slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
2. Fizikai Réteg

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 53

2. Fizikai Réteg - PowerPoint PPT Presentation


  • 105 Views
  • Uploaded on

2. Fizikai Réteg. Dr. Bilicki Vilmos Szoftverfejlesztés Tanszék. Összefoglaló. OSI modell Fizikai réteg Elméleti alapok Közegek/képességek/sajátosságok Szabványosítási szervezetek. 13-02-09. Számítógép Hálózatok. 2. OSI Modell. Számítógép Hálózatok. Fizikai réteg. Bitek továbbítása

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' 2. Fizikai Réteg' - raina


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

2. Fizikai Réteg

Dr. Bilicki Vilmos

Szoftverfejlesztés Tanszék

slide2

Összefoglaló

  • OSI modell
  • Fizikai réteg
    • Elméleti alapok
    • Közegek/képességek/sajátosságok
  • Szabványosítási szervezetek

13-02-09

Számítógép Hálózatok

2

slide3

OSI Modell

Számítógép Hálózatok

slide4

Fizikai réteg

  • Bitek továbbítása
  • Fizikai jellemzőkkel foglalkozik:
    • Feszültség szintek
    • Érintkezők száma
    • Jel kondicionálás
  • Pl.:

13-02-09

Számítógép Hálózatok

4

slide5

Adatkapcsolati Réteg

  • A fizikai közeg elfedése
  • Hibamentes átvitel
  • Keretek kezelése:
    • Keret határok
    • Címzés
    • Nyugtázás
  • Forgalomszabályzás

13-02-09

Számítógép Hálózatok

5

slide6

Hálózati Réteg

  • Nagy, skálázható, robosztus hálózat kialakítása
  • Útvonalak kiválasztása

13-02-09

Számítógép Hálózatok

6

slide7

Szállítási Réteg

  • Adatfolyam kezelése, darabolása
  • Dedikált összeköttetések biztosítása
  • Forgalomszabályozása

13-02-09

Számítógép Hálózatok

7

slide8

Viszony Réteg

  • Viszonyok kialakítása
  • Szinkronizáció
  • Tranzakciók

13-02-09

Számítógép Hálózatok

8

slide9

Megjelenítés Réteg

  • Olyan általános dolgokkal foglalkozik amit a felhasználónak elég gyakran kell megoldania
  • ASCII
  • Sorosítás
    • XML
  • Titkosítás

13-02-09

Számítógép Hálózatok

9

slide10

Alkalmazás Réteg

  • Széles körben használt protokollok
  • HTTP
  • SMTP
  • DNS

13-02-09

Számítógép Hálózatok

10

slide11

A fizikai közeg fejlődése

  • TAT (TransAtlantic Telephone cable)
    • TAT - 1
      • 1953 - 1979-ig Anglia - USA
      • Koaxiális kábel pár
      • 51 Erősítő
      • 36 telefon vonal
    • TAT – 14
      • 2000 - Anglia – USA – Franciaország – Hollandia –Dánia – Németország
      • Optikai kábel
      • 16 x 10 Gbit/s
      • WDM

Számítógép Hálózatok

slide12

Jelek

  • Jelek segítségével továbbítjuk az információt

12

Számítógép Hálózatok

slide13

Jelek spektrális felbontása

  • A jeleket gyakran érdemes harmonikus jelek összegeként vizsgálni mert ilyenkor a hatások könnyebben felmérhetőek
  • Periodikus jelek Fourier sora:
  • Abszolút integrálható jel Fourier transzformáltja:
  • Sávhatárolt a jel ha

13

Számítógép Hálózatok

slide14

Analóg és digitális jelek átvitele

  • A modell:
  • Csatorna jellemzők:
  • Alakhű átvitel:
  • Nyquist tétele: a H sávszélességű aluláteresztő szűrőn áteresztett jel 2H mintavételezéssel visszaállítható

14

Számítógép Hálózatok

slide15

Fontosabb torzítások

  • Késleltetés:
  • Jel csillapítás
  • Diszperzió
  • Visszhang, utánzengés
  • Nemlineáris torzítás:
    • Holtzóna
    • Telítés

15

Számítógép Hálózatok

slide16

Zajok

  • A bonyolult nehezen megfogható áthallás valamint a termikus, ipari zajok tartoznak e kategóriába
  • Amennyiben v sok azonos nagyságrendű független hatás eredője akkor jól modellezhető Gauss-folyamattal. Ekkor jól használhatóak a másodrendű jellemzői (várható érték, …)
  • A nyelő szempontjából a jel/zaj arány az érdekes. (Signal-Noise ratio)
  • Ezt a gyakorlatban a Bell tizedrészeként adják meg:
  • Gyakran a jeleket teljesítményszintjükkel írják le:

16

Számítógép Hálózatok

slide17

Shanon Törvénye

17

Számítógép Hálózatok

slide18

Elektromágneses hullámok

  • Ha az elektromos töltés gyorsul elektromos hullám keletkezik
  • Jellemzői
    • Hullámhossz
    • Frekvencia
    • Terjedési sebesség
  • Az elektromos és a mágneses tér egymásra merőleges síkban változik
  • Polarizáció:
    • Apoláros
    • Síkban poláros
    • Crikulárisan poláros

18

Számítógép Hálózatok

slide19

Szabad hullámú összeköttetések

  • Típusai:
    • Szabad sugárzás
    • Irányított sugárzás
  • Az antenna méretének összemérhetőnek kell lennie a hullámhosszal (pl.: fele)
  • A terjedés szerinti felosztás
    • Felületi hullámok: követik a föld felszínét (kHz-x10Khz)
    • Térhullámok: egyenes vonalban terjednek (30MHz-300GHz)
    • Szórt hullámok: A troposzférában többszörösen megtörnek, szóródnak (200MHz-10GHz)
    • Ionoszferikus hullámok: Az ionoszférából verődnek vissza (x1000KHz-30MHz)

Számítógép Hálózatok

slide20

Vezetett hullámú összeköttetések

  • TEM (Transzverzális Elektromos Mágneses) hullámvezető (vezeték)
    • Két fém vezető + közöttük dielektromos szigetelő anyag
    • A vezetők közötti távolság a jel hullámhosszához képest kicsi
  • Dielektromos hullámvezető
    • A köpeny törésmutatója kisebb mint a mag törésmutatója
    • Numerikus apertúra

20

Számítógép Hálózatok

slide21

Az elektromágneses spektrum

Számítógép Hálózatok

slide22

Frekvencia sávok elnevezése

22

Számítógép Hálózatok

slide23

Szimmetrikus kábel

  • Használata: Horizontális gyakran időnként vertikális kábelként
  • A telekommunikációs hálózatban nagyon régóta használt megoldás
  • Használható: 600 KHz-től 600MHz-ig
  • Védelmi típusok:
    • UTP
    • STP
    • FTP
  • Sodrás:
    • Az áthallás gátolja, különböző kábel párokat különböző módon sodorják
    • Méterenként adják meg a sodrások számát – minél több annál jobb
    • A párokat azonos színnel jelölik
  • Impedancia
    • 100-150 ohm

Számítógép Hálózatok

slide24

EIA/TIA-568

  • EIA/TIA-568 kábelezési szabvány
    • A, B vezeték RJ45 hozzárendelés
  • Kábel típusok:
    • Egyenes kábel
    • Kereszt kábel
    • Fordított kábel

Számítógép Hálózatok

slide25

Fellépő problémák

  • Jel gyengülés
  • Zajok:
    • Áthallás
      • NEXT
      • FEXT
      • PSNEXT
    • RFI
    • EMI

Számítógép Hálózatok

slide26

Szimmetrikus kábel típusok

  • A kábelek minőségét adja meg (USA jelölés)
  • Típusai:
    • Cat 1 – POTS – vagy csavart, vagy csavarás nélküli – 1 MHz
    • Cat 2 – ISDN - 2-3 csavarás 30 cm-ként - 4Mbit/s
    • Cat 3 – 16 MHz – 10 MBits/s
    • Cat 4 – 2-3 csavarás 30 cm-ként, 20 MHz – 16 MBit/s
    • Cat 5 – legalább 8 csavarás 30 cm-ként, 100 MHz – 155 MBit/s
    • Cat 5e – 350 MHz-ig tesztelt – 1 GBit/s
    • Cat 6 – 250 MHz ?
    • Cat 7- 600 MHz ? Valószínűleg más alyzat kell hozzá, STP

Számítógép Hálózatok

slide27

Összehasonlítás

Számítógép Hálózatok

slide28

Koaxiális kábel

  • Használata: Kábel TV
  • Jellemzőik:
    • Használható 60 KHz-től 60MHz-ig
    • Impedancia (kb.: 138 log a/b)
      • 50 ohm - Ethernet
      • 75 ohm – Kábel TV (ez ma az elsődleges terület)

Számítógép Hálózatok

slide29

Optikai kábel

  • Használata:
    • Gerinc hálózat
    • Épületek közötti összeköttetés
  • Amennyiben csak réz kábelt használnánk akkor a föld réz készlete nem lenne elegendő
  • Típusai
    • Monomódusú (lézer)
    • Multimódusú (normál fényforrás)

Számítógép Hálózatok

slide30

Optikai szintek

  • OC-1 - 51 Mbps
  • OC-3 – 155 Mbps
  • OC-12 – 622 Mbs
  • OC-48 – 2488 Mbs
  • OC-768 – 39813 Mbs
  • OC-N – N*51.840 Mbps

Számítógép Hálózatok

slide31

Optikai kábel hiba források

  • A közeg jellemzői:
    • Jel gyengülés
    • Diszperzió
      • Más frekvencián más a sebesség
      • Jel gyengülés
      • Sávszélesség csökkenés
    • Rayleigh szórás
      • Inhomogén struktúra
      • Teljesítmény csökkenés
      • A fény frekvenciájának negyedik hatványával arányos
    • Nem lineáris Effektusok
  • Szerelési problémák
    • Hajlítás
    • Közeg illesztés

Számítógép Hálózatok

slide32

Használt frekvenciasávok

  • S tartomány
  • C tartomány
  • L tartomány

Számítógép Hálózatok

slide33

WDM, DWDM

  • Wavelenght Division Multiplexing
  • Nagyon gazdaságos megoldás
  • Egy optikai kábelen több egymástól 50-100GHz távolságra lévő jel
  • Az L sávot használják
  • Akár 400 Gbit/s átviteli kapacitás
  • Optikai erősítők, elegendő 100 km-ként, regenerálás 1000 km-ként

Számítógép Hálózatok

slide34

Vezetékmentes kommunikáció

  • Spektrum menedzsment
    • A frekvencia véges erőforrás
    • A minőség garantálásához szabályozni kell a frekvencia használatot
    • Felosztás
      • A használható frekvencia tartományt blokkokra osztják
      • Minden blokkot további sávokra osztanak
      • A sávokat csatornákra osztják
    • Országonként más-más kiosztás lehet
      • Maximális hatékonyság
      • Új megoldások számára megfelelő frekvenciatartományok tartalékolása
      • Hatékony, igazságos frekvenciahasználási engedély kiosztás
      • Serkenteni kell a versenyt
      • Biztosítani kell a nagyközönség számára fontos szolgáltatásokat
    • Az ITU feladata a nemzetközi szabályozás
    • Nem licenszelt spektrum (szabad frekvencia)
      • Bárki használhatja
      • Be kell tartani a teljesítmény előírásokat

Számítógép Hálózatok

slide35

Antennák

  • Tulajdonságai
    • Nyereség
      • Az izotropikus antenához viszonyítva dBi
      • A dipól sugárzóhoz viszonyítva dBd
    • Írányítottság
      • Szorosan összefügg az előzővel
    • Polarizáció
      • Az E vektor irányát adja meg. Úgy az adó mind a vevő antennának egyforma polarizációjúnak kell lennie

Számítógép Hálózatok

slide36

Műholdas kommunikáció

  • 2.5 és 22 GHz közötti frekvenciát használnak
  • L,S,C,X,Ku,Ka sávok
  • Típusai:
    • Geostacionáris (GEO)
      • 36000 km az egyenlítő felett
      • ~250 ms késleltetés egy irányban
      • Stabil pozíció
    • Közepes pályájú (MEO)
      • 6000 – 20000 km
      • Tipikusan GPS
    • Alacsony pályájú (LEO)
      • 500 – 16000 km
      • Viszonylag kicsi késleltetés (6ms)
      • Műhold - műhold kommunikáció
  • VSAT (VerySmallAperture Terminal)
    • Pl.: Internet szolgáltatás
  • DBS (DirectBroadcast System)

Számítógép Hálózatok

slide37

Földfelszíni kommunikáció

  • LMDS (Local MultipointDistribution System)
    • Kicsi cellák: 3 – 5 km
    • Frekvencia újrahasznosítás
    • >155 Mbps
  • MMDS (MultiplechanelMultipointDistribution System)
    • Nagy cellák: 50 km
    • ~10Mbps
  • 3G
    • Nagy mozgékonyságú felhasználó: 144 kbps
    • Közepes mozgékonyságú felhasználó: 385 kbps
    • Helyhez kötött felhasználó: 2Mbps
  • U-NII
    • Kicsi cellák: 3-5km
    • ~25Mbps

Számítógép Hálózatok

slide38

Közeg megosztás

  • Multiplexálás
  • Típusai
    • TDMA
    • FDMA
    • CDMA
    • PDMA
    • SDMA

Számítógép Hálózatok

slide39

Modulációs megoldások

  • Ahhoz, hogy egy jelet az adott közegen sikeresen továbbítsunk gyakran modulációra van szükségünk. Így olyan jellemzőkel bíró jelet kapunk amely megfelelő mutatókkal bír az adott közegen.
  • Analóg/Digitális
    • Amplitúdó
    • Fázis
    • Frekvencia

Számítógép Hálózatok

slide40

Egyéb modulációs megoldások

  • OOK – On Off Keying
  • QPSK – Quadrature Phase Shift Keying
  • QAM – Quadrature Amplitude Modulation
  • CAP – Carrierless Amplitude Modulation
  • DMT – Discrete Multitone Modulation
  • CDMA – Code Division Multiple Access
    • FHSS – Frequency Hopping Sperad Spectrum
    • DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum

Számítógép Hálózatok

slide41

A távközlés világának fontos szervezetei

  • Szabványok lehetővé teszik, hogy különböző gyártók termékei kompatibilisek legyenek
  • Két szabvány típus:
    • de facto
    • de jure
  • Fontosabb szervezetek:
    • ITU
    • ISO
    • ANSI
    • IEEE
    • IETF
    • ATM Forum
    • Az MPLS és Frame Relay szövetség
    • Optical Ineterworking Forum
    • DSL Forum

Számítógép Hálózatok

slide42

ITU

  • International Telecomunication Union
  • Az ENSZ egyik szervezete
  • Három fő szekciója van:
    • ITU-R - rádiókommunikáció
    • ITU-D – fejlesztés
    • ITU-T- távközlés
      • Az ITU-T feladat a távközlés világméretű szabványosítása
      • Tanulmányozza a különböző problémákat és ajánlásokat készít a megoldásukra
      • Az ITU-T a CCITT utóda
      • Hierarchikus felépítésű: országos, regionális
      • 15 csoport 2500 ajánlás
      • Más szervezek szabványait is felhasználja
      • Ismertebb ajánlások: I,Q,X (ATM, Frame Relay, DTE-DCE X.25)

Számítógép Hálózatok

slide43

Példa

  • ITU-T H264

Számítógép Hálózatok

slide44

ISO

  • International Organization for Standardization
  • 130 ország szabványosítási testülete alkotja
  • Ismertebb szabványok:
    • ISO9000
    • Papír méretek
    • Ország kódok
    • OSI modell

Számítógép Hálózatok

slide45

Példa

  • 33.180.01 Fibre optic systems in general
  • 33.180.10 Fibres and cables
  • 33.180.20 Fibre optic interconnecting devices
  • 33.180.30 Optic amplifiers
  • 33.180.99 Other fibre optic equipment

Számítógép Hálózatok

slide46

ANSI

  • American National Standards Institute
  • Ez képviseli az USA-t a nemzetközi szerveteken (ITU, ISO)
  • A fizikai réteg feletti dolgokkal foglalkozik
  • A fizikai réteggel az USA-ban az EIA foglalkozik

Számítógép Hálózatok

slide47

Példa

  • ANSI/IEEE 802.3
  • SONET

Számítógép Hálózatok

slide48

IEEE

  • Instiute of Electrical and Electronics Engineering
  • A legnagyobb technológiával foglalkozó szervezet a világon
  • Ismertebb szabványai:
    • IEEE Project 802

Számítógép Hálózatok

slide49

Példa

  • IEEE Project 802

Számítógép Hálózatok

slide50

IETF

  • Internet Engineering Task Force (www.ietf.org)
  • 4 csoportból álló szervezet tagja
    • Internet Society (ISOC), az internet növekedésével, fejlődésével foglalkozik
      • IANA – egyedi dolgok kiosztást felügyeli (IP, OID, AS)
    • Internet Architecture Board (IAB), az ISOC felügyeletével foglalkozik
    • Internet Engineering Steering Group (IESG), az IETF menedzselésével foglalkozik
    • Internet Engineering Task Force (IETF)
      • Nyílt társaság (gyártók, kutatók, üzemeltetők,…)
      • Funkcionális csoportokra van osztva, ezek munkacsoportokra vannak osztva
      • Egy-egy munkacsoportot két személy felügyel akik az IESG tagjai
      • A munka nyilvános levelezőlistán folyik
      • Request For Comments
        • FYI
        • Standard
      • Draft

Számítógép Hálózatok

slide51

Példa

  • Routing Area (rtg)

Számítógép Hálózatok

slide52

Összefoglaló

  • OSI modell
  • Fizikai réteg
    • Elméleti alapok
    • Közegek/képességek/sajátosságok
  • Szabványosítási szervezetek

13-02-09

Számítógép Hálózatok

52

slide53

A következő előadás tartalma

  • Az adatkapcsolati réteg feladata
    • Keretezés
    • Hibajavítás
    • Hibadetektálás
    • Folyam szabályozás
  • Példák
    • PDH
    • PPP

13-02-09

Számítógép Hálózatok

53

ad