1 курс Сети Часть 2 .1

1. 1 курс Сети Часть 2.1 М.М. Степанова, каф. вычислительной физики, 2012

2. Wireless (Air): Infrared Radio waves Microwaves Copper: Coaxial cable Twisted-pair cable Network Media Среда передачи – физическая система, по которой происходит передача информационных данных в виде электрических, оптических или радиочастотных сигналов. • Glass: • Fiber-optic cable

3. Media Characteristics • Производительность/ширина полосы частот (Throughput/bandwidth) • Устойчивость к помехам • Масштабируемость • Емкость по количеству узлов • Затухание - max длина сегмента, max число сегментов • Типы разъемов (Connectors) • Цена - Инсталляции - Поддержки

4. Connectors

5. Coaxial Cable (Coax) • Медный одножильный провод в экранированной оболочке. • Хорошая устойчивость к электромагнитным помехам • Два основных типа • Thinnet (10Base2)—RG 58 A/U, RG 58 C/U LAN:до 10 Мбит/с на 185 м • Thicknet (10Base5)— RG8, RG11,RG 62 LAN:до 10 Мбит/с на 500 м Thinnet Thicknet

6. Coaxial Cable • Топология “шина” (bus) • На концах необходимы терминаторы (заглушки R=50Ом). Они служит нагрузкой, в которой электромагнитные волны гасятся, не вызывая отраженного сигнала • Thinnet: BNC-connector • Thicknet: n-connectors

7. Витая пара (Twisted Pair) • Одна или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой, покрытых пластиковой оболочкой. • Самое распространённое решение для построения кабельных LAN. • простота монтажа • низкая цена • достаточно хорошая помехоустойчивость • Категории Сat1-Cat7 отличаются эффективным частотным диапазоном. • Сейчас, как правило,используется Cat5e или Cat6. Cat6

8. Витая пара (Twisted Pair)

9. Витая пара.1 • Внешнее напряжение помехи не оказывает влияния на полностью симметричную передачу. • На втором рисунке противоположный пример – на асимметричной передаче помехи сильно заметны.

10. Вита пара.2 Полностью симметричная пара не создает помех для окружающей среды • Напряжение в проводниках равно по величине, но противоположно по знаку • электрические поля проводников гасят друг друга В проводниках проходят равные по величине, но противоположно направленные токи • создаваемые проводниками магнитные поля гасят друг друга

11. В настоящее время распространены следующие типы обозначений кабеляна основе витой пары: UTP (unscreened или unshielded Twisted Pair) — неэкранированная или незащищённая витая пара. ScTP (Screened Twisted Pair) — экранированная витая пара — кабель, в котором каждая пара заключена в отдельный экран. FTP(Foiled Twisted Pair) — один общий внешний экран из фольги STP (Shielded Twisted Pair) — экран для каждой пары + общий внешний экран в виде оплётки S/FTP — Screened Foiled twisted pair) — внешний экран из медной оплетки и каждая пара в фольгированной оплетке

12. Кабель витая пара (SSTP), 4 пары, категория 7 (1200 МГц) 1 - Внешняя оболочка2 - Экран-сетка3 - Дренажный провод4 - Экран-фольга5 - Витая пара solid

13. Варианты разводки проводов витая пара Коннекторы гнездового и штекерного разъемов RJ45

14. Принцип работы оптоволоконной линии • Основан на явлении полного внутреннего отражения электромагнитных волн на границе раздела диэлектриков с разными показателями преломления. • Источник: светодиод или полупроводниковый лазер • Кодирование информации: двухуровневое изменение интенсивности света (0 -1). • Луч света впускают в более плотную среду, ограниченную менее плотной. При правильном подборе материалов, происходит полное отражение. • На другом конце кабеля принимающий детектор преобразует световые сигналы в электрические. • Затухание (характеризует потерю мощности передаваемого сигнала на заданном расстоянии, дБ/км ) • - Потери на поглощение. Связаны с преобразованием одного вида энергии в другой. Электромагнитная волна определенной длины может вызывать возбуждение электронов, что ведет к нагреву волокна. Процесс поглощение волны тем меньше, чем меньше ее длина, и чем чище материал волокна. • - Потери на рассеяние: выход части светового потока из волновода. Обусловлено неоднородностями показателя преломления материалов. • Дисперсия (означает рассеяние во времени спектральных и модовых составляющих оптического сигнала )

15. Многомодовое оптическое волокнo (MM) 1) со ступенчатым профилем показателя преломления Область применения: короткие (до 1 км) линии связи со скоростями передачи до 100 Мбайт/с, рабочая длина волны 0,85 мкм 2) с градиентным показателем преломления Линии связи до 5 км, со скоростями передачи до 100 Мбайт/c на длинах волн 0,85 мкм и 1,35 мкм. Одномодовое оптическое волокно (SM) Отсутствует межмодовая дисперсия, расстояние до 50 км, скорость до 5 Гбит/с и выше без регенерации. Рабочие длины волн: 1,31 мкм и 1,55 мкм.

16. Fiber-optic cable • Содержит одну или более стеклянных сердцевин в защитной оболочке • Категории: Single-mode(SM) и multi-mode (MM) Optical fiber (core) Glass cladding Fiber-optic connectors: ST and SC Protective outer sheath (jacket)

17. Conducted Media: Summary

18. Структурированная кабельная система (CKC) • Топология структурированных кабельных систем (СКС) определяется как "иерархическая звезда", центрами которой являются распределительные пункты комплекса, здания и этажей. • Распределительный пункт может размещаться в одном телекоммуникационном шкафу, нескольких шкафах и даже в выделенном помещении. • В шкафах устанавливают панели и кроссы, к которым подключаются кабели магистральной и горизонтальной подсистем СКС, а также внешние линии связи.

19. Структурированная кабельная система (CKC) • Магистраль комплекса (между зданиями) • Магистраль внутри здания • Горизонтальная подсистема

20. Подключение рабочего места

21. Двухуровневая система лотков предусмотрена для обеспечения электромагнитной совместимости при монтаже СКС и системы электропроводки

22. Монтаж телекоммуникационных шкафов и оборудования

23. Монтаж телекоммуникационных шкафов и оборудования

24. Телекоммуникационная шина заземления СКС

25. Проводка под фальшполом Колонна с розетками

26. Подключение кабелей СКС к коннекторам на патчпанели:- качество передачи сигналов зависит от длины расплетения пар проводников и изменения их геометрии;- все кабели маркируются

27. Тестирование СКС

28. Характеристики кабельного оборудования ЛВС, перечень и обзор стандартов СКС, принципы монтажа СКС, примеры c иллюстрациями: http://www.ecolan.ru/imp_info/ 2) Оптоволоконные кабели http://www.intuit.ru/department/network/terminals/7 Cсылки

29. Соответствие сетевого оборудования модели OSI Уровни модели OSI Сетевое оборудование

30. Network interface card (NIC) • Physical functions– прием/передача физического сигнала - кодирование последовательности бит кадра последовательностью сигналов при передаче и декодирование при приеме - синхронизация битов, байтов и кадров • Data Link functions • Medium Access Control (MAC) • - MAC address запрограммирован в NIC • - Получение доступа к среде передачи • - Обнаружение и обработка коллизий • - Обработка (прием/передача) корректных типов кадров • Logical Link Control (LLC) • - Установка корректного типа соединения • - Обработка ошибок

31. Converters (transceivers) Трансивер <=> приемопередатчик, transmitter+receiver • AUI (attachment unit interface) • интерфейс для связи сетевого адаптера с трансивером Ethernet 10/100BaseTX to 100BaseSX Ethernet AUI to thinnet Ethernet AUI to 10Base-T

32. Repeaters • Repeater(повторитель)– двунаправленная передача, усиление сигнала • Обеспечивает соединение двух сегментов LAN • Копирует биты из одного сегмента в другой с улучшением формы сигнала, позволяет увеличить размер физической сети • Не просматривает содержимое данных REPEATER

33. HUB • Синонимы:Многопортовый повторитель, концентратор • регенерирует сигнал поступающий с одного из • портов на все другие порты; • не изолирует от коллизий; • требует электропитания

34. Bridge (мост) • Передает фреймы из одного сегмента в другой • Может обслуживать выборочно – копирует не все фреймы, а только а) предназначенные узлам из другого сегмента или б) ширококовещательные (просматривает DataLink-заголовки, и строит таблицу привязки MAC-адресов к портам). • Позволяет расширять сеть (снимает физические ограничения длины) BRIDGE

35. Switch(коммутатор) • <=> Многопортовый мост • Методы коммутации: • с буферизацией(Store-and-forward) • без буферизации пакетов или • коммутация "на лету" (Cut-through) • безфрагментная(Fragment-Free) • гибридные варианты • Cегментациятрафика • Проверкаdestination(MAC) каждого входящего фрейма • Узнает о расположении станций, наблюдая за фреймами • Форвардингвсех broadcast и multicastпакетов

36. Использование коммутаторов для построения VLANs Virtual local areanetworks (VLANs) • Позволяет объединять отдельные порты в логические группы • Каждая группа - отдельный broadcast domain, возможна полная изоляция друг от друга.

37. Router (маршрутизатор) Предназначен для объединения сетей Состоит из аппаратных средств и ПО: Hardware: - Выделенный сервер или специализированный роутер (например, Cisco). - Физические интерфейсы для разных линков. Software: • операционная система, • протоколы маршрутизации, • часто включает и firewall Маршрутизатор работает насетевомуровне

38. Домашняя сеть - пример • ZyXEL Keenetic Giga: • 5-портовый коммутатор Gigabit Ethernet • Wi-Fi: IEEE 802.11n (до 300 Мbps) • Подключение к услугам на базе VLAN (IEEE 802.1Q) • Маршрутизация, NAT, DHCP • Межсетевой экран SPI с защитой от DDoS-атак • Многофункциональный хост-контроллер USB • Аппаратная поддержка IP-телевидения TVport • Встроенный BitTorrent-клиент

39. Интернет-центр ZyXEL Keenetic Giga