Download
slide1 n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Τμήμα Αυτοματισμού ΤΕΙ Πειραιά Μάθημα: Δίκτυα Υπολογιστών Διδάσκων: Ι. Δ. Αγγελόπουλος, PhD, Msc PowerPoint Presentation
Download Presentation
Τμήμα Αυτοματισμού ΤΕΙ Πειραιά Μάθημα: Δίκτυα Υπολογιστών Διδάσκων: Ι. Δ. Αγγελόπουλος, PhD, Msc

Τμήμα Αυτοματισμού ΤΕΙ Πειραιά Μάθημα: Δίκτυα Υπολογιστών Διδάσκων: Ι. Δ. Αγγελόπουλος, PhD, Msc

171 Views Download Presentation
Download Presentation

Τμήμα Αυτοματισμού ΤΕΙ Πειραιά Μάθημα: Δίκτυα Υπολογιστών Διδάσκων: Ι. Δ. Αγγελόπουλος, PhD, Msc

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

  1. Τμήμα Αυτοματισμού ΤΕΙ Πειραιά Μάθημα: Δίκτυα Υπολογιστών Διδάσκων: Ι. Δ. Αγγελόπουλος,PhD, Msc Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  2. 1-1. Εισαγωγικά • Η διασύνδέση υπολογιστών σε τρόπο ώστε να μπορούν να ανταλλάσσουν πληροφορίες μεταξύ τους δημιουργεί ένα δίκτυο. • Σήμερα τα δίκτυα δεδομένων επηρεάζουν κάθε ανθρώπινη δραστηριότητα στην παραγωγή, διασκέδαση, εκπαίδευση • Τα δεδομένα που ανταλλάσσονται είναι προγράμματα, φωνή, τραγούδια, εικόνες, βίντεο κλπ. • Τα δίκτυα δεδομένων δημιουργούν νέες μορφές επικοινωνίας και οργάνωσης και δημιουργούν νέες υπηρεσίες προστιθέμενης αξίας (π.χ. ηλεκτρονικό εμπόριο, τηλε-εκπαίδευση, διανομή ταινιών, τηλε-διάσκεψη κλπ. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  3. 1-2. Δίκτυα πακέτων Τα δίκτυα δεδομένων λειτουργούν με μεταγωγή πακέτων σε αντίθεση με την παραδοσιακή τηλεφωνία που χρησιμοποιεί δίκτυα μεταγωγής κυκλωμάτων Τα πακέτα είναι μονάδες πληροφορίας που μπορούν να: • αριθμηθούν (επιτρέποντας να γίνουν αντιληπτές απώλειες από ελλείποντες αριθμούς σειράς) • ελεγχθούν για αλλοιώσεις bit με αλγόριθμους ανίχνευσης λαθών • αναμεταδοθούν όταν διαπιστώνονται τα ανωτέρω • πολυπλεχθούν στο ίδιο κανάλι για οικονομία Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  4. 1-3. Βασικές έννοιες • Χρόνος διάδοσης πακέτου (propagation time): Ο χρόνος που απαιτείται για να ταξιδέψει το σήμα από τον πομπό μέχρι τον δέκτη • Χρόνος μετάδοσης πακέτου (transmiaaion time): Ο χρόνος που απαιτείται για να αλλάξει η διαμόρφωση τόσες φορές όσα τα σύμβολα του πακέτου. • Χρόνος αναμονής (queueing time): Τα πακέτα τοποθετούνται σε ταμιευτήρες (buffers) ενόσω αναμένουν την σειρά τους σε μεταγωγείς/δρομολογητές ή τερματικά • Χρόνος επεξεργασίας (processing time):Ο χρόνος για την επεξεργασία της επικεφαλίδος και του πακέτου στους κόμβους και τα τερματικά Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  5. 1-4. Τεχνικές Μεταγωγής • Στην μεταγωγή κυκλωμάτων πρέπει πρώτα να δημιουργηθεί ένα κύκλωμα από τον αποστολέα μέχρι τον παραλήπτη με προγραμματισμό των ενδιάμεσων κόμβων. • Ακολουθεί η αποστολή πληροφορίας μέσω του έτοιμου κυκλώματος (χωρίς χρήση διεύθυνσης προορισμού) • Τέλος, όταν ολοκληρωθεί η ροή, το κύκλωμα ξηλώνεται • Στη μεταγωγή πακέτων (δεδομενογραμμάτων) δεν απαιτείται δημιουργία κυκλώματος. Κάθε πακέτο δρομολογείται αυτοτελώς (πρέπει να έχει πλήρη διεύθυνση) • Στη υβριδική τεχνική μεταγωγής νοητών κυκλωμάτων, γίνεται εγκατάσταση νοητού κυκλώματος και μερική χρήση πεδίου διευθύνσεων προορισμού. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  6. 2-1. Τυπικά στοιχεία δικτύου Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  7. 2-2. Συνιστώσες δικτύων • Τερματικές συσκευές (terminal equipment) συνήθως υπολογιστές ή τερματικά χαρακτήρων (πρβλ. τηλέφωνα). ΄Στα τοπικά δλικτυα συνηθίζεται και ο όρος σταθμοί • Ζεύξεις (links). Οι ζεύξεις παρέχουν κανάλια επικοινωνίας βασισμένα σε ενσύρματα ή ασύρματα, οπτικά ή ηλεκτρικά μέσα. Περιλαμβάνουν τους τερματιστές γραμμής που βρίσκονται στα δύο άκρα μιας ζεύξης και περιέχουν τους πομποδέκτες και τα ηλεκτρονικά που εκτελούν τα πρωτόκολλα ζεύξης. Ενώνουν κόμβους μεταξύ τους καθώς και τερματικά προς στους κόμβους. • Κόμβους (nodes) δηλ. μεταγωγείς (switches) ή δρομολογητές (routers). Είναι τα σημεία όπου επιλέγεται η διαδρομή του πακέτου. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  8. 2-3. Αρχή λειτουργίας μεταγωγέα • Τα στοιχεία του μεταγωγέα διατάσσονται (ανοικτά-κλειστά) για την διάρκεια ζωής του κυκλώματος (στη μεταγωγή κυκλώματος) ή για κάθε πακέτο μόνο (στη μεταγωγή πακέτων ή νοητών κυκλωμάτων) Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  9. 2-4. Πολύπλεξη πακέτων • Βασικό πλεονέκτημα των δικτύων πακέτων είναι η δυνατότητα πολύπλεξης, δηλ. η δυνατότητα στο ίδιο κανάλι να αποστέλλονται πακέτα με διαφορετικές προελεύσεις και προορισμούς όπως ακριβώς σε ένα αυτοκινητόδρομο συναντώνται αυτοκίνητα με διαφορετικές προελεύσεις και προορισμούς και συνταξιδεύουν μόνο σε ένα τμήμα διαδρομής • Τα πακέτα διαχωρίζονται στο κόμβο βάσει των διαφορετικών διευθύνσεων που φέρουν και έτσι οδηγούνται στο σωστό προορισμό χωρίς την σπατάλη της αποκλειστικής χρήσης του καναλιού (όπως στα δίκτυα κυκλωμάτων). • Η πολύπλεξη οδηγεί σε πολύ μεγάλη εξοικονόμηση πόρων. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  10. 2-5. Σχηματική παράσταση πολυπλέκτη A. Σχηματική αναλογία πολυπλέκτη πακέτων 4 εισόδων και Β. Σύμβολο πολυπλέκτη Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  11. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  12. 3-1. Μοντέλο στρωμάτωσης OSI • Η τυποποίηση είναι κεφαλαιώδους σημασίας στα δίκτυα ώστε να συνεργάζονται συσκευές διαφόρων κατασκευαστών • Τα πρότυπα καλύπτουν κάθε λεπτομέρεια, ηλεκτρική, μηχανική, χρονισμού, κώδικα, κάθε σήματος βύσματος κλπ • Ωστόσο ένα γενικό πρότυπο-ομπρέλλα που δίνει την γενική αρχιτεκτονική των δικτύων δεδομένων χωρίς να μπαίνει σε λεπτομέρειες είναι το μοντέλο OSI που ταξινομεί όλες τις λειτουργίες των δικτύων σε 7 στρώματα (ιδέ επόμενο σχήμα) • Η κάθε οντότητα δικτύου παρέχει υπηρεσίες στο άνω ευρισκόμενο στρώμα και εκτελεί ένα πρωτόκολλο με την απέναντι ομότιμη οντότητα του ιδίου στρώματος Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  13. 3-2. Τα 7 στρώματα OSI Incoming frame reduction Outgoing frame construction AP ‘X’ AP ‘Y’ AP data Application Application AH AP data Presentation PH Data unit Presentation Session Session SH Data unit Transport Transport TH Data unit Network Network Data unit Network NH Data link F A C Data unit (1 field) FCS F Data link Bits Physical Pysical Physical transmission media Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  14. 3-3.Λειτουργίες κάθε στρώματος • 1ο (φυσικό στρώμα). Αναλαμβάνει την αποστολή bits (δηλ. όταν αποστέλλει 1 ή 0 ο πομπός να αντιλαμβάνεται 1 ή 0 ο δέκτης). • 2ο (στρώμα ζεύξης). Αναλαμβάνει την οριοθέτηση πακέτων, ανίχνευση & διόρθωση λαθών μετάδοσης, διαχείριση ζεύξης. • 3ο (στρώμα δικτύου). Η κυριότερη λειτουργία του είναι η μεταγωγή (δρομολόγηση) • 4ο (στρώμα μεταφοράς). Λειτουργεί μεταξύ των τερματικών σταθμών και ελέγχει για λάθη μετάδοσης ή μεταγωγής. • 5ο (στρώμα συνόδου). Παρακολουθεί την εξέλιξη των ανταλλαγών πληροφορίας • 6ο (στρώμα παρουσίασης). Χειρίζεται τις κωδικοποιήσεις πληροφορίας • 7ο (στρώμα εφαρμογών). Χειρίζεται τις εφαρμογές, η ορθή λειτουργία των οποίων είναι ο λόγος ύπαρξης και των 6 άλλων στρωμάτων αλλά και όλου του δικτύου (π.χ. Web browsing, e-mail, ftp, tele-conferencing) Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  15. 4-1. Φυσικό Στρώμα • Το φυσικό στρώμα έχει αποστολή στην ψηφιακή μετάδοση να αποστέλλει σωστά τα δυαδικά ψηφία (bits) • Δεν είναι ωστόσο εφικτό να σταλλούν σωστά το 100% των ψηφίων, αφού εμφανίζονται αναπόφευκτα σφάλματα λόγω θορύβου από διάφορα αίτια και μάλιστα πολλάκις τα σφάλματα είναι κατά ριπάς (burst errors) δηλ. αφορούν πολλά συνεχόμενα bits. • Το ποσό των λανθασμένων επί του συνόλου των αποσταλλέντων ψηφίων λέγεται ρυθμός σφαλμάτων (bit error rate = BER) και αποτελεί τη χαρακτηριστικότερη παράμετρο του συστήματος μετάδοσης Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  16. 4-2.BER ζεύξεων • Το φυσικό στρώμα χρησιμοποιεί ποικιλία μέσων μετάδοσης . Τα κυριότερα είναι: • Το στριμμένο ζευγάρι με BER περίπου 10-3-10-5 • Ασύρματες κινητές ζεύξεις με BER 10-3-10-4 • Ασύρματες κατευθυντικές ζεύξεις με BER 10-5-10-6 • Ομοαξονικές ζεύξεις με BER 10-5-10-6 • Οπτικές ζεύξεις με BER 10-7-10-9 • Υπηρεσίες φωνής και βίντεο αρκούνται σε BER 10-4, ωστόσο δεδομένα λογισμικού απαιτούν BER 10-15 Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  17. 4-3.Baud-Bitrate • Η μετάδοση των δεδoμένων γίνεται με αλλαγές στην διαμόρφωση της γραμμής (π.χ. αλλαγή τάσης ή συχνότητας ή φάσης). • Κάθε διαμόρφωση αντιστοιχίζεται με ένα σύμβολο που μπορεί να είναι ένα bit (0 ή 1) ή συνδυασμός πολλών bit: • Ο ρυθμός αλλαγής συμβόλων διαμόρφωσης στην γραμμή ονομάζεται baud rate. • Αν κάθε bit συμπίπτει με ένα σύμβολο, τότε το bit rate ισούται με το baud • Αν Χ bits αντιστοιχούν σε κάθε σύμβολο, τότε το bit rate ισούται Χ φορές το baud Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  18. 4-3.Baud-Bit Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  19. 5-1. Στρώμα ζεύξης • Το στρώμα ζεύξης έχει αποστολή να υλοποιεί αξιόπιστες ενδιάμεσες ζεύξεις, δηλ. οι οποίες ανιχνεύουν και διορθώνουν τα σφάλματα λόγω θορύβων του φυσικού στρώματος • Το πιο διαδεδομένο πρωτόκολλο ζεύξης είναι το HDLC (High Level Data-LinkContol) με τις πολλές παραλλαγές του: SDLC, LAPB, LLC, PPP κλπ. • Ο μορφότυπός του φαίνεται στην επόμενη διαφάνεια. • Η σημαία οριοθετεί την αρχή και το τέλος των πλαισίων. • Το πεδίο FCS (Frame Check Sequence) χρησιμεύει για ανίχνευση λαθών. • Το πεδίο ελέγχου διεκπεραιώνει τις κύριες λειτουργίες. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  20. 5-2. Πρωτόκολλο HDLC/LAPB • Το πεδίο ελέγχου χαρακτηρίζει τον τύπο πλαισίου ανάμεσα σε 3 πλαίσια: • πληροφορίας (που περιέχουν το φορτίο χρήστη) • επίβλεψης (που ελέγχουν τις λειτουργίες του πρωτοκόλλου) • μη-αριθμημένα (για αρχικοποιήσεις ή έκτακτες καταστάσεις) • Περιλαμβάνει αρίθμηση πλαισίων με το N(S) για ανίχνευση απωλειών πλαισίων και επιστροφή επιβεβαιώσεων ότι τα πλαίσια έφθασαν κανονικά με το N(R) • Τα BitSS κωδικοποιούν 3 τύπους πλαισίων επίβλεψης: • RR (Receiver Ready) • RNR (Receiver Not Ready) • REJ (Reject) Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  21. 5-3. Φόρμα HDLC/LAPB Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  22. 5-3. Διόρθωση λαθών • Όταν το FCS ανιχνεύει αλλοίωση πλαισίου, το πλαίσιο απορρίπτεται, αλλιώς το πλαίσιο επιβεβαιώνεται στέλνοντας τον αριθμό του στο πεδίο N(R) κάποιου πλαισίου που κινείται κατά την άλλη κατεύθυνση. • Εάν γίνει αντιληπτή απώλεια (π.χ. αφιχθεί το επόμενο N(S), τότε ο δέκτης στέλνει REJ με τον ελλείποντα αριθμό N(S) και ο πομπός ξαναστέλνει το πλαίσιο • Ομοίως εάν μετά κάποιο χρόνο Τ1 δεν έχει έλθει επιβεβαίωση, το πλαίσιο ξαναστέλνεται ως απωλεσθέν. • Με αυτό τον τρόπο το HDLC μπορεί να ελαττώσει το BER (π.χ. πάνω από ένα φυσικό στρώμα με BER=10-5 να επιτύχει τελικό BER =10-12. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  23. 5-4. Παράθυρο ολίσθησης • Μια απλή τακτική για αξιόπιστη ζεύξη είναι η STOP&WAIT:με την αποστολή ενός πλαισίου ο πομπός περιμένει την επιβεβαίωση πριν στείλει το επόμενο. Η τακτική αυτή είναι απλή αλλά δεν είναι αποδοτική. • Για καλύτερη απόδοση το HDLC χρησιμοποιεί άλλη τακτική και συνεχίζει να στέλνει μέχρι Ν πλαίσια χωρίς να περιμένει επιβεβαιώσεις. • Α τακτική αυτή λέγεται GO-BACK-N, διότι εάν τελικά δεν υπάρξει επιβεβαίωση πρέπει να ξανασταλούν Ν πλαίσια. • Εάν ωστόσο έρχονται επιβεβαιώσεις, προχωρά στην αποστολή περαιτέρω πλαισίων χωρίς να ξεπερνά ένα παράθυρο W (όπου W>ή=Ν) ανεπιβεβαίωτων πλαισίων. • Επειδή οι δύο αριθμοί Ν(S) και N(R) ολισθαίνουν χωρίς η διαφορά τους να ανοίγει πάνω από W (αν και μπορεί να κλείνει μέχρι 0), ο μηχανισμός λέγεται παράθυρο ολίσθησης και δίνεται σχηματικά στο προηγούμενο σχήμα. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  24. 5-5. Μηχανισμός παραθύρου Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  25. 6-1. Σενάρια ζεύξης • Στις επόμενες διαφάνειες φαίνονται 4 συνήθη σενάρια ζεύξης: • Το πρώτο αφορά μια ομαλή ανταλλαγή • Το δεύτερο περιλαμβάνει ένα σφάλμα μετάδοσης που προκαλεί επαναποστολή του βλαβέντος πλαισίου • Το τρίτο περιέχει ανάκαμψη από κατάσταση απασχολημένου τερματικού (Busy terminal) που έστειλε RNR • Το τέταρτο περιέχει ανάκαμψη με εκπνοή χρονιστή • Σημ. Το I συμβολίζει πλαίσιο πληροφορίας (Information) με αριθμούς N(S) και N(R), • Τα SABM, UA, DISC είναι μη-αριθμημένα πλαίσια Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  26. 6-2. Σενάρια χωρίς/με σφάλμα Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  27. 6-3. Σενάρια (συνέχεια) Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  28. 6-4. Αποδοτικότητα ζεύξεων (2-1) • Η παροχέτευση (throughput) μας λέει πόση κίνηση περνά από τη μια άκρη στην άλλη ανά μονάδα χρόνου και μετριέται σε bits/sec. • Η ονομαστική ρυθμοδότηση (bit rate) μιας ζεύξης ή αλλιώς χωρητικότητα (capacity) της ζεύξης ορίζεται από τον ρυθμό λειτουργίας των πομποδεκτών σε bits/sec • Χρησιμοποιούν τις ίδιες μονάδες Η απόδοση του πρωτοκόλλου GO-BACK-N υπολογίζεται χονδρικά με τους τύπους: (Ο υπολογισμός εξηγείται με το σχήμα της επόμενης διαφάνειας Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  29. 6-5. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  30. 6-6. Αποδοτικότητα go-back-N

  31. 6-6Β. ΑποδοτικότηταSel.Repeat

  32. 7-1. Τοπικά Δίκτυα (LAN) • Σε κοντινές αποστάσεις μπορούν να εφαρμοσθούν ειδικές τεχνικές δικτύωσης που δίδουν υψηλές ταχύτητες με χαμηλό κόστος και που είναι ανεφάρμοστες σε μεγάλες αποστάσεις. Τα δίκτυα που εκμεταλλεύονται την γειτνίαση σταθμών ονομάζονται τοπικά δίκτυα (LAN-Local Area Networks). • Τα τοπικά δίκτυα συνήθως εφαρμόζουν μερισμό του μέσου ανάμεσα σε πολλούς χρήστες. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούν μια ειδική κατηγορία πρωτοκόλλων ελέγχου πρόσβασης στο μέσον (MAC-Medium Access Control) • Τυποποιημένες τεχνικές ΤΔ είναι το Token ring, token bus, αλλά η πιο διαδεδομένη είναι το Ethernet που είναι σχεδόν ίδιο με το πρότυπο IEEE802.3 και το MAC του ανήκει στην οικογένεια Aloha Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  33. 7-2. Τοπικά Δίκτυα (LAN) Ανώτερα Επίπεδα OSI High level I/F 802.1 802.2 LLC 802.3 802.4 802.5 MAC CSMA\CD BUS TOKEN BUS TOKEN RING BASE& BROAD BAND BASE & BROAD BAND BASE BAND Physical Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  34. 7-3. Ethernet • Το πρωτόκολλο MAC του Ethernet που καθορίζει ποιοςσταθμός έχει δικαίωμα να στείλει πλαίσιο στο κοινό μέσο μετάδοσης λειτουργεί ως εξής: • Βήμα 1: Αφουγκράσου το μέσο και εάν είναι ελεύθερο στείλε. Αλλιώς πήγαινε στο βήμα 2 • Βήμα 2: Εάν το μέσο είναι κατειλημμένο συνέχισε την ακρόαση μέχρι να ελευθερωθεί και τότε στείλε αμέσως. • Βήμα 3: Εάν ανιχνεύσεις σύγκρουση, μετάδωσε το σήμα jamming και μετά παύσε κάθε μετάδοση. • Βήμα 4: Μετά την ολοκλήρωση της μετάδοσης του σήματος jamming εκτέλεσε τον αλγόριθμο της εκθετικής οπισθοδρόμησης για να προσδιορίσεις ένα τυχαίο χρόνο αναμετάδοσης μετά την εκπνοή του οποίου πήγαινε στο βήμα 1 (για να επιχειρήσεις μετάδοση εξ αρχής). Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  35. 7-4. Μορφότυπος Ethernet ΠΡΟΟΙΜΙΟ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΔΙΕΥΘ. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΡΜΑ PREAMBLE SFD ΠΡΟΟΡΙΣΜΟΥ ΠΗΓΗΣ ΜΗΚΟΣ LLC (PAD) FCS 7 1 2 ή 6 2 η 6 2 3 έως 1500 4 • Ο μορφότυπος του Ethernet φαίνεται κατωτέρω. • Το προοίμιο χρησιμοποιείται για συγχρονισμό του δέκτη. • To SFD (Start Frame Delimiter) οριοθετεί την αρχή / ευθυγραμμίζει τα byte • Ακολουθούν οι διευθύνσεις MAC • Το μήκος του πλαισίου (μεταβλητό) • Οι πληροφορίες • Το έρμα που στρογγυλεύει τα byte σε πολλαπλάσιο του 4 • To Frame Check Sequence για ανίχνευση λαθών Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  36. 7-5. Σενάριο Σύγκρουσης Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  37. 7-6. Αποδοτικότητα οικογ. aloha

  38. 7-6.Κώδικας γραμμής Manchester 1 0 0 0 0 1 0 1 1 J K Δυαδικά bits Δυαδικό σήμα (κωδικ/ση NRZ) Κωδικοποίηση Manchester ΑντίστροφηΚωδικοποίηση Η μετάδοση των bit του Ethernet στο μέσον γίνεται σε κωδικοποίηση Manchester όπως εικονίζεται κατωτέρω. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  39. 8-1. Πλήμνη (Hub) • Η πλήμνη (hub) είναι μια συσκευή που αναγεννά το σήμα που έρχεται από οποιαδήποτε είσοδο και ακολούθως αναμεταδίδει σε όλες τις εξόδους της (ιδέ επόμενο σχ. 8-2). • Επέτρεψε την μετατροπή της φυσικής τοπολογίας των δικτύων Ethernet σε αστέρα (ενώ η λογική τοπολογία παρέμενε αρτηρίας) • Επίσης επέτρεψε την κυριαρχία των ευέλικτων καλωδίων UTP5 (Unshielded Twisted Pair) και των βυσμάτων RJ45. • Ωστόσο το ενδεχόμενο συγκρούσεων παρέμεινε το κύριο χαρακτηριστικό του δικτύου, όπως ήταν και με την τοπολογία αρτηρίας, λόγω της καθυστέρησης διάδοσης (ιδέ σχ. 8-3). Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  40. 8-2. Λειτουργία πλήμνης Hub Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  41. 8-3. Ιεραρχία πλημνών Head hub orBackbone hub hub hub hub Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  42. 8-4. Μεταγωγέας (Ethernet switch) • Ο μεταγωγές προκάλεσε μια επανάσταση στο Ethernet διότι δεν βγάζει άκριτα σε όλες τις εξόδους του τα πλαίσια αλλά μόνο σε αυτή που οδηγεί στον υπολογιστή προορισμού. • Για να πετύχει αυτό δημιουργεί πίνακες δρομολόγησης που δείχνουν τους υπολογιστές (MAC addresses) πίσω από κάθε πόρτα, παρακολουθώντας τους όταν στέλνουν πακέτα (self-learning). • Επιπροσθέτως, για να στείλει τα πλαίσια εκτελεί το αλγόριθμο MAC σε κάθε πόρτα ώστε να αποφεύγει περιττές συγκρούσεις (διαχωρισμός επικρατειών συγκρούσεων) • Δηλαδή λειτουργεί στο 2ο στρώμα και όχι στο 1ο σαν την πλήμνη. Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  43. 8-5. Χρήση μεταγωγέα To Internet Router hub Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  44. 8-5B. Παράδειγμα πίνακα μεταγωγέα Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  45. Η λογική και φυσική τοπολογία γίνεται από δίαυλος (bus) αστέρας - ενώ η πλήμνη εξακολουθούσε να είναι λογικό bus Οι συγκρούσεις καταργούνται και δεν έχουμε πλέον επικράτειες συγκρούσεων Η επίδοση βελτιώνεται δραματικά Οι υπάρχουσες καλωδιώσεις για τα τηλέφωνα των κτηρίων μπορούν πλέον να χρησιμοποιηθούν για τα δίκτυα Η τυποποίηση των καλωδιώσεων (δομημένη καλωδίωση) επιτρέπει φθηνότερες καλωδιακές εγκαταστάσεις Το δίκτυο κορμού μεγάλων συγκροτημάτων συμπιέζεται σε ένα μεταγωγέα αντί για δακτύλιο (collapsed backbone) μετά και την εισαγωγή του Gigabit Ethernet ρίχνοντας το κόστος 9-1. Τοπολογικές Συνέπειες Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  46. 9-2. Τυπική διάταξη μικρού LAN To Internet Router hub hub hub Mail Server WEB Server FTP Server Head hub Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  47. 9-3. Διάταξη παλαιού τύπου Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  48. 9-4. Τυπική διάταξη μεγάλου LAN To Internet R Web server N N N R R N R WEB Server FTP Server FTP Server mail Server mail Server Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  49. 9-5. Δομημένη καλωδίωση • Η εισαγωγή των πλημνών συνοδεύτηκε από την αλλαγή των δύσχρηστων ομοαξονικών καλωδίων με καλώδια παρόμοια με τα τηλεφωνικά εστριμμένα ζεύγη και ήσαν σύμφωνα με τη τυποποίηση 568Α & 568Β (και έμειναν τα ίδια και με την αλλαγή σε μεταγωγείς). • Τα καλώδια αυτά (UTPcat5) και η συνολική τυποποίηση που ονομάζεται δομημένη καλωδίωση, επέτρεψε την ενσωμάτωση της καλωδίωσης στο κτήριο κατάα την κατασκευή του, αλλά και την αξιοποίηση των υπαρχουσών τηλεφωνικών καλωδιώσεων για τη χρήση δικτύων υπολογιστών. • Τα βασικά στοιχεία της δομημένης καλωδίωσης παρουσιάζονται στις επόμενες διαφάνειες Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής

  50. 9-6.568A&B Color-CodeStandards Ι. Δ. Αγγελόπουλος, καθηγητής