LAN - Local Area Network Расстояния: < 1 км. –high speed –multi-access Технологии: –Ethernet10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps –Token Ring16 Mbps –FDDI 100 Mbps –Myrinet2 Gbps –InfiniBand: Single Data Rate (SDR) 1x: 2Gbps 4x: 5Gbbs 12x:30 / 24 Gbps Double Data Rate (DDR) 5 Gbps Quad Data Rate (QDR) 10 Gbps

WAN - Wide Area Network Объединяют узлы и сети на больших расстояниях –обычно медленнее, чем LAN. –обычно менее надежны, чем LAN. –часто point-to-point соединения Технологии: –Телефонные линии –ISDN –Спутниковая связь –ATM –FrameRelay –Ethernet Mpbs (FiberOptic) –X.25 В последние годы качество и пропускная способность магистральных каналов существенно выросли. GigabitEthernet, 10Gbit на оптоволоконных линиях

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

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

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 Thicknet Thinnet

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

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

Витая пара (Twisted Pair) Type Freq Data RateUsage Category 10,1 МГц

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

Вита пара.2 Полностью симметричная пара не создает помех для окружающей среды

*/ В настоящее время наиболее распространены следующие типы обозначений кабеля на 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

EIA/TIA-568B, AT&T 258A Одна сторона Цвет Другая сторона 1 бело/оранж 1 2 оранж 2 3 бело/зелены й 3 4 синий 4 5 бело/синий 5 6 зеленый 6 7 бело/ коричн 7 8 коричневый 8 Варианты разводки проводов витая пара Коннекторы гнездового и штекерного разъемов RJ45

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 )

Многомодовое оптическое волокно 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 Одномодовое оптическое волокно 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. Линии связи до 5 км, со скоростями передачи до 100 Мбайт/c на длинах волн 0,85 мкм и 1,35 мкм.

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

Conducted Media Summary TypeRangeDate Rate/FrequenceUsage Thick Coax2-3 miles10 MbpsCable TV Thin Coax100 m10 MbpsLAN Cat 2 UTP3-4 miles< 4 Mbps / 1MHzT1, ISDN Cat 3 UTP100 m10 Mbps / 16MHzLAN Cat 5 UTP100 m100 Mbps / 100MHzLAN Cat 5e, 6 UTP100 m1 Gbps / 125MHzLAN Сat 7 S/FTP100 m (?)

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

Подключение рабочего места

Cсылки 1)Характеристики кабельного оборудования ЛВС, принципы монтажа СКС, примеры с иллюстрациями: 2)Оптоволоконные кабели

Соответствие сетевого оборудования модели OSI Прикладной / Application Шлюз Преставления / Presentation Сессии /Session Транспортный /Transport Сетевой /Network Маршрутизатор, Коммутатор 3-го уровня Канальный /Data Link Сетевой адаптер, модем, Коммутатор 2-го уровня Физический /Physical Кабель,разъем, трансивер, повторитель, концентратор(хаб) Уровни модели OSI Сетевое оборудование

Repeaters Repeater(повторитель) – двунаправленная передача, усиление сигнала 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

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

Technology translation (examples) Ethernet AUI to thinnet Ethernet AUI to 10Base-T Converters (transceivers) Ethernet 10/100BaseTX to 100BaseSX

Network interface card (NIC) Physical functions - signaling (built in transceiver) Data Link functions Logical Link Control (LLC) - Establishes the correct type of connections - Error handling Medium Access Control (MAC) - MAC address is burned into the NIC - Sends and receives the correct frame type - Collision handling

Bridge (мост) Передает фреймы из одного сегмента в другой Может обслуживать выборочно - не копирует все фреймы (просматривает DataLink-заголовки). Позволяет расширить сеть (снимает физические ограничения длины) BRIDGE

Segmentation of traffic Сhecks destination of each incoming frame Learns location of stations by watching frames Forwards all broadcast and multicast packets Switch (коммутатор) Многопортовый мост Методы коммутации: с буферизацией (Store and forward) без буферизации пакетов или коммутация "на лету" (Cut-through)

Использование коммутаторов для построения VLANs Virtual local area networks (VLANs) –Позволяет объединять отдельные порты в логические группы –Каждая группа - отдельный broadcast domain

Router (маршрутизатор) Маршрутизатор объединяет несколько 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 Марщрутизатор работает на сетевом уровне