CCNA Exploration: Network Fundamentals Lecture Physical link layer

Physical layer - purpose Передать в виде бит Data layer frame. Создать электрический, оптический или микроволновой сигнал, кодирующий последовательность бит в фрейме.

Media Copper cable - провод линии электропередачи Fiber - (опто)волкно Wireless - беспроводная среда

Copper cable jacks(RJ-45 UTP Socket) & plugs(RJ-45) Электрический импульс Есть шум, поэтому используют витую пару

Unshielded twisted-pair (UTP) 4 пары по 2 провода два провода вместе более устойчивы к помехам

Unshielded twisted-pair (UTP) Straight-through(Прямой): host switch, hub; switch router ethernet port

Unshielded twisted-pair (UTP) Crossover(fast ethernet)(перекрёстный): host host, router(switch) router(switch) host router Rollover подключение host к консольному порту switch/router

Others copper cable Coaxial cable Shielded Twisted-Pair (STP)

Media connectors

Physical layer Физические компоненты Data encoding - как послать группу бит Signaling - как послать 1 || 0 PDU - бит

Signaling bits for the media bit time = 1 / NIC speed - время передачи одного бита(от NIC) Пример: 10 Mbit/s NIC: bit time = 1 / (10 * 10^6) = 10^-7 = 100 * 10^-9 = 100 nanoseconds

Bits representation Amplitude Frequency Phase

Non-Return to Zero(NRZ) Высокое напряжение - 1 Низкое напряжение - 0

Physical encoding Никто в реальном мире не кодирует вольт вольт сложно отличить отсутсвие сигнала от бита 0

Non-Return to Zero(NRZ) Возможны потери синхронизации приемником во время приема слишком длинных пакетов информации. Например, если передается последовательность нулей или единиц, то приемник может определить, где проходят границы битовых интервалов, только по внутренним часам. Если часы приемника расходятся с часами передатчика, то временной сдвиг к концу приема пакета может превысить длительность одного или даже нескольких бит.

Non-Return to Zero(NRZ) Можно сделать второй кабель и в нем посылать синхронизирующий сигнал(интервал bit time) Плохо: в два раза больше проводов

Manchester code От низкого напряжения к высокому - 1 От высокого напряжения к низкому - 0 Сам перепад происходит в середине bit time

Encoding - grouping bits При передачи всегда есть шум Нужно оптимально переводить исходные биты в биты для media: много подряд идущих единиц плохо Используются code groups. Пример: > 0011

Block coding 4B/5B - биекция четырех бит(nibbles) в 5 бит(удобные для передачи)

Data Carrying Capacity Bandwidth/Throughput - количество информации которое может быть передано от A к B за заданный период времени(bps)

Data Carrying Capacity Goodput - реальное время передачи, от одного application layer к другому(throughput + добавление/удаление headers)

Bonus - телефонная система Bell запатентовал телефон Первая версия: продавали два телефона и провод Customer должен сам протянуть провод Хочешь звонить второму - тяни ещё один провод и покупай ещё один телефон(топология - каждый с каждым)

Bonus - телефонная система Вторая версия: Bell telephone company Нужно купить один телефон и один провод Провод протянуть до Bell telephone company Оператор перетыкал провод руками на нужного абонента

Bonus - телефонная система Третья версия: Несколько офисов Офисы соединены между собой Такая же проблема, что и первый раз - офисов много - надо каждый с каждым

Bonus - service menu Инженерное/сервисное меню(service menu) Есть у многих девайсов: телефонов телевизоров унитазов Android *#*#4636#*#* – Phone Info (Wifi,Battery and Radio) *#*# #*#* – Service Mode 1 *#2263# – Service mode 2 *#*#273283*255*663282*#*#* – Backup media files *#*#232337#*# – Bluetooth MAC *#272*IMEI# – Reset user data + Change salescode