Omrežja in protokoli

  • Published on
    30-Aug-2014

  • View
    48

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

FAX - MMK Telekomunikacijska omreja 1.letnik

Transcript

Omreja in protokoli

TKO

Enosmerna komunikacija

Izvor, poiljatelj

Ponor, prejemnik

Kodiranje podatkov za prenos 0100110101101110110 Tvorjenje signala za prenos

Priprava podatkov za uporabnika 0100110101101110110 Izdvajanje podatkov iz signala

Komunikacijski kanal

dejanska, fizina povezava2

Dvosmerna komunikacijaIzvor/uporabnik podatkov Izvor/uporabnik podatkov

Priprava podatkov za prenos/uporabnika

Priprava podatkov za prenos/uporabnika

Tvorjenje signala/ izdvajanje podatkov

Tvorjenje signala/ izdvajanje podatkov

Komunikacijski kanal

Potrebna je loitev smeri prenosa na kanalu !

3

Dvosmerna komunikacijaPol dvosmerni prenos (half duplex)

Polni dupleksni prenos (full duplex)

4

Loitev smeri prenosaasovna loitev (TDD=time division duplexing) Komunikacija poteka izmenoma (ping-pong).as H A L O H A L O

Frekvenna loitev (FDD=frequency division duplexing) Komunikacija poteka v razlinih frekvennih pasovih.HALO

HALO

5

Komunikacija med ve uporabnikiuporaba loenih prenosnih medijev:

kabel

6

Uporaba skupnega medija

skupni prenosni medij

7

Delitev prenosne zmogljivostiMedij delimo tako, da dobimo loene povezave (kanale) Postopek delitve imenujemo multipleksiranje Posamezni kanali imajo omejeno a zagotovljeno kapaciteto. Obstaja omejeno tevilo kanalov, odvisno od medija.

8

Delitev prenosne zmogljivosti po frekvencifrekvenni multipleks FDMA (frequency division multiple access)Vsakemu paru uporabnikov je dodeljena svoja frekvenca, lahko za vsako smer prenosa. Uporabniki uporabljajo frekvenni kanal ves as prenosa. V asu uporabe frekvenni kanal ni na voljo drugim uporabnikom. as

frekvenca 9

Delitev prenosne zmogljivosti po asuasovni multipleks TDMA (time division multiple access)Vsakemu paru uporabnikov je dodeljen svoj asovni okvir, lahko za vsako stran prenosa. Uporabniki uporabljajo celoten frekvenni pas v svojih asovnih okvirih. V asu uporabe frekvenni kanal ni na voljo drugim uporabnikom. as

frekvenca

A B C D

A B C D10

Delitev prenosne zmogljivosti po kodikodni multipleks CDMA (code division multiple access)Vsakemu paru uporabnikov je dodeljena svoja koda. Uporabniki uporabljajo celoten frekvenni pas ves as prenosa. Med seboj se loijo po dodeljeni kodi. Kodnih kanalov je lahko ve kot asovnih oziroma frekvennih, zato pa se med seboj motijo. koda

as

frekvenca 11

Dodeljevanje kapacitetDodeljevanje deljenih prenosnih kapacitet skupnega medija je lahko trajno za ves as zveze ali pa se kapacitete dodeljuje dinamino glede na trenutne potrebe.statino dodeljevanje: kanali so dodeljeni uporabnikom za ves as zveze. dinamino dodeljevanje kapacitete medija je lahko nakljuno zaseganje ali pa dogovorno usklajeno z rezervacijami:nakljuno zaseganje npr: ALOHA, CD-CDMA (Ethernet),.. zaseganje z etonom (token)

12

Zaseganje prenosne zmogljivostiNakljuno zaseganje (random access)Zaseganje na osnovi poskuanjaVsak uporabnik se oglasi, ko ima kaj povedati. e je prenosni medij e zaseden, prenos ne uspe. Nain je primeren pri izredno nizkih obremenitvah medija.

Zaseganje s posluanjem in detekcijo trkov

Uporabnik poslua kaj se dogaja na mediju. Uporabnik se oglasi ele, ko so drugi uporabniki tiho. e se sluajno oglasita dva uporabnika hkrati imenujemo to trk. Ko uporabnika zaznata trk, oba utihneta in poakata nek nakljuen as, da ne bi prilo do ponovnega trka. Nain je uporaben do priblino 50% zaseganja kapacitet medija, potem zane prihajati do pogostih trkov in zaradi tega stalnega ponovnega poskuanja, pride do zasienja in komunikacija se ustavi. Nakljuni dostop do kanala s posluanjem in preverjanjem trkov imenujemo CSMA-CD (carrier sense multiple access with collision detection). Primer uporabe takega naina je Ethernet.13

Zaseganje prenosne zmogljivosti z dogovoromUsklajeno zaseganje kanala na osnovi etona (token)Pravico do oglaanja ima le uporabnik, ki ima eton. Ko kona preda eton naslednjemu uporabniku, ki aka v vrsti. Nain vnaa pri majhni obremenitvi medija in velikem tevilu uporabnikov nepotrebno zakasnitev, ker mora eton od enega do drugega uporabnika v vrsti, tudi kadar nimajo kaj povedati. Nain dopua do 100% izkorienost medija, e zanemarimo as za predajanje etona. Primeri: token ring, token bus, FDDI, ...

14

OmrejaOmreja omogoa poljubno povezovanje med uporabniki. Uporabljajo lahko delitev ali zaseganje kapacitet. Obstajajo razlini naini povezav skozi omreje:toka toka (point to point), toka ve tok (broadcasting, multicasting), konferenna zveza.

Omreje

15

Topologije omreijStrukturo omreja lahko predstavimo z vozlii in povezavami med vozlii. Vozlia so lahko naprave uporabnikov (terminali), ali pa povezovalne naprave v omreju. e so vsa vozlia diretno povezana, potrebujemo izredno veliko tevilo povezav. Takno topologijo imenujemo polna topologija in je primerna za povezovanje glavnih vozli v omreju. Povezava med parom vozli je lahko posredna preko mnoice ostalih vozli. Redundantna topologija presega minimalno tevilo direktnih povezav, ki e omogoajo indirektne povezave med vsemi vozlii.

16

Topologije omreijOsnovne topologije omreij so vodilo, obro in zvezda . vodilo (bus) obro (ring) zvezda (star)

vodilo

obro zvezda

17

Preklapljanje v omrejuKomunikacija med konnimi uporabniki poteka preko vozli omreja. V vozliih omreja se izvaja preklapljanje ali komutacija. Omreja se razlikujejo tudi po nainu vzpostavljanja povezav med uporabniki. Loimo: omreja s tokokrogovno komutacijo (circuit switched network) in omreja s paketno komutacijo (packet switched network) .

18

Tokokrogovno preklapljanjeV omreju s tokokrogovnim preklapljanjem (circuit switching) se vzpostavljajo neprekinjene povezave za doloen as. Povezavo se vzpostavi ob zaetku komunikacije in nato ob koncu komunikacije tudi prekine (porui). Omreje s tokokrogovnim preklapljanjem zato imenujemo povezavno omreje. V omreju s tokokrogovnim preklapljanjem je uporabniku zagotovljena prenosna kapaciteta za ves Preklopno as zveze in s tem tudi doloena kvaliteta stikalo telekomunikacijkih storitev.

19

Hierarhina struktura telefonskega omrejaKlasino telefonsko omreje je primer tokokrogovno komutiranega omreja . Preklapljanje povezav se vri v telefonskih centralah, ki so postavljene v razlinih vozliih hirarhino urejenega omreja. V asu komunikacije je med uporabniki zagotovljena veriga neprekinjenih povezav. Rezervirana kapaciteta povezav zagotavlja kvaliteto storitev pri prenosu govora in slike.

Tranzitna centrala

Vozelna centrala

Glavna centrala

Konna centrala

Uporabnik

20

Paketna komutacijaV tokokrogovno komutiranem omreju uporabnik zaseda kapacitete ves as vzpostavljene povezave in neodvisno od dejanske koliinie preneene informacije. V podatkovni komunikaciji elimo predvsem stalno prikljuitev v omreje, potreba po hitrosti prenosa podatkov pa se s asom zelo spreminja. Za podatkovne komunikacije je zato primerneje nepovezavno paketno omreje, kjer se zveze ne vzpostavljajo. Osnovni koncept paketnega omreja je podoben kot v sistemu dostave potnih paketov: Podatki so razdeljeni v pakete, ki morajo biti opremljeni tudi z naslovom prejemnika in naslovom poiljatelja.

21

Paketna omrejaPaketna omreja lahko delujejo na osnovi zaseganja medija ali delitve prenosne zmogljivosti. Med uporabniki potujejo podatki v paketih. Ker ni vzpostavljene zveze, mora biti vsak paket opremljen z naslovom prejemnika, obiajno pa tudi z naslovom poiljatelja. V paketnem omreju ni potrebe po vzpostavljanju zveze, zato je paketno omreje lahko nepovezavno.V nepovezavnem paketnem omreju uporabnikom ni zagotovljena doloena kapaciteta. Kvaliteta storitev je dana po najboljih monostih (best efforts). V povezavnih paketnih omrejih poteka prenos vseh paketov preko rezerviranih navideznih povezav (ATM,MPLS). S tem je zagotovljena tudi doloena kvaliteta storitev.

22

Medmreje in InternetPovezava ve omreij tvori medmreje ali internet. Posamezna omreja lahko temeljijo na enaki ali pa tudi razlini tehnologiji. Svetovno omreje Internet je mnoica omreij, ki temeljijo na skupnem komunikacijskem protokolu IP (Internet Protocol).

LAN

MAN

WANATM, Internet, Frame Relay, ...

LAN

23

Protokol, komunikacijski protokolprotokol -a m (o) , vir: SSKJ1. uradna in druabna pravila za medsebojne stike uradnih predstavnikov drav: drati se protokola; sprejem predsednika republike, veleposlanika je potekal po protokolu / diplomatski protokol // urad, oddelek ustreznega organa, ki skrbi za izvajanje teh pravil: sprejem je organiziral protokol; delati v protokolu / ef protokola 2. polit. mednarodni dogovor, navadno o doloenem vpraanju: delegaciji sta podpisali protokol o gospodarskem sodelovanju; finanni protokol 3. polit. zapisnik o poteku, rezultatih mednarodne konference, sestanka: ker diplomati niso dosegli sporazuma, so objavili samo protokol 4. star. (uradni) zapisnik: protokol zaslievanja / sestaviti protokol; dati na protokol / sodnijski protokol

Komunikacijski protokoli doloajo nabor pravil in postopkov v komunikaciji.

24

Namen komunikacijskih protokolovZa zagotovitev delovanja omreja so potrebni protokoli. Protokole potrebujemo tako pri preklopnih kot pri paketnih omrejih: Pri preklopnih omrejih so potrebni protokoli predvsem v zvezi z vzpostavljanjem in ruenjem zveze (handshaking). Pri paketnih omrejih so protokoli nujno potrebni pri usmerjanju paketov. Protokoli morajo biti standardizirani. Poznamo tako imenovane de iure in de facto standarde. De iure (pravni) standardi so standardi, ki jih izdelajo za to pooblaene standardizaci