Методи цифрового кодування. Найвживаніші методи кодування або коди це:

19. Маркерні методи доступу. Процедура реконфігурації. Методи доступу в мережах з ретрансляцією.

При маркерному методі доступу в мережу вводять спеціальний кадр - маркер, який переходить по черзі від станції до станції. Остання передає маркер першій і виникає логічне кільце. Метод визначено для мереж шинної, кільцевої, зірко- та деревопо­дібної конфігурації, моноканалу і мереж з ретрансляцією. Використовують у мережах Аrcnet, Тоken Ring, Ringnet.

Маркерний доступ у шинній мережі. Станція, що є в логічному кільці, постійно прослуховує шину і приймає адресований їй кадр. Якщо цей кадр маркерний, то станція спочатку передає інформаційний кадр, а потім - маркерний. Якщо ж інформації нема, то лише маркерний. Маркер містить адресу приймача. Будь-яка станція може від’єднатися від логічного кільця, коли має маркер. Для цього вона надсилає попередній станції кадр Налагодження наступного вузла, потім від'єднується. Операція приєднання відбувається 2-ма способами:

1. Кожна станція через п тактів запускає процедуру суперництва і передає кадр Шукання наступного вузла, в якому є вікно. Станції, які бажають приєднатися, надсилають у вікні кадр Налагодження наступного вузла.

2. Це процедура реконфігурації. Станція, якій потрібно приєднатися, починає передавати збійну послідовність. Відбувається втрата маркера і реконфігурація мережі. Всі станції перебувають у стані бездіяльності. Станція збуджу­ється, коли закінчився тайм-аут або отримано маркер. Тривалість тайм-ауту пропорційна до номера станції, тому станція з найменшим номером збудиться першою. Така станція є у стані опитування, тобто вона передає маркерні пакети станції з наступною за порядком адресою. Якщо відповіді немає, маркер передається станції з наступною адресою і т.д., доки станція з найбільшим номером не перешле маркер першій станції. Розпочинається нормальна робота мережі.

Кільцева мережа, в якій використовується маркерний доступ називається мережею з ретрансляцією і передаванням маркера. У станціях інформацію приймають, аналізують і передають на сусідню станцію. Довжина сполучень не обмежена. Маркер не має поля адреси. Він може бути у вільному та зайнятому станах. Якщо станції не мають інформаційних кадрів, то по мережі проходить вільний маркер. Станція, яка має інформацію, чекає вільного маркера. Коли він надходить до неї, станція змінює його стан на зайнятий і додає ще інформаційний кадр, що має адресу призначення. Станція, якій цей кадр адресовано, передає його на вищий рівень та повторює далі по мережі. Тому маркер з інформаційним кадром знову потрапляє на станцію, яка його зайняла.

Від'єднання однієї станції виводить з ладу мережу. Одним із способів зробити кільцеві мережі надійнішими є, нп, встановлення спеціальних реле, що від'єднують станцію.

20. Кільцеві ЛМ з уставленням регістру. Метод доступу з запитом пріоритету.

Кільцеві ЛМ з уставленням регістра мають нову конструкцію передавача станції. Станція має передавач і приймач, який аналізує адресу кадру, що надійшов. Якщо кадр адресовано цій станції, то його передають для опрацювання протоколам вищих рівнів і вилучають з кільця. В іншому випадку кадр потрапляє на вхід передавача. Перемикач на виході передавача по черзі з’єднується з кожним з трьох виходів: прямим для транзитних даних, буфером транзитних даних і регістром передавача, де знаходяться дані для передавання з даного комп’ютера. Якщо комп’ютер не має даних для передавання, то передаються транзитні дані. Якщо має дані для передавання, то з регістра передається кадр даних разом з регістром, а транзитні дані зберігаються в буфері транзитних даних. В наступних тактах дані з комп’ютера передаються з регістра разом з регістром, а транзитні з буфера транзитних даних. Після передавання даних з комп’ютера відновлюється пряме передавання транзитних даних. Перевага: ефективність використання каналів зв’язку. Застосовано в мережі Естафета.

Метод доступу з запитом пріоритету стандартизовано ІЕЕЕ в 1995 (стандарт ІЕЕЕ-802.12). Реалізовано в мережі 100 VG Anylan. За подібним алгоритмом працює і мережа USB.

Ця мережа має структуру розгалуженого дерева. Центром кожної зірки є комутатор, який має вхідні та вихідні порти. Він періодично опитує вихідні порти про наявність інформації для передавання. До вихідних портів приєднані пристрої нижніх рівнів дерева, які називають вузлами. Вхідний порт приєднано до комутатора вищого рівня.

Запит на передавання, який надходить від вузла, має рівень пріо­ритету. Нормальний пріоритет - для передавання файлів, а високий – для відео чи аудіопотоків. Якщо приєднаний до комутатора пристрій має кадр найбільшого пріоритету, він передає його комутатору. Той аналізує адресну інформацію і передає кадр іншому вузлу або комутатору вищого рівня. Перевага: відсутність колізій, можливість переда­вання різних типів даних, висока ефективність використання смуги пере­пускання за високих навантажень (до 95%).

21. Головні функції протоколів мережевого та транспортного рівнів. Мережевий рівень. Данограмна стратегія та стратегія віртуальних каналів, їхнє порівняння.

Мережевий є 3-м рівнем за стандартом 7498 ISO, виконує передачу даних через одну або кілька систем, тобто маршрутизацію, забезпечує для транспортного рівня незалежність від методів та засобів комутації, різних маршрутів у фізичних засобах сполучення. Головні функції:створення мережевих з'єднань і ідентифікація їх портів; виявлення і виправлення помилок, що виникають при передачі; управління потоками пакетів; організація послідовностей пакетів; маршрутизація і комутація; сегментація і об'єднання пакетів.Протоколи мережевого рівня реалізуються програмними модулями ОС та засобами маршрутизаторів.

Транспортний рівень є 4-м, керує взаємодією процесів, а не станцій, надає прикладним об'єктам наскрізне прозоре сполучення через усі фізичні засоби мережі. Головні функції: налагодження сполучення; узгодження партнерами якості сервісу (вибір перепускної здатності, транзитної затримки, коефіцієнта невиявлених помилок); передавання звичайних і термінових даних; керування потоками блоків даних; аварійне розірвання і нормальне завершення сполучення.

Данограмна стратегія та стратегія віртуальних каналів, їх порівняння.

Данограмна - це транспортна мережа, у якій передаються окремі, не пов'язані між собою пакети - данограми. Подібно до пошти: окремі листи незалежні, їх можна загубити.

У мережі віртуальних каналів перед початком передавання між парою процесів налагоджується постійне сполучення - віртуальний канал, що діє протягом усього сеансу зв'язку. Подібно до телефонної мережі.

Порівняння: Данограмна надсилає пакети швидше, але немає гарантії, що пакет дійде до адресата, адже порядок надходження пакетів випадковий; можлива втрата пакетів та переповнення буферів. У мережі віртуальних каналів зв'язок повільніший, є гарантія, що пакет дійде до адресата, адже порядок надходження пакетів зберігається; якщо вузол переповнений, надходження пакетів від джерела припиняється.

22. Транспортний рівень. Його головні функції та класи сервісу.

Транспортний рівень є 4-м за стандартом 7498 ISO, керує взаємодією процесів, а не станцій, надає прикладним об'єктам наскрізне прозоре сполучення через усі фізичні засоби мережі. Головні функції: налагодження сполучення; узгодження партнерами якості сервісу; передавання звичайних і термінових даних; керування потоками блоків даних; аварійне розірвання і нормальне завершення сполучення.

Є 5 класів сервісу, що надаються транспортним рівнем. Вони відрізняються якістю послуг, що надаються: терміновість, можливість відновлення перерваного зв'язку, забезпечення взаємодії кількох транспортних сполучень з одним мережевим (мультиплексування) або одного транспортного сполучення з кількома мережевими (розщеплення); здатність до виявлення і виправлення помилок передачі, таких як спотворення, втрата і дублювання пакетів; узгодження допустимої частоти помилок; регулювання перепускної здатності сполучення; відновлення після збоїв.

НП, якщо якість каналів передавання дуже висока й імовірність виникнення помилок невелика, то треба скористатися одним з простих сервісів без численних перевірок та прийомів підвищення надійності. Якщо ж транспортні засоби нижніх рівнів дуже ненадійні, то треба звернутися до найрозвинутішого сервісу, що використовує максимум засобів для виявлення й усунення помилок, - це попереднє встановлення логічного з’єднання, контроль доставки повідомлень щодо контрольних сум і циклічної нумерації пакетів, встановлення тайм-аутів доставки і т.д.

23. Проблема маршрутизації. Класифікація методів маршрутизації. Прості та складні методи. Випадкова, лавинна, фіксована.

Проблема маршрутизації полягає у виробленні маршруту, по якому рухається пакет у багатовузловій мережі. Маршрутизацію забезпечують розміщенням у вузлах мережі програм та маршрутних таблиць.

Класифікація: всі методи поділяють на прості ( не потребують у вузлах мережі маршрутних таблиць та складного програмного забезпечення) та складні ( використання таблиць маршрутизації ).

Прості поділяються на випадкову, лавинну та фіксовану маршрутизації.

Випадкова: вузол, який одержав транзитний кадр, пересилає його в один зі своїх вихідних каналів, який вибирається випадково. Щоб пакет не блукав у мережі, у нього вмонтовують лічильник кількості пройдених вузлів. Якщо значення лічильника перевищило деяку цифру, то пакет знищується. Не гарантує передавання пакета адресату, створює додатковий потік у мережі. На практиці не використовують.

Лавинна: кожен вузол передає транзитний пакет у всі вихідні канали. Кожен пакет має лічильник кількості пройдених вузлів. Створює значний потік у мережі, проте гарантує передавання пакета.

Фіксована: вручну адміністратор мережі в таблиці маршрутів закріплює маршрут даних від вузла-джерела вузлу-адресату. Простота реалізації, зростає час затримки передачі даних при перевантаженні мережі.

24. Адаптивні методи маршрутизації. Маршрутизація «за досвідом». Метод якнайшвидшого передавання. Локально-адаптивна маршрутизація. Розподілена маршрутизація. Централізована та гібридна маршрутизації.

Складні методи маршрутизації поділяють на детерміновані та адаптивні.

Детерміновані передбачають використання у проміжних вузлах таблиць маршрутизації, які не змінюються. Ефективні для малозавантажених мереж.

Адаптивні гнучкіші, маршрутна інформація може змінюватися залежно від завантаженості окремих ланок мережі, виходу їх з ладу. До адаптивних методів відносяться:

• Маршрутизація "за досвідом". Транзитні пакети кожного вузла спрямовують у випадкові канали. Кожен пакет, крім адрес відправника та одержувача, має лічильник кількості пройдених каналів. Вузол аналізує цю інформацію і будує таблицю найближчих вузлів у випадку надсилання пакета до конкретного адресата.

• Метод якнайшвидшого передавання. Мета - якнайшвидше позбутися транзитного пакета. Для кожного вихідного каналу фіксують час, коли той передавав пакет певному адресату, також використовують інформацію про наявність та довжину черг до вихідних каналів.

• Локально-адаптивна. Висновок про спрямування пакета в конкретний канал робиться на підставі тільки локальної інформації про наявність та довжину черг до вихідних каналів.

• Розподілена. У кожному вузлі зберігаються маршрутні таблиці, у яких зазначено маршрути до кожного з адресатів з мінімальною затримкою передавання. Спочатку ці таблиці будують теоретично. Потім дані постійно поновлюють. Використовують, нп, у мережі Internet. Дає змогу зменшити потік маршрутизації та зробити роботу мережі стабільною.

• Централізована. Є центральна інстанція, якій усі вузли передають інформацію про завантаженість каналів, наявність черг. На основі цієї інформації ця інстанція розраховує таблиці маршрутизації і пересилає їх усім вузлам мережі. Недолік: інформація може бути застарілою, надійність мережі залежить від надійності сервера централізованої маршрутизації.

• Гібридна - це комбінація локально-адаптивної та централізованої. Сервер маршрутизації розсилає всім вузлам маршрутні таблиці. Проте у кожному вузлі врахована і наявність вихідних черг. Висновок про передавання роблять на основі оцінки переваг варіантів локальної та централізованої маршрутизацій.

25. Загальна характеристика та історія розвитку кабельних мереж. Прості кабельні мережі.

Загальна характеристика та історія.

Кабельні мережі розвивалися в напрямі від простих мереж шинної або кільцевої структури до комбінованих, а сьогодні це структурована кабельна система. Є два підходи. Комп'ютерні фірми в розробках застосовують з'єднання комп'ютерів один з одним, поступово нарощуючи мережу. Комунікаційні фірми використовують кабельні телефонні мережі, які діють вже давно і мають складну розгалужену структуру, крос-панелі, розетки.

Сьогодні актуальними є обидві тенденції, які мають + та −. Прості мережі прокладають швидше, дешевші, 5-8 років експлуатації, але складні в експлуатації та модернізації. Структуровані дорожчі, до 15 років експлуатації.

Прості кабельні мережі розглянемо на прикладі мереж Ethernet 10Base-ХХ.

10Base-5. Швидкість передавання 10 Мбіт/с. Трансивери закріплені на кабелі роз'єднувачем з проколюванням ізоляції. Сегмент мережі має довжину до 500 м та до 100 трансиверів. У мережу можна приєднати до 5 сегментів, кількість повторювачів між довільними станціями - не більше 4. Максимальна кількість станцій у мережі - 1024.

10Base-2. Швидкість 10 Мбіт/с. Станції мережі приєднані до кабелю через ВNC-роз’єднувачі (тонкий Ethernet). Сегмент мережі має довжину до 185 м та максимально до 30 трансиверів. У мережі може бути до 5 сегментів, кількість повторювачів - не більше 4. У мережі може бути до 3 сегментів, з'єднаних двома лініями завдовжки до 185 м кожна і без станцій. Максимальна кількість станцій у мережі - 150.

10Base-Т. Мережа на скрученій парі. Має структуру розподіленої зірки, яка надійна, проста в експлуатації, сумісна з Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Застосовують концентратори. Кількість станцій, які можна приєднати до мережі, залежить від кількості портів у концентраторах. Відстань між станцією та концентратором - не більше 100 м. Між будь-якою парою станцій не може бути більше 5 сегментів та 4 повторювальних секцій.

26. Комбіновані кабельні мережі. Структуровані кабельні вирішення. Головні підсистеми.

Комбіновані кабельні мережі застосовують, якщо потрібно частину мережі розмістити на більшій відстані, ніж дозволяють прості мережі. НП, комбінована мережа з використанням скрученої пари і "тонкого" Ethernet. Сегмент "тонкого" Ethernet приєднано через спеціальні роз’єднувачі концентраторів за допомогою кабелю зовнішнього доступу. Структурні обмеження Ethernet наводять у вигляді "правила 5-4-3": у мережі Ethernet може бути не більше 5 сегментів (кабельних з'єднань), 4 повторювачів, тільки до трьох сегментів можуть бути приєднані клієнтські станції.

Структуровані кабельні вирішення. Структуровану мережу деревоподібної структури монтують в адміністративному або офісному будинку. Кабельна система має елементи: кампусний розподілювач, магістральна кампусна система, будинковий розподілювач, магістральний кабель будинку, поверховий розподілювач, горизонтальний кабель, пункт переходу, телекомунікаційний роз'єднувач.

Нормативи: нп, поверховий розподілювач на кожні 1000 м², на кожен поверх; 2 роз'єднувачі для кожної робочої ділянки; обмеження на довжину з'єднань: нп, магістральний кабель будинку 500 м, горизонтальний кабель не більше 90 м. Використовуються кабелі 5-7 категорій (D, E, F).

Структурована мережа дорога, але гнучка в експлуатації, дає змогу передавати різну інформацію: телефонні сигнали, дані, відеоінформацію. Термін служби - 10-15 років. Прокладають представники спеціалізованих фірм. Під час побудови всі компоненти (кабелі, комутатори, панелі, розетки, шнури) та вся система повинні пройти сертифікацію на відповідність певній категорії або класу (наприклад, п'ятій категорії класу D).

У структурованій кабельній системі виділяють головні підсистеми: вертикальна (міжповерхова магістраль з волоконно-оптичного кабелю або скрученої пари, швидкість 100 Мбіт/с); керування (монтують на кожному поверсі, складається з комутатора та комутаційної панелі), горизонтальна (кабельна мережа між комутаційною панеллю та підсистемою робочого місця, застосовують скручену пару), робочого місця (складається з розеток RJ-45 та комутаційних шнурів, якими приєднані комп'ютери).

27. Типові структурні вирішення. Розподілена та централізована магістраль. Технологія Direct PC.

До типових структурних вирішень відносяться розподілена та централізована магістраль, гібридні міжмережеві магістралі, глобальна мережа, гібридна технологія Direct PC.

Розподілена магістраль. На кожному поверсі встановлено концентратор, який збирає всі потоки. Сполучення між поверхами налагоджують через маршрутизатори або за технологією локальних мереж чи з використанням FDDI. Кожен сегмент (з’єднання) - окрема підмережа. Під час передавання даних між сегментами інформація проходить через маршрутизатори. Вартість велика (багато маршрутизаторів), але велика надійність.

Централізована магістраль – має центральний маршрутизатор або комутатор. Використовують для побудови мережі одного будинку. Зручне керування, вартість менша, зменшено затримки. Для більшої гнучкості у центрі магістралі можна розмістити конфігурований комутатор. Це дає змогу об'єднувати сегменти на різних поверхах в окремі підмережі, виділити окремий серверний канал, призначати та перепризначати сервери до окремих сегментів.

Гібридні міжмережеві магістралі використовують для кабельних з'єднань з кількох будинків. Для магістралі використовують технологію локальних мереж, на рівні окремих будинків - централізовану магістраль, а для з'єднань між будинками - розподілену магістраль.

Глобальна мережа. Вузлами є маршрутизатори. Серед них виділяють головні вузли мережі з приєднаним до них «кущем» маршрутизаторів для організації доступу.

Технологія Direct PC є технологією асиметричного передавання. Користувач передає запит через звичайний комутований канал зв'язку і модем постачальнику Internet-послуг. Спеціальний центр супутникового зв'язку надсилає дані користувачу через супутник. Комп'ютер користувача обладнаний адаптером та супутниковою приймальною антеною. Швидкість одержання даних перевищує швидкість надсилання запиту.

Технологію Direct PC започаткували в 1995. Сьогодні пропонують три сервіси: швидкісне низхідне передавання даних в Internet; одночасне передавання великих файлів багатьом адресатам; передавання телевізійних, навчальних програм у реальному часі багатьом користувачам. Удосконалений варіант - технологія NetSat Direct. Є змога передавати запит безпосередньо через супутник з використанням мікрохвильового передавача. Нетреба висхідного модемного сполучення.

28. Поняття протокольного стека. Протокольний стек TCP/IP, його загальна характеристика. Структура мережі TCP/IP. Головні протоколи стеку TCP/IP.

Протокольний стек -це набір протоколів з конкретним застосуванням.

Найбільш поширений протокольний стек ТСР/ІР. Використовують, нп, у мережах ОС Unix та Internet. Стек TCP/IP є базовим набором протоколів, відповідальний за розбивання вихідного повідомлення на пакети (протокол TCP), доставку пакетів на вузол адресата (IP) і збирання вихідного повідомлення з пакетів (TCP).

Структура мережі ТСР/ІР - це об'єднання окремих локальних мереж з унікальними адресами через маршрутизатори. Комп'ютери в локальній мережі називають гостами, теж мають унікальні адреси.

Оскільки мережа протоколу ТСР/ІР об'єднує кілька локальних мереж, то її називають internet (з маленької), що дослівно означає міжмережеву мережу. Internet (з великої) є сукупністю інформаційних ресурсів і теж використовує протоколи ТСР/ІР. Велику корпоративну мережу, побудовану за принципами та на програмному забезпеченні internet, називають intr a net, а таку ж корпоративну мережу, яка взаємодіє з зовнішніми мережами, - extranet.

Головні протоколи стеку - TCP і IP.

ТСР - протокол транспортного рівня з попереднім налагодженням сполучення. Гарантує надійне передавання пакетів та забезпечує їхню правильну послідовність, під час передавання використовує сервіс протоколу ІР. TCP розбиває вихідне повідомлення на пакети, які нумеруються. Кожен пакет розміщується в свій сегмент TCP. Сегмент TCP в свою чергу розміщується в сегменті IP і передається в мережу. На приймаючій стороні програмне забезпечення протоколу TCP збирає сегменти, витягує з них дані, розташовує їх в правильному порядку і передає тій програмі, яка використовує послуги TCP.

ІР - протокол мережевого рівня, забезпечує передавання пакетів між вузлами мережі. Не підтримує функції послідовного передавання пакетів, не гарантує надійності передавання.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: