. Із розвитком технологій ця модель була відтворена фізично як наслідок ми всі користуємося послугами мета-мережі Інтернет. Завдяки децентралізації та використання різноманітних бездротових технологій Інтернет зберігатиме працездатність навіть якщо частина його обладнання вийде з ладу.

Модель ТСР/ІР та відповідний її стек протоколів як найкраще описують функціонування такої мережі.

Таким чином він відповідає за представлення інформації у відповідному форматі, синхронізації зв’язку , та передачу інформації від і до додатку користувача. Завдання такої різноманітності функцій прикладний рівень забезпечує гнучкість для розробників програмного забезпечення.

Транспортний рівень моделі ТСР/ІР забезпечує надійну передачу інформації, крім того він має справу із забезпеченням QOS- відповідного рівня надійності доставки інформації залежно від потреб користувача. Призначення рівня internet забезпечує доставку інформації із будь-якого джерела до необхідної точки незалежно від того який шлях обрано і скільки проміжних пунктів пройдено.

• Рівень мережевого доступу деталі технологій глобальних та локальних мереж, яким здійснюється передача інформації. У відповідність даній мережі можна поставити так званий протокольний граф, який описує розміщення протоколів стеку ТСР/ІР по рівнях моделей ТСР/ІР.

Тема: Фізичний рівень моделі osi.

Передача сигналів у середовищі існує 2 типи сигналів: аналогові та цифрові. Завдяки перетворенню Фур є дискретний сигнал можна отримати як суму аналогових із кратними фазами.

Інформаційні мережі як правило з’єднують пристрої інформації в яких представляються у 2-вій системі числення. Це означає що інформація як передається каналами зв’язку кодується певним чином для представлення 2-х символів. При цьому спосіб кодування залежить від середовища передачі даних: якщо в якості провідника використовується металевий дріт, а носієм є електричний струм то двійкову одиницю можна закодувати високим рівнем, а нуль низьким.

При передачі сигналів через оптоволоконні лінії одиницю можна зафарбувати більшою яскравістю теплового імпульсу, а нуль меншою.

Важливою характеристикою передачі сигналу у середовище її часу розповсюдження сигналу. Кількісною мірою його можна назвати RTT (Round Trip Time), час подвійного розповсюдження. Це який проходить при передачі сигналу від відправника до отримувача при проходженні сигналу туди і назад. Максимальне значення цього часу є фіксована величина для конкретної мережевої технології. Саме це значення накладає обмеження на діаметр мережі, оскільки час проходження сигналу між двома її най віддаленими вузлами не повинен перевищувати RTT/2 необхідно врахувати заборону розповсюдження сигналу при проектуванні кожної конкретної мережі. Якщо час розповсюдження сигналу через середовище надто великий ми починаємо його використовувати не ефективно, крім того затримка інформації в одній частині може викликати проблеми в іншій частині. При затримці кінцевий пристрій може не встигати обробляти інформацію зі швидкістю з якою вона передається. В такому випадку використовується тимчасове зберігання, крім того існують програмні методи регулювання швидкості потоку даних.

Завади що впливають негативно на сигнал затухання виражається у втраті сигналу своєї амплітуди це може виникати в наслідок опору середовища та перевищення максимально допустимої довжини сегменту.

Затухання оптичних відбувається через те що не вся світлова енергія відбивається від стінок світловоду, частина її поглинається. Для вирішення цієї проблеми використовують регенеруючі та підсилюючі пристрої.

Для уникнення відбивання необхідно максимально узгоджувати опори у металевих провідниках або спеціальним чином обробляти кінцівки оптоволоконних кабелів.

Шуми це небажаний додатковий сигнал який спотворює або зовсім руйнує корисність сигналу що передається каналом зв’язку. Відношення сигнал – шум вказує наскільки потужний сигнал корисний у лінії перевищує шум. Зрозуміло що чим більше значення цього відношення тим менший вплив шуму на сигнал. Види шумів які впливають на електричний сигнал: Next (кінцеві перехресні наводки – Near Еnd Сross Falk) – виникають у провіднику під впливом електричного струму, що проходить у сусідньому провіднику. Для уникнення використовується техніка попарного скручування провідників.

Термінальний або білий шум.

Виникає у металевих провідниках в наслідок хаотичного руху електронів, він є не уникним.

Впив силових ліній та ліній заземлення.

Виникає в наслідок того ще як правильно електричні проводи та мережеві проводи прокладаються на невеликі відстані.

Електромагнітна та радіочастотна інтерференція. Мережевий кабель представляє собою певного роду антену яка досить сприйнятною до електромагнітних хвиль, це може бути і радіочастотне і електромагнітне – породжене трансформаторами, електромоторами, флюрисцентними лампами. Для уникнення всіх вище проблем використовується техніка екранування (заключення кабелю у спеціальні екрануючі матеріали) та взаємокомпенсації (струм в сусідніх провідниках проходить у різних напрямках), таким чином магнітні поля взаємокомпенсуюються.

Дисперсія (розсіювання)- це розмиття границь сигналу (завалювання фронту).

Розсинхронізація, тремтіння сигналу відбувається, якщо сигнал прибуває раніше або пізніше розрахункового часу.

Затримка виникає:

Через скінченну швидкість розповсюдження сигналу середовища,

Через затримку сигналу на проміжних пристроях.

Колізія – або зіткнення сигналів. Вона виникає внаслідок накладання сигналів різних джерел, при цьому всі повідомлення руйнуються і необхідна їх повторна передача. Колізії вирішуються засобами конкретної технології – передачі даних.

Основні типи середовища передачі даних

Екранована вита пара (STP)

Для захисту сигналу від перешкод використовуються техніки екранування, паралельного перекручування проводів, а також ефект взаємокомпенсації.

Мідні проводи у пластиковій ізоляції

В якості екрану використовується тонка металева фольга. Фізичні характеристики STP:

• Хвильовий опір 150 Ом

• Пропускна здатність від 10-100 Мбіт\сек.

• Максимальна довжина сегменту (для технології Ethernet) 100 метрів.

Недоліки:

• Порівняно висока ціна

• Складність прокладки

Екранована вита пара (S-STP, FTP)

Фізичні властивості:

• Хвильовий опір 100-120 Ом

• Пропускна здатність 10-100 Мбіт\сек

При інсталяції екранованих провідників екран обов’язково потрібно заземлити.

Неекранована вита пара (UTP)

Даний кабель для захисту сегменту від перешкод покладається лише на ефект взаємокомпенсації шляхом попарного скручування проводів. Він є дешевим і легким у інсталяції.

Недолік – погана захищеність від зовнішніх перешкод.

Фізичні характеристики:

• Хвильовий опір 100 Ом

• Пропускна здатність 10-100 Mбіт\сек (для технологій Ethernet; максимальна 100 метрів між свічами)

Коаксіальний кабель:

При прокладанні сучасних комп’ютерних мереж кабель не використовується (2004 – 2005 його вилучено із стандартів).

Фізичні характеристики:

• Хвильовий опір 50 Ом

• Пропускна здатність 10-100 Мбіт\сек

• Максимальна довжина сегменту 500 метрів для товстого коаксіалу , 180 метрів для тонкого.

Оптоволоконний або волокно-оптичний :

Переваги: несприйнятливий до електромагнітного випромінювання.

Недоліки: висока ціна, складність інсталяції.

В якості середовища передачі даних може також служити повітря та безповітряний простір (це супутниковий зв'язок, радіозв’язок та інші.)

Фізичні типології локальних мереж:

Фізична типологія – це граф вершинами якого є вузли мережі, а ребрами – фізичні зв’язки між ними.

Логічна типологія описує як циркулюють інформаційні потоки між вузлами мережі. Фізичні типології можуть не співпадати між собою.

Види типології:

• Шинна типологія всі вузли мережі під’єднані до єдиного каналу зв’язку.

Недоліком є те, що при виході із ладу одного із зв’язків між вузлами вся мережа втрачає працездатність.

• Кільцева типологія. Кожен попередній вузол з’єднаний з наступним і останній з першим, утворюючи кільця.

Недолік аналогічний до попереднього.

• Подвійне кільце.

• Дана типологія володіє вищою надійністю, порівняно з попередніми.

• Розширена зіркова технологія.

Кожен із кільцевих вузлів звичайної зірки може стати ядром іншої зірки.

• Деревовидна типологія.

Зручна для побудови мережі із ієрархічними відносинами

• Мішана типологія.

Для мішаної типології у цій немає послідовностей зв’язків. Із ребрами вона є частково повною типологією

• Повна типологія.

Кожен вузол мережі з’єднано із всіма іншими вузлами. Висока швидкість забезпечується за рахунок великої кількості надлишкових зв’язків. Але сутні великі апаратні затрати.

• Стільникова або комірчаста технологія.

Використовується у без провідниковій технології зв’язку.