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第 5 章

第 5 章. 其它區域網路技術. 其他的區域網路. 乙太網路雖為最受歡迎的區域網路，但並非表示區域網路只有乙太網路 本章介紹的其他區域網路 交換式乙太網路 記號環網路 AppleTalk HomePNA HomePlug. 交換式乙太網路. 橋接器及集線器功能 可過濾封包及連接多網段 獨享頻寬 成對傳送與接收有各 自獨立之電路，理想上在傳送與接收無交集下 ( 半雙工 ) 最多提昇為 N/2 倍的傳送能量 全雙工 因可隔出獨立網域， 電腦接上交換器構成點 對點，若是使用收送分 開之媒介則不僅不會與 其他傳送者碰撞，也不 會與自己的接收訊號碰撞

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第 5 章

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Presentation Transcript

  1. 第 5 章 其它區域網路技術

  2. 其他的區域網路 • 乙太網路雖為最受歡迎的區域網路，但並非表示區域網路只有乙太網路 • 本章介紹的其他區域網路 • 交換式乙太網路 • 記號環網路 • AppleTalk • HomePNA • HomePlug

  3. 交換式乙太網路 • 橋接器及集線器功能 • 可過濾封包及連接多網段 • 獨享頻寬 • 成對傳送與接收有各自獨立之電路，理想上在傳送與接收無交集下(半雙工)最多提昇為N/2倍的傳送能量 • 全雙工 • 因可隔出獨立網域，電腦接上交換器構成點對點，若是使用收送分開之媒介則不僅不會與其他傳送者碰撞，也不會與自己的接收訊號碰撞 • 雙工方式自動協調：網卡接上交換器或集線器會送特定訊號等回應訊號以為判斷

  4. 記號環網路(1/2) • 1970由IBM發展，後來修改成為IEEE 802.5的標準 • 記號(訊標)環網路拓樸：環狀 • 通常使用雙絞線，每部電腦接兩條，一承上部，一續下部 • 記號(訊標)傳遞當MAC • 不會發生碰撞，無需碰撞偵測 • 頻寬使用率高，尤其在傳輸量大時，明顯優於乙太網路 • 優先權管理：可設定優先等級，等級高者可優先送資料，所以可送較多資料

  5. 記號環網路(2/2) • 運作程序 • 以固定順序傳遞訊標之訊框，收到之電腦若有資料要送檢查訊標是否為閒置訊標，若是則將其改為忙碌並送出資料，若非則將訊標傳至下一站 • 若訊標已設為忙碌則接下來的工作站收到後只能往下傳直到目的端，目的端將資料複製後，設定訊標為已收到，再傳下一站 • 訊標繞一圈回到來源端，來源端知道接收端已收到後會清除資料並將訊標設為閒置後傳給下一部

  6. 記號環網路的裝置(1/3) • 多工作站存取單元(Multistation Access Unit, MSAU)：集線器，實體拓樸為星狀，邏輯拓樸為環狀

  7. 記號環網路的裝置(2/3) • 橋接器：可劃分網段，用兩個訊標 • 雖無所謂的碰撞網域，但一個環只能共用一個訊標，IEEE 802.5最多可連260個工作站，如此等待時間太長 • 經橋接之兩個環，如欲送至另一環的資料，經橋接器收到另一環的閒置訊標時可送出

  8. 記號環網路的裝置(3/3) • 交換器：與乙太網路的類似，訊號可以直接送至目的端，不必逐一通過網路上每一部工作站

  9. AppleTalk及LocalTalk • AppleTalk：是Apple在80年代初開發之通訊協定組，用在區域網路上 • 可架構在乙太網路、訊標環、FDDI、LocalTalk等 • LocalTalk • 設計以便宜簡單為出發點 • 蘋果電腦大都內建其硬體 • 一般使用雙絞線、匯流排拓樸、網路最大長度為300公尺，最多可連32個節點，傳輸速率只230.4 kbps

  10. CSMA/CA(1/3) • LocalTalk之MAC為CSMA/CA (Avoidance) • 以確保同一時間僅一台電腦傳送，避免碰撞 • CSMA/CA亦為無線區域網路802.11之MAC • CSMA/CA之運作(與802.11略異) • 有訊框欲傳送時會偵測媒介上是否有訊框在傳送，偵測時間需持續400 s加一個隨機時間。若有則等待一個隨機時間再測 • 若無則準備傳送資料。傳送前先送RTS (Request-to-Send)

  11. CSMA/CA(2/3) • 接收端收到RTS，回傳CTS (Clear-to-Send) • 發送端收到CTS則可以開始傳送訊框 • 若發送端未收到CTS則判定發生碰撞(即有其他電腦也要送資料)，並回到偵測階段

  12. CSMA/CA(3/3)

  13. HomePNA簡介(1/2) • 家庭網路(Home Network) • 區域網路已經褪去設備昂貴、技術艱深的色彩走入一般家庭環境，因而興起 • 泛指應用於家庭或SOHO族工作室的網路技術 • 特色 • 毋須佈線 • 家庭鮮少使用高架地板或輕鋼架天花板以預留管線空間，所以家庭網路的第一口號就是No New Wire，不要另外佈線，沿用既有線路。

  14. HomePNA簡介(2/2) • 價格便宜 • 家庭網路想要普及到一般家庭中，價格當然要平民化。 • 互通性高 • 在家庭網路環境裡，可能必須連接桌上型電腦、筆記型電腦、PDA、電視遊樂器、資訊家電等等設備，因此要具備與多種介面互相交換資訊的能力 • 最近兩種技術在發展 • 使用電話線的HomePNA • 使用電源線的HomePlug

  15. HomePNA的發展(1/2) • HomePNA (Home Phoneline Networking Allinace，家庭電話線網路聯盟) • 成立1998年，致力於開發利用電話線架設區域網路的技術。 • HomePNA 1.0：1 Mbps • HomePNA 2.0：10 Mbps、可連接25部裝置、最大傳輸距離為1000英呎(約305公尺) • 實際傳輸距離會因線材品質、雜訊干擾等等因素而異 • HomePNA 3.0：128 Mbps，2003年提出，預留擴充規格，可加速到240 Mbps • 大都只符合到2.0

  16. HomePNA的發展(2/2) • 用電話線架設了HomePNA網路之後，仍可以一邊傳輸資料、一邊講電話或發送傳真，甚至同時使用ADSL上網 • 雖然電話、傳真機(15-4k)、ADSL(25k-1.1M)和HomePNA(4M-10M)都是在電話線上傳送訊號，但彼此所使用的頻帶不同，所以不會互相干擾！ • PBX(Private Branch eXchange私人交換機)會濾除HomePNA訊號，所以不能使用PBX建立HomePNA

  17. HomePNA產品介紹(1/2) • 目前在台灣僅友訊(D-Link)公司推出了DHN-910 HomePNA網路套件

  18. HomePNA產品介紹(2/2) • HomePNA卡 • 上頭都有兩個RJ-11插孔，一孔接電話插座，一孔接電話機 • 與常見的乙太網路卡頗為不同，反而比較像數據機或數據卡

  19. HomePNA的應用範例(1/4) • 架設單純的HomePNA網路(內部網路) • 假設房間已經預留了電話線路，只要利用這些線路就能迅速架設起HomePNA網路

  20. HomePNA的應用範例(2/4) • 與ADSL整合 • 可透過ADSL上網

  21. HomePNA的應用範例(3/4) • 與傳統數據機整合(透過Modem上網) • 可透過數據機上網

  22. HomePNA的應用範例(4/4) • 與乙太網路整合(成一內部網路) • 需有橋接器執行訊號之轉換

  23. HomePlug簡介 • HomePlug Powerline Alliance (家庭電源線網路聯盟) • 2000年3月，由Cisco、HP、Motorola、Intel等數十家企業共同成立，以電源線架設區域網路 • 2001年6月發表電源線網路的第一份標準規格HomePlug 1.0。

  24. HomePlug網路運作原理(1/2) • HomePlug網路就像是使用電源線的乙太網路 • 電腦都必須配備HomePlug橋接器執行訊號轉換工作 • 傳送端：通常先透過乙太網路卡傳到HomePlug橋接器，由HomePlug橋接器將乙太網路訊號轉換之後加入電源線 • 接收端：先透過HomePlug橋接器將電源線上的訊號還原為乙太網路訊號，才用乙太網路卡接收 • HomePlug橋接器也可以採用USB介面連接電腦，如此一來便毋需乙太網路卡

  25. HomePlug網路運作原理(2/2)

  26. HomePlug網路規格與競爭力(1/2) • HomePlug 1.0 • 的最高傳輸速率為14 Mbps • 最大傳輸距離可達300公尺 • 最多可連接15部電腦 • 從這些數據來看，應該有實力與其它家庭網路技術(例如：HomePNA和802.11b無線網路)一較長短。 • HomePlug的實際傳輸效率：在現實的電源環境裡會受到導線材質、雜訊、佈線施工方式等等因素的干擾，所以傳輸速率僅能維持在6~8 Mbps而已

  27. HomePlug網路規格與競爭力(2/2) • HomePlug網路的優勢 • 安裝容易 • 只要先以網路線連接乙太網路卡和HomePlug橋接器，再將HomePlug橋接器的電源線插到電源插座，就完成了安裝 • 沒有如同802.11b的通訊死角 • 802.11b無線網路最為人所詬病的缺點，便是容易有通訊死角 • 未來將普及到家電產品 • 新的規格打算將HomePlug技術應用到家電中，使得原本電腦才能展示的資訊亦可在音響電視等家電上展示

  28. HomePlug網路的應用範例(1/3) • 建立單純的HomePlug網路

  29. HomePlug網路的應用範例(2/3) • 透過集線器(或交換器)連接

  30. HomePlug網路的應用範例(3/3) • 透過ADSL連接網際網路

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