Sieci komputerowe - podstawowe technologie. Plan wykładu. Piotr Kowalski KAiTI

Podobne dokumenty
Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Transport. część 1: niezawodny transport. Sieci komputerowe. Wykład 6. Marcin Bieńkowski

Łącza WAN. Piotr Steć. 28 listopada 2002 roku. Rodzaje Łącz Linie Telefoniczne DSL Modemy kablowe Łącza Satelitarne

Szerokopasmowy dostęp do Internetu Broadband Internet Access. dr inż. Stanisław Wszelak

Sieci Komputerowe Mechanizmy kontroli błędów w sieciach

Systemy i Sieci Radiowe

W11 Kody nadmiarowe, zastosowania w transmisji danych

Projektowanie sieci metodą Top-Down

Wykład II. Administrowanie szkolną siecią komputerową. dr Artur Bartoszewski

PLAN KONSPEKT. Bezprzewodowe sieci dostępowe. Konfigurowanie urządzeń w bezprzewodowych szerokopasmowych sieciach dostępowych

Systemy GEPON oraz EoC. Jerzy Szczęsny

Podstawy transmisji sygnałów

Sieci komputerowe. -Sterownie przepływem w WŁD i w WT -WŁD: Sterowanie punkt-punkt p2p -WT: Sterowanie end-end e2e

Sieci komputerowe. Zajęcia 1 c.d. Warstwa fizyczna, Ethernet

Sieci komputerowe. ABC sieci - podstawowe pojęcia. Ewa Burnecka / Janusz Szwabiński. ewa@ift.uni.wroc.pl / szwabin@ift.uni.wroc.pl

Sieci komputerowe. Wykład 2: Sieci LAN w technologii Ethernet. Marcin Bieńkowski. Instytut Informatyki Uniwersytet Wrocławski

Rola warstwy fizycznej. Sieci komputerowe. Media transmisyjne. Propagacja sygnału w liniach miedzianych

Technologie cyfrowe semestr letni 2018/2019

Dr Michał Tanaś(

Nowoczesna sieć FTTH, czyli światłowód w każdym domu

DR INŻ. ROBERT WÓJCIK DR INŻ. JERZY DOMŻAŁ

Model OSI. mgr inż. Krzysztof Szałajko

Zarządzanie infrastrukturą sieciową Modele funkcjonowania sieci

Media transmisyjne w sieciach komputerowych

Modemy. Pudełko Urządzenia Techniki Komputerowej

Sieci komputerowe. Dr inż. Robert Banasiak. Sieci Komputerowe 2010/2011 Studia niestacjonarne

Podstawy Informatyki. Inżynieria Ciepła, I rok. Wykład 13 Topologie sieci i urządzenia

Transport. część 3: kontrola przeciążenia. Sieci komputerowe. Wykład 8. Marcin Bieńkowski

Transport. część 3: kontrola przeciążenia. Sieci komputerowe. Wykład 8. Marcin Bieńkowski

Dr Michał Tanaś(

DSL (od ang. Digital Subscriber Line)

Przesył mowy przez internet

Architektura komputerów

Szybkość transmisji [bit/s] 10Base5 500 Manchester magistrala koncentryk 50 10M. Kodowanie Topologia 4B/5B, MLT-3 4B/5B, NRZI. gwiazda.

DANE W SIECIACH TELEKOMUNIKACYJNYCH

Sieci komputerowe II. Uniwersytet Warszawski Podanie notatek

Architektura komputerów

ORGANIZACJA ZAJĘĆ WSTĘP DO SIECI

Uniwersalny Konwerter Protokołów

Sieci Komputerowe Modele warstwowe sieci

ETHERNET. mgr inż. Krzysztof Szałajko

Transport. część 3: kontrola przeciążenia. Sieci komputerowe. Wykład 8. Marcin Bieńkowski

MODEL WARSTWOWY PROTOKOŁY TCP/IP

Systemy bezpieczne i FTC (Niezawodne Systemy Cyfrowe)

Wykład 2 Transmisja danych i sieci komputerowe. Rodzaje nośników. Piotr Kolanek

Zasady projektowania i montażu sieci lokalnych

Protokoły sieciowe - TCP/IP

Kodowanie i kompresja Streszczenie Studia dzienne Wykład 6

Z twierdzenia Nyquista wynika konieczność kodowania bitów za pomocą sygnałów w celu przesłania większej liczby bitów w jednostce czasu.

Dwa lub więcej komputerów połączonych ze sobą z określonymi zasadami komunikacji (protokołem komunikacyjnym).

Załącznik nr 1 do zapytania ofertowego. Połączenie lokalizacji ŁOW NFZ wysokowydajną siecią WAN, zapewnienie dostępu do Internetu oraz

Sieci komputerowe - warstwa fizyczna

Wykład I. Administrowanie szkolną siecią komputerową. dr Artur Bartoszewski

PLAN Podstawowe pojęcia techniczne charakteryzujące dostęp do Internetu prędkość podłączenia opóźnienia straty Umowa SLA inne parametry dostępność

Ethernet. Ethernet odnosi się nie do jednej, lecz do wielu technologii sieci lokalnych LAN, z których wyróżnić należy cztery podstawowe kategorie:

Transmisja w paśmie podstawowym

Systemy wbudowane - wykład 8. Dla zabicia czasu Notes. I 2 C aka IIC aka TWI. Notes. Notes. Notes. Przemek Błaśkiewicz.

SIECI KOMPUTEROWE wykład dla kierunku informatyka semestr 4 i 5

Sieci komputerowe - Wstęp do intersieci, protokół IPv4

Plan całości wykładu. jeśli zostanie czasu... sieci radiowe komunikacja audio/wideo zarządzanie sieciami. 5a-1

Technologie informacyjne (5) Zdzisław Szyjewski

2. STRUKTURA RADIOFONICZNYCH SYGNAŁÓW CYFROWYCH

MODUŁ: SIECI KOMPUTEROWE. Dariusz CHAŁADYNIAK Józef WACNIK

Budowa infrastruktury sieci

DR INŻ. ROBERT WÓJCIK DR INŻ. JERZY DOMŻAŁ

Ćwiczenie 1. Podstawowa terminologia lokalnych sieci komputerowych. Topologie sieci komputerowych. Ocena. Zadanie 1

Sieci komputerowe - pojęcia podstawowe

Sieci komputerowe test

Router Lanberg AC1200 RO-120GE 1Gbs

Podstawowe pojęcia związane z sieciami komputerowymi. mgr inż. Krzysztof Szałajko

Interfejsy systemów pomiarowych

Sieci komputerowe. Dr inż. Robert Banasiak. Sieci Komputerowe 2011/2012 Studia niestacjonarne

Sieci komputerowe - standardy LAN

Przesyłania danych przez protokół TCP/IP

Transmisje analogowe. Główne ograniczenie wynikające z wąskiego pasma transmisji (4 khz)

Sieci komputerowe Wykład

Plan realizacji kursu

Problemy rozwoju Internetu kwantowego

Architektura Systemów Komputerowych. Transmisja szeregowa danych Standardy magistral szeregowych

Sieci komputerowe - administracja

Sieci komputerowe Wykład 2: Elementy transmisji danych

TCP/IP formaty ramek, datagramów, pakietów...

Systemy i Sieci Radiowe

Telekomunikacyjne systemy dostępowe (przewodowe)

Sieci Komputerowe 2 / Ćwiczenia 1

Sieci komputerowe. Wykład 2: Sieci LAN w technologii Ethernet. Marcin Bieńkowski. Instytut Informatyki Uniwersytet Wrocławski

Sieci komputerowe - Protokoły warstwy transportowej

Sieci komputerowe. Narzędzia Informatyki

Protokoły sieciowe model ISO-OSI Opracował: Andrzej Nowak

Wykład 4. Interfejsy USB, FireWire

Cyfrowy system łączności dla bezzałogowych statków powietrznych średniego zasięgu. 20 maja, 2016 R. Krenz 1

Sieci WAN. Mgr Joanna Baran

Sieci komputerowe - Urządzenia w sieciach

Podstawowe protokoły transportowe stosowane w sieciach IP cz.2

Podstawy systemu okablowania strukturalnego

- system budowy sieci opracowany przez firmę Xerox, podniesiony do poziomu standardu w wyniku współpracy firm: Xerox, DEC i Intel.

Sieci komputerowe. Zadania warstwy łącza danych. Ramka Ethernet. Adresacja Ethernet

Przetwornik medium 10/100Base-TX do 100Base-FX

SEGMENT TCP CZ. II. Suma kontrolna (ang. Checksum) liczona dla danych jak i nagłówka, weryfikowana po stronie odbiorczej

Detekcja i korekcja błędów w transmisji cyfrowej

Transkrypt:

Piotr Kowalski KAiTI - podstawowe technologie Plan wykładu 1. Wymagania czyli czego tak naprawdę od sieci komputerowych oczekujemy. 2. Modele warstwowe sieci komputerowych czyli 40 lat historii pracuje dla nas. 3. Aspekty wydajnościowe czyli opóźnienie i przepustowość (fakty i mity). 4. Podstawy transmisji danych i media transmisyjne od kabla koncentrycznego po światłowody. 5. Kodowanie bitów. 6. Wykrywanie i korekcja błędów. Połączenia proste sieci Sieć z przełączaniem pakietów Połączenia sieci sieć typu internet Dzielenie łącza 1

2013-06-20 Dzielenie łącza + transparentne przesyłanie Warstwowy model sieci i kapsułkowanie Warstwowy model sieci OSI Model OSI, a sieci TCP/IP Przepustowość (ang. bandwidth/throughput) W komunikacji elektronicznej przepustowość to szerokość pasma częstotliwości która może być wykorzystana do przesyłania danych (liczy się ją jako różnicę min. i max. Użytecznej częstotliwości w Hercach np. dla linii telefonicznej 3300Hz 300Hz = 3000Hz. W sieciach komputerowych przepustowość jest często utożsamiana z szybkością transferu danych tj. ilością danych jakie można przenieść z jednego punktu do drugiego w danym czasie (zwykle 1s). Jeżeli mówimy o przepustowości teoretycznej to używamy ang. terminu bandwidth, jeśli zaś mierzonej eksperymentalnie ang. throughput. Te przepustowości nigdy nie tożsame (wbrew rozmaitym reklamom). Opóźnienie (ang. latency) Drugą miarą pozwalającą na ocenę sieci jest opóźnienie czyli czas potrzebny na dotarcie wiadomości z jednego punktu sieci do drugiego. Przykładowo sieć międzykontynentalna może mieć opóźnienie 24ms tyle czasu potrzeba na przesłanie wiadomości z jednego kontynentu na drugi. Czasami ważniejsze od czasu przesłania pojedynczej wiadomości jest czas dotarcia informacji zwrotnej (czyli przesłania danych tam i z powrotem). Definiuje się go jako tzw. round-trip time (RTT) sieci. 2

Źródła opóźnień Opóźnienie, a przepustowość Opóźnienie = Czas propagacji + Czas transmisji + Czas kolejkowania Czas propagacji maksymalna prędkość przesyłu ograniczana przez prędkość światła (3,0 10 8 m/s próżnia, 2,3 10 8 m/s przewód), t propagacji =odległość/c Czas transmisji związany z przepustowością łącza, t transmisji =rozmiar_pakietu/przepustowość Czas kolejkowania w sieci przełączanej pakiety muszą być buforowane w pamięci urządzeń przełączających, buforowanie to powoduje dodatkowe opóźnienia Pułapki Gbps Pasmo transmisji Efektywna przepustowość łącza = Rozmiar pakietu / Czas transferu Dane reprezentowane jako sygnały przesyłane poprzez fale elektromagnetyczne, o różnych częstotliwościach. Czas transferu to nie tylko opóźnienie, należy wziąć pod uwagę także nawiązanie połączenia, sprawdzanie poprawności itp., ogólnie: Czas transferu = RTT + 1/Szerokość pasma Rozmiar pakietu. Dla łącza o szerokości pasma 1Gbps i rozmiarze pakietu danych 1MB, sieci o opóźnieniu RTT=100ms mamy: Czas transferu = 108ms Efektywna przepustowość = 1MB/108 ms = 74,1Mbps Media transmisyjne Połączenia ostatniej mili Medium Typowa szerokość pasma Odległości Skrętka kat. 5 10 100Mbps 100m Skrętka kat. 6 10 1000Mbps 100m Kabel koncentryczny 10 100Mbps 500m Światłowód wielomodowy SR Światłowód jednomodowy 10 Gbs 300 m 100 2400 Mbps 40 km Sieć 802.11n 150Mbps 250m Bluetooth 1Mbps 10m DSL (ang. Digital Suscriber Line) - cyfrowa linia abonencka umożliwiająca szerokopasmowy dostęp do Internetu. Technologia DSL wykorzystuje wyższe, nieużywane pasmo przyłącza (>3300Hz) poprzez tworzenie kanałów, o szerokości 4312,5 Hz każdy, zaczynających się pomiędzy 10 a 100 khz, w zależności od konfiguracji systemu. Przydział kanałów jest kontynuowany na wyższych i wyższych częstotliwościach (dla ADSL do 1,1MHz) ADSL (Asymetryczne DSL) to obecnie najbardziej rozpowszechniona forma dostępu do Internetu w Polsce. Maksymalna prędkość pobierania danych dla ADSL to 24Mbps. 3

Kodowanie sygnałów cyfrowych Wykrywanie błędów parzystość (dwuwymiarowa) Wykrywa wszystkie błędy 1-3 bitowe, większość 4 bitowych Internetowa suma kontrolna (16-bitowa, dopełnienie do 1) Cykliczny Kod Nadmiarowy (CRC) u_short cksum(u_short *buf, int count) register u_long sum = 0; while (count--) sum += *buf++; if (sum & 0xFFFF0000) /*przeniesienie - zawiń */ sum &= 0xFFFF; sum++; return (sum & 0xFFFF); Ciąg bitów reprezentowany przez wielomian, np. 10011010 M(x) = 1 x 7 + 0 x 6 + 0 x 5 + 1 x 4 + 1 x 3 + 0 x 2 + 1 x 1 + 0 x 0 1. Ustalamy wielomian C(x) o rzędzie k dzielnik, o pewnej długości (np. Ethernet 32bitowy). 2. Jeżeli M(x) ma długość n+1 dodajemy do niego k- dodatkowych bitów, tworząc wielomian P(x). 3. Wielomian ten ma być bez reszty podzielny przez C(x) jeśli tak będzie po stronie odbiorcy to wiadomość nie uległa zniekształceniu. Dzielenie bitowych wielomianów Realizacja CRC Dowolny wielomian B(x) może być podzielony raz przez C(x) gdy B(x) jest takiego samego rzędu jak C(x). Resztę z dzielenia B(x) przez C(x) otrzymuje się odejmując C(x) od B(x) operację tą przeprowadza się przez bitowy XOR B(x) i C(x). Przykład: B(x)=x 3 +1 C(x)=x 3 + x 2 +1 Podzielne (ten sam rząd). Reszta = 0 x 3 +1 x 2 +0 x 1 +0 x 0 = x 2 Jak na postawie M(x) stworzyć wielomian podzielny bez reszty przez C(x)? 1. Wymnóż M(x) przez x k, tj. dodaj zera na końcu wiadomości, otrzymując nowy wielomian T(x). 2. Podziel T(x) przez C(x) i znajdź resztę 3. Odejmij resztę od T(x) Otrzymany wielomian jest bez reszty podzielny przez C(x). 4

2013-06-20 CRC - przykład CRC dzielniki M(x)=x7 + x4 + x3 + x1 tj. 10011010 C(x)=C(x)=x3 + x2 +1 tj. 1101, T(x)=10011010000 Niezawodna transmisja Stop-and-wait Aby zapewnić niezawodność transmisji używa się potwierdzeń (ang. acknowledgements, ACK) i czasów przekroczenia operacji (ang. timeout). Algorytmy które wykorzystują te elementy w celu niezawodnego przesyłania komunikatów (tzw. ARQ tj. automatic repeat request) to między innymi: - stop-and-wait - sliding window Sliding window SWS, RWS Send/Receive Window Size LAR, LFS Last ACK/Frame Received/Send, LAF Last Acceptable Frame DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ! NASTĘPNY WYKŁAD: SIECI ETHERNET Odbiorca (LAF LFR RWS) Nadawca (LFS LAR SWS) 5