bus wartościowość

Transkrypt

bus wartościowość

DS
Sieci komputerowe, Wykład 1,2
DS
Plan wykładu
• standardy
– model OSI/ISO
– model TCP/IP
Sieci komputerowe
• podstawowe pojęcia
– sieci LAN, MAN, WAN
– enkapsulacja, PDU, przepustowość sieci
http://www.cs.agh.edu.pl
• warstwa fizyczna sieci
– problematyka transmisji danych i zakłóceń transmisji
• warstwa łącza danych
h.edu.pl
DS
cje
ISO
IP
lu
go
i
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Potrzeba standaryzacji
• dziś: ogromne zapotrzebowanie na globalną komunikację
• informacje
między komputerami, wolno stojący komputer to już rzadkość
wstępne
• dawniej: systemy zamknięte - programy do obsługi sieci,
• model OSI/ISO
model TCP/IP
często asemblerowe, pisane na lokalne potrzeby trudne• do
• cechy modelu
testowania i nieprzenośne
warstwowego
• rozwiązanie: opracowanie i przestrzeganie zespołu norm• podział sieci
•warstwa
pozwalających na wzajemne porozumiewanie się komputerów
fizyczna
łącza
h.edu.pl
DS
• koniec lat siedemdziesiątych: powstanie standardu ISO:•warstwa
ISO
łącza
Reference Model for Open Systems Interconnections - ramy
danych
dla koordynacji nowych standardów
• systemy otwarte: pozwalające na współpracę sprzętu i
oprogramowania różnych producentów, zbudowane zgodnie
z pewną normą, zdolne do wymiany informacji z innymi
systemami otwartymi
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
–
–
–
–
–
protokoły serii 802.3
Ethernet jako przykład protokołu rywalizacyjnego
Token Ring jako przykład protokołu tokenowego
modyfikacje protokołu Ethernet
segmentacja sieci (urządzenia bridge i switch; VLAN)
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Ważniejsze organizacje
• ISO - International Standards Organization
• IEEE - Institute of Electronics and Electrical Engineers forum standaryzacyjne. Grupa 802 zajmuje się
standaryzacją sieci lokalnych
• IETF - Internet Engineering Task Force - grupa
opracowująca standardy na poziomie TCP/IP
• ITU-T - International Telecommunication Union Telecommunications Sector
• TIA/EIA - Telecommunications Industry Associations/
Electronics Industry Association - organizacja zajmująca
się określaniem norm dotyczących okablowania
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
cje
ISO
IP
lu
go
i
łącza
Rekomendacje
DS
•informacje
• standardy dostępu do sieci publicznych
wstępne
opracowane przez różne organizacje • model OSI/ISO
• model TCP/IP
– rekomendacje serii V - połączenie DTE • cechy modelu
warstwowego
poprzez modem do PSTN
• podział sieci
– rekomendacje serii X - połączenie DTE z •warstwa
fizyczna
sieciami PSDN
•warstwa łącza
danych
– rekomendacje serii I - połączenie DTE z ISDN
Warstwy modelu OSI/ISO
APLIKACJI
PREZENTACJI
SESJI
TRANSPORTOWA
SIECIOWA
ŁĄCZA DANYCH
h.edu.pl
DS
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Model TCP/IP a OSI/ISO
je
ISO
/IP
lu
go
i
łącza
h.edu.pl
•informacje
wstępne
APLIKACJI
APLIKACJI
PREZENTACJI
SESJI
TRANSPORTOWA
TRANSPORTOWA
INTERNETOWA
SIECIOWA
DOSTĘPU
DO SIECI
ŁĄCZA DANYCH
FIZYCZNA
DS
• model OSI/ISO
• model TCP/IP
• cechy modelu
warstwowego
• podział sieci
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
FIZYCZNA
Warstwa
Warstwata
taodpowiedzialna
odpowiada za
jest
znalezienie
za kodowanie
najlepszej
strumienia
drogi
Odpowiada
Zapewnia
za
komunikację
segmentację
Warstwa ta tworzy, zarządza
danych
łączącej
dwa hosty,
które
jej
pomiędzy
danych
zprzekazywanych
warstw
hostami
wyższych
w ramach
Warstwa
odpowiadająca
zai
i kończy sesje pomiędzy
przez
mogą
wyższe
się ich
znajdować
warstwy
w
do
jednej
ponowne
sieci.
Zajmuje
złożenie
się
w
reprezentację
danych.
Warstwa
najbliższa
komunikującymi się hostami.
oddzielnych
postaci
sygnałów
punktu
dostępem
punkcie
docelowym.
do zmedium,
Implementowana
przez
użytkownikowi.
Implementowana jest przez
odpowiednich
widzenia
warstwy
dla medium
łącza
dostarcza
Możemu
fizycznej
zapewniać
adresacji
system
operacyjny.
Dostarcza
aplikacji
takich
system operacyjny.
transmisyjnego,
danych
sieciach.
najczęściej
Jejna
hostów.
niezawodność
Pojęciem
przesyłania
z warstwy
Do
jej
zadań
należy
jak
na
przykład
przeglądarki
Odpowiada między innymi za
impulsów
zadaniem
elektrycznych.
jest topologia
także
łącza
danych
danych
i czy
parametry
jest
jakości
przykład
konwersja
WWW
programy
do
synchronizacją dialogu
dostarczenie
Przedmiotem
logicznej
transmisji
sieci.
(QoS).
pomiędzy
różnymi
obsługi
poczty
pomiędzy komputerami.
zainteresowania
adresacji.
tej warstwy
Przykładowymi
Protokołami
tejkodowania
protokołami
warstwy
są
standardami
elektronicznej.
Jednym z protokołów
Jednym
są
poziom
z protokołów
napięcia,
np.
pracującymi
Ethernet,
w
Token
warstwie
Ring,
znaków.
warstwy sesji jest NFS.
kodowanie
pracujących
sygnału,
w warstwie
media
transportowej
FDDI, Frame
są
TCP
Relay.
i UDP.
sieciowej
transmisyjne.
jest IP.
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Protokół komunikacji
• zestaw reguł wymiany informacji zarówno
danych użytkownika jak i informacji kontrolnej z
odpowiadającą warstwą w innym systemie
Protokół = {składnia wiadomości, reguły wymiany}
• implementacja każdej warstwy jest niezależna od
innej
• każda warstwa ma dobrze zdefiniowany interfejs
z warstwami położonymi bezpośrednio pod i nad
nią
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
ISO
IP
elu
go
i
łącza
Komunikacja w modelu
warstwowym
DS
je
ISO
IP
elu
go
i
łącza
h.edu.pl
Komunikacja w modelu
warstwowym
•informacje
wstępne
• każda z implementacji warstw modelu OSI/ISO w jednym
• model OSI/ISO
systemie komunikuje się z implementacją tej samej • model TCP/IP
warstwy w drugim systemie - jest to komunikacja typu
• cechy modelu
peer-to-peer
peer-to-peer
warstwowego
• podział sieci
• porcja danych na poziomie warstwy N nosi nazwę N-PDU
•warstwa
fizyczna
(protocol data unit) i składa się z trzech podstawowych
•warstwa łącza
części:
danych
– nagłówek (ang. header)
– pole danych (ang. payload)
– zakończenie ramki (ang. trailer)
h.edu.pl
DS
• PDU z poziomu warstwy N+1 jest enkapsulowane w PDU
warstwy N
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Przepływ danych w modelu
warstwowym
APLIKACJI
APLIKACJI
DS
•informacje
wstępne
• model OSI/ISO
PREZENTACJI
PREZENTACJI• model TCP/IP
SESJI
SESJI
TRANSPORTOWA
• cechy modelu
warstwowego
• podział sieci
TRANSPORTOWA
•warstwa
fizyczna
SIECIOWA
SIECIOWA •warstwa łącza
danych
ŁĄCZA DANYCH
ŁĄCZA DANYCH
FIZYCZNA
FIZYCZNA
DANE
APLIKACJI
APLIKACJI
PREZENTACJI
PREZENTACJI
SESJI
SESJI
TRANSPORTOWA
TRANSPORTOWA
SIECIOWA
SIECIOWA
ŁĄCZA DANYCH
ŁĄCZA DANYCH
FIZYCZNA
FIZYCZNA
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Zalety modelu warstwowego
•
•
•
•
umożliwia niezależny rozwój warstw
zmniejsza złożoność systemów
standaryzuje interfejsy
zapewnia współpracę pomiędzy urządzeniami
pochodzącymi od różnych producentów
• przyspiesza rozwój
• ułatwia uczenie (się)
TCP
IP
www.cs.agh.edu.pl
Ethernet
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
ISO
IP
lu
go
ci
Sieci komputerowe - podział
•informacje
• sieci rozległe WAN (Wide Area Network)
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
• sieci miejskie MAN (Metropolitan Area
Network)
• sieci personalne PAN (Personal Area
Network)
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Symbole oznaczające sprzęt
sieciowy
DS
•informacje
wstępne
ISO
IP
lu
go
ci
• model OSI/ISO
• model TCP/IP
• cechy modelu
warstwowego
• podział sieci
h.edu.pl
router
3
mostek (bridge)
2
dowolna sieć
przełącznica (switch)
1
hub
je
łącza
Symbole oznaczające sprzęt
sieciowy
warstwa
warstwowego
• sieci lokalne LAN (Local Area Network)• podział sieci
h.edu.pl
DS
wstępne
łączą sieci lokalne, przykładem jest globalna• model OSI/ISO
• model TCP/IP
sieć Internet
• cechy modelu
– biura, uczelnie, fabryki
łącza
DS
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
regenerator sygnału (repeater)
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Typy sieci wg rodzaju
komutacji
• sieci z komutacją łączy (circuit switching)
– POTS (Plain Old Telephone Service)
– ISDN (Integrated Services Digital Network)
• sieci z komutacją pakietów (packet switching)
– IP
– X.25
– Frame Relay
• sieci z komutacją komórek (cell switching)
– ATM (Asynchronous Transfer Mode)
– SMDS (Switched Multimegabit Data Service)
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
cje
ISO
IP
lu
go
i
łącza
Tryby transmisji
• simplex - transmisja jest możliwa tylko w jedną
• informacje
wstępne
stronę (ulica jednokierunkowa)
• model OSI/ISO
• half-duplex - transmisja możliwa jest w obie• model TCP/IP
• cechy modelu
warstwowego
strony, ale w danym czasie tylko w jedną
• podział sieci
(mijanka na remontowanym moście)
•warstwa
fizyczna
• duplex - równoczesna transmisja w obie strony
•warstwa łącza
(ulica dwukierunkowa)
danych
h.edu.pl
DS
cje
ISO
IP
lu
go
i
łącza
h.edu.pl
DS
Przesyłanie informacji
•
•
•
•
•
•
•
•
•
bod (ang. baud)
M - ilość poziomów sygnału
m - ilość bitów na sygnał
m=log2M
R - bit rate [b/s]
Rs - signaling rate [baud]
R=Rs·log2M
gdy sygnał ma dwa stany -> 1 baud = 1 b/s
np. 300 baud i 4 bity/sygnał -> 1200 b/s
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
DTE a DCE
• DTE - Data Terminal Equipment
DS
• informacje
wstępne
– urządzenia końcowe
– komputery, routery
• model OSI/ISO
• model TCP/IP
• cechy modelu
warstwowego
• podział sieci
• DCE - Data Communication Equipment
•warstwa
(też: Data Circuit Terminating Equipment)
fizyczna
– urządzenia pośredniczące w transmisji
– huby, bridge, switche, modemy
•warstwa łącza
danych
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Bandwidth i throughput
• szerokość pasma (ang. bandwidth) wyraża maksymalną
teoretyczną przepustowość sieci, podstawową jednostką
jest bit/s.
• przepustowość (ang. throughput) wyraża aktualne
możliwości sieci w zakresie przesyłania danych sieci i jest
mniejsza lub równa od teoretycznej. Jednostką jest także
bit/s. Wielkość ta zależy m.in. od:
– wydajności sprzętu - zarówno komputerów końcowych jak i
elementów pośredniczących
– obciążenia sieci, a więc od aktywności innych użytkowników
– typu danych (przede wszystkim narzutu na pola kontrolne)
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
a
Warstwa fizyczna sieci
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
stwy
misyjne
• zadania warstwy
• media transmisyjne
• kodowanie
• urządzenia
łącza
•warstwa łącza
Zadania warstwy fizycznej
• zapewnienie dostępu do medium
• kodowanie strumienia danych
kierowanego z warstw wyższych do
postaci odpowiedniej dla medium
danych
h.edu.pl
DS
je
stwy
e
łącza
h.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Media komunikacyjne
• przewodowe
– kable
– światłowody
• bezprzewodowe
– radiowe (np. 802.11, Bluetooth)
– podczerwień (np. IrDA)
DS
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Kable
Kable
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
Miedziane
• zadania warstwy
• media
transmisyjne
• kodowanie
• urządzenia
•warstwa łącza
danych
Skrętka
ekranowana
nieekranowana
Światłowody
Koncentryk
cienki
jednomodowe
wielomodowe
gruby
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
stwy
e
łącza
Skrętka
• zawiera cztery pary kabli miedzianych
• występują dwa rodzaje:
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
poprzez fizyczna
– ekranowana (STP - shielded twisted pair)
ekran (nie będący częścią obwodu)
• zapewnia zapewnia większą odporność na
zakłócenia zewnętrzne
• dość droga, mało popularna
– nie ekranowana (UTP - unshielded twisted pair)
• łatwiejsza w instalacji
• tańsza, bardziej popularna
• podział na kategorie (obecnie używana jest
kategoria 5, prace nad kategorią 6)
h.edu.pl
DS
• zadania warstwy
• media
transmisyjne
• kodowanie
• urządzenia
•warstwa łącza
danych
Skrętka
• Kategorie:
– Kategoria 1 – skrętka telefoniczna nie przystosowana do
transmisji danych
– Kategoria 2 – 2 pary skręconych przewodów, do 4 MHz
– Kategoria 3 – 4 pary, do 16 MHz, Ethernet, Token Ring
– Kategoria 4 – 4 pary, do 20 MHz, Token Ring 16 Mb/s
– Kategoria 5, kategoria 5e – 4 pary, do 100 MHz do 100m
• długość*przepustowość=const
• Parametry:
– Tłumienność (zależna od kategorii i częstotliwości):
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Kabel STP
DS
je
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
stwy
e
• zadania warstwy
• media
transmisyjne
• kodowanie
• urządzenia
łącza
•warstwa łącza
h.edu.pl
• 10 MHz, kategoria 3 – 9,8 dB/km
• 10 MHz, kategoria 5 – 6,6 dB/km
• 100 MHz, kategoria 5 – 22 dB/km
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Kabel UTP
danych
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
Kabel koncentryczny
DS
„Cienki” kabel koncentryczny
• dwa współśrodkowo ułożone kable rozdzielone warstwą
•informacje
izolatora
wstępne
•warstwa
• dwa rodzaje:
fizyczna
– „cienki”, o średnicy 0,25”, maksymalna długość segmentu
• zadania warstwy
185 metrów
• media
transmisyjne
– „gruby”, o średnicy 0,5”, maksymalna długość segmentu
500
• kodowanie
metrów
• urządzenia
stwy
e
łącza
•
•
•
•
•warstwa łącza
pozwala na budowanie dłuższych segmentów niż skrętka
danych
Lepsza niż w skrętce odporność na zakłócenia
niewygodny w instalacji i eksploatacji
wychodzi z użytku, używany w sieciach np. kablowych
Terminator
h.edu.pl
DS
je
stwy
e
łącza
h.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Światłowód
DS
• informacja niesiona przez wiązkę światła prowadzoną w
•informacje
szklanym przewodzie (core)
wstępne
• Nadajnik: LED lub dioda laserowa; odbiornik: fotodioda •warstwa
fizyczna
• przewód otoczony jest nieprzeźroczystym płaszczem
•
zadania warstwy
(cladding)
• media
• wykorzystywane zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia
transmisyjne
•
• odporny na zakłócenia elektromagnetyczne, nie emituje kodowanie
ich
• urządzenia
także na zewnątrz
• bardzo wysoka szybkość transmisji (powyżej 100 Mb/s) •warstwa łącza
danych
• zwielokrotnienie falowe WDM (Wavelength Division
Multiplexing)
• niska tłumienność (ok. 0,5-1,5 dB/km)
• drogi w porównaniu z innymi typami mediów
• trudny w instalacji
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Światłowód
• ze względu na sposób propagacji sygnału można
podzielić światłowody na:
– jednomodowe
•
•
•
•
•
jedna wiązka światła
wymiary: 9/125 µm
nadajnik: dioda laserowa
zasięg: do ok. 70 km
zastosowanie: głównie WAN
– wielomodowe
•
•
•
•
•
wiele wiązek, większa dyspersja
wymiary: 62,5/125 µm
nadajnik: dioda luminescencyjna
zasięg: do ok. 2 km
zastosowanie: głównie LAN
• długość*przepustowość=const
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Światłowód
je
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
stwy
e
• zadania warstwy
• media
transmisyjne
• kodowanie
• urządzenia
łącza
•warstwa łącza
danych
Media bezprzewodowe
• zakres podczerwieni
– niewielki zasięg
• brak przenikalności przez ściany budynku
• możliwość wielokrotnego wykorzystania
– duża odporność na interferencje magnetyczne,
mała na promieniowanie widzialne
– diody LED lub diody laserowe
– pasmo nielicencjonowane
• zakres częstotliwości radiowych (2,4 GHz), ISM
– większy zasięg
– bezprzewodowa sieć lokalna
h.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
DS
je
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Problemy transmisji
• osłabienie sygnału, tłumienność (ang. attenuation)
10log(P1/P2) [dB]; P1,P2 [W]
stwy
misyjne
łącza
h.edu.pl
• zniekształcenia sygnału (ang. distortion)
– zakłócenia od innych kabli w przewodzie (crosstalk),
zwłaszcza NEXT
– zakłócenia elektromagnetyczne
• zależą od:
–
–
–
–
typu medium
odległości
sposobu umieszczenia medium
szybkości transmisji
DS
•informacje
wstępne
• warstwa
fizyczna
• zadania warstwy
• kodowanie
• urządzenia
•warstwa łącza
danych
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Pomiary telekomunikacyjne
• czemu służą pomiary:
–
–
–
–
weryfikacja długości kabli
wykrywanie zwarć i przerw
pomiary zakłóceń elektromagnetycznych
pomiary tłumienności
• reflektometr
– do testów traktów światłowodowych i kabli
miedzianych
– zasada działania: wysyłanie do medium krótkich
impulsów i pomiar parametrów sygnału powrotnego
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
stwy
misyjne
Reprezentacja kodów
• doprowadzenie informacji do postaci •informacje
wstępne
możliwej do przesłania w konkretnym •warstwa
fizyczna
medium
• zadania warstwy
– w przewodzie miedzianym: zmiana napięcia
• kodowanie
• urządzenia
– w światłowodzie: transmisja światła lub jej
•warstwa łącza
brak
danych
– w transmisji bezprzewodowej lub analogowej
(modem): modulacja fali nośnej: AM, FM, PM
łącza
h.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
DS
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Przykłady kodów
1
je
NRZ
stwy
misyjne
NRZI
Manchester
łącza
h.edu.pl
DS
Manchester
różnicowy
•
•
0
1
1
0
0
0
DS
Kodowanie informacji
• doprowadzenie informacji do postaci
odpowiedniej do przesłania w konkretnym
medium
– nie zawsze postać binarna, np. kodowanie
8B/6T (trójwartościowe)
– zapewnienie samosynchronizacji sygnału, np.
kodowanie Manchester
– obniżenie częstotliwości, np. kodowanie
4B/5B
Liczba bitów/Liczba sygnałów elementarnych Wartościowość
6
T
8B
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Przykłady kodów
1
1 •informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
• zadania warstwy
• kodowanie
• urządzenia
•warstwa łącza
danych
NRZ i NRZI - szybkość sygnalizacji = szybkość transmisji
kody Manchester - szybkość sygnalizacji jest dwa razy większa
niż szybkość transmisji i są samosynchronizujace - łatwość
www.cs.agh.edu.pl
synchronizacji strony odbiorczej
wersja 2.4, 25.10.2001
0
1
1
0
0
0
1
NRZ
NRZI
Manchester
Manchester
różnicowy
• w NRZ i Manchester ważny jest poziom sygnału
• NRZI i Manchester różnicowy są kodami różnicowymi informację niesie zmiana poziomu sygnału
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Przykłady kodów
1
je
0
1
1
0
0
0
1 •informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
NRZI
stwy
misyjne
łącza
DS
NRZI
• zadania warstwy
• kodowanie
• urządzenia
Manchester
różnicowy
•warstwa łącza
Manchester
różnicowy
danych
stwy
misyjne
łącza
h.edu.pl
• dane dzielone na bloki po x bitów i zamieniane na y-bitowe
symbole kodowe
• część symboli używanych jest do funkcji kontrolnych
• w światłowodach używany wraz z fizycznym kodowaniem
NRZ
• stosowane kody:
– 4B/5B, stosowane m.in. w
• FDDI
• FastEthernet 100Base-X, (skrętka i światłowód)
• wymagana większa częstotliwość: np. aby w 4B/5B
uzyskać 100 Mb/s musimy osiągnąć częstotliwość 125 MHz
www.cs.agh.edu.pl
DS
je
Kodowanie blokowe xB/yB
– 8B/10B, stosowane m.in. w GigabitEthernet 1000Base-X
(skrętka i światłowód, wybór symboli o dużej zmienności
(synchronizacja)
• „0” to zmiana poziomu sygnału na początku okresu, „1” brak zmiany
• nieważna jest polaryzacja sygnału
h.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Kodowanie symbolami o
większej ilości poziomów
• kodowanie 8B/6T
–
–
–
–
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
używane są symbole trójwartościowe
• zadania warstwy
8 bitów na 6 symbolach
potrzebujemy 256 (28), mamy 729 (36)
• kodowanie
• urządzenia
używa się tylko tych, które mają odpowiednią
•warstwa łącza
zmienność (co najmniej 2 zmiany) i zrównoważonedanych
sumaryczne napięcie (np. 00:-+00-+, 14:0--++0)
– pozwala obniżyć częstotliwość wysyłania (np. zamiast
100 MHz 75 MHz)
– używane w FastEthernet na skrętce kategorii 3
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Urządzenia warstwy pierwszej
• regenerator sygnału (repeater)
– pozwala zwiększyć rozmiar segmentu sieci
– zapewnia odtworzenie charakterystyki sygnału
• hub (wieloportowy regenerator sygnału)
– używany w topologii gwiaździstej (może być
centralnym punktem sieci)
– wzmacnia sygnał (jeśli jest hubem aktywnym) i
przesyła na wszystkie pozostałe porty
• konwerter sygnału (transceiver)
• część interfejsów sieciowych odpowiadających za
dostęp do medium
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Okablowanie strukturalne
•
•
•
•
standard TIA/EIA 568
topologia (rozszerzonej) gwiazdy
pomieszczenia sieciowe
okablowanie
– horyzontalne (6+90+3 m)
• UTP kategorii 5/5e
• STP
• światłowód MMF
– szkieletowe
• MCC, Main Cross Connect
• ICC, Intermediate Cross Connect
h.edu.pl
DS
je
łącza
warstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
• dokumentacja sieci
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
• warstwa łącza
Warstwa łącza danych
danych
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• Token Ring, FDDI
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Zadania warstwy łącza danych
DS
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Topologie sieci
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
• wykrywanie i ewentualne korygowanie
błędów warstwy fizycznej
• serializacja i deserializacja informacji danych
• zadania warstwy
• topologie sieci
• zapewnienie adresacji
• protokoły LAN
• Ethernet
• dostęp do łącza pozwalający na poprawną
• modyfikacje
transmisję danych
Ethernetu
• media stosowane
• formowanie i transmisja ramek
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Protokoły łącza danych w
sieciach WAN
je
•
– standard opracowany przez IEEE
– obsługa połączeń punkt-punkt jak i punkt-wiele punktów
– najczęściej domyślny protokół na łączach szeregowych
a łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
je
High-Level Data Link Control (HDLC)
•
Frame Relay
–
–
–
–
•
•
szybka (do 45 Mb/s) transmisja pakietowa
prosta struktura ramki, brak mechanizmu korekcji błędów
połączenia wirtualne PVC i SVC
obsługa QoS (Quality of Service)
X.25 - wolna transmisja, zastępowany przez Frame Relay
Point-to-Point Protocol (PPP)
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
– standard opracowany przez IETF
– połączenia punkt-punkt przez linie szeregowe
– enkapsulacja wielu protokołów sieciowych (IP, IPX, Appletalk)
•
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Wymagania protokołu warstwy
łącza danych
•
•
•
•
•
Sieci lokalne
• mała rozległość (do kilka kilometrów)
• duża przepustowość (nawet do 1Gb/s)
• topologie:
–
–
–
–
szyna
gwiazda
drzewo
pierścień
• media:
– kable miedziane
– światłowody (wielomodowe)
– krótkozasięgowa łączność bezprzewodowa
www.cs.agh.edu.pl
Serial Line IP (SLIP) - obsługa jedynie IP, wypierany przez PPP
(dla typowych sieci lokalnych)
łącza
DS
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
prosty
danych
• zadania warstwy
• topologie sieci
łatwy w inicjacji
• protokoły LAN
• Ethernet
przystosowany do dużej zmienności sieci
• modyfikacje
optymalne wykorzystanie łącza
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
ewentualne priorytety, bez
• segmentacja
sieci
monopolizowania medium
• odporność na zakłócenia i uszkodzeniawww.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Standardy serii IEEE 802
• Dotyczą protokołów warstwy drugiej w
sieciach lokalnych
–
–
–
–
–
802.3 Ethernet
802.4 Token Bus
802.5 Token Ring
802.11 wireless LAN
802.15 PAN (Bluetooth)
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
Protokoły dostępu do medium
NIEDETERMINISTYCZNY
• stacja nadaje, gdy łącze
jest wolne
• każda stacja jest
równouprawniona
• rywalizacyjny
• problem z wielodostępem
do medium
• dobry do zastosowań
biurowych
• Ethernet
•
•
•
•
•
•
DS
•informacje
wstępne
DETERMINISTYCZNY
•warstwa
fizyczna
stacja nadaje, gdy •warstwa łącza
nadejdzie kolejność danych
można wprowadzać • zadania warstwy
• topologie sieci
priorytety
• protokoły LAN
• Ethernet
np. tokenowy
problem z zarządzaniem
• modyfikacje
Ethernetu
tokenem
• media stosowane
dobry do zastosowańw Ethernecie
• segmentacja
przemysłowych
sieci
Token Ring, Token Bus,
www.cs.agh.edu.pl
FDDI
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
CSMA/CD
Carrier Sense
Multiple Access
with
Collision Detection
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
Ethernet - krótka historia
• opracowany w laboratoriach firmy Xerox
w roku 1973
• oparty na sieci Aloha
• opublikowany w 1980 przez firmy DECIntel-Xerox (DIX)
• opracowany przez IEEE pod nazwą 802.3
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Carrier Sense
• każda stacja cały czas monitoruje medium
– gdy medium jest zajęte, nie może nadawać
– gdy medium się zwolni, odczekuje pewien czas (IFG) i
rozpoczyna transmisję
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
Multiple Access
•informacje
wstępne
• każda stacja, która stwierdzi, że medium jest wolne może
•warstwa
rozpocząć transmisję
fizyczna
• z powodu skończonej szybkości rozchodzenia się sygnału
•warstwa łącza
danych
możliwa (i dopuszczalna) jest sytuacja, kiedy kilka stacji
• zadania warstwy
będzie nadawało równocześnie
• topologie sieci
• -> wystąpi kolizja
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
DS
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
•
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
cje
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
Szczelina czasowa
je
łącza
DS
•informacje
wstępne
szczelina czasowa (slot time) w sieci Ethernet odpowiada
•warstwa
każdej z dwu równych wartości:
fizyczna
– czas potrzebny na propagację sygnału w systemie o •warstwa łącza
maksymalnej dopuszczonej wielkości w obie strony (tam
iz
danych
powrotem) przy szybkości około 200 000 km/s
• zadania warstwy
• topologie
– maksymalny czas niezbędny do wykrycia i wymuszenia
kolizji sieci
• protokoły LAN
(przez sekwencję zagłuszającą)
• Ethernet
• wartość tę wyraża się najczęściej w ilości bitów
• modyfikacje
transmitowanych w tym czasie - w Ethernecie jest to
512.
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
związek pomiędzy szczeliną czasową
a
• segmentacja
Należy pamiętać także, że urządzenia
sieci
tj. 51,2 mikrosekundy
• istnieje oczywisty
rozległością sieci.
warstwy pierwszej wzmacniające sygnał wnoszą niezerowe
opóźnienie.
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
Collision Detection
•
•
•
•
•
stacja transmitując równocześnie nasłuchuje medium
jeśli stwierdzi wystąpienie kolizji, nie wstrzymuje od razu
transmisji lecz wysyła jeszcze tzw. sekwencję zagłuszającą (ang.
jam sequence) o czasie trwania równym czasowi wysłania 32
bitów, ułatwiającą zauważenie kolizji przez pozostałe stacje.
Następnie zaprzestaje nadawania.
gdy kolizja jest zauważona przed zakończeniem wysyłania
preambuły, cała preambuła jest wysyłana, a dopiero po niej
transmituje się sekwencję zagłuszającą
po odczekaniu losowego odstępu czasu (zgodnie z algorytmem
exponential backoff) stacja ponawia próbę wysłania ramki.
Podobnie postępują inne stacje uczestniczące w kolizji.
w poprawnie działającej sieci kolizja nie może wystąpić po
wysłaniu więcej niż 64 B ramki (wiąże się to z wielkością
szczeliny czasowej)
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Algorytm wznowienia
transmisji
(exponential backoff)
• każda ze stacji uczestniczących w kolizji ponawia próbę
wysłania ramki, jednak aby nie rozpoczynały tego
wszystkie naraz (ponowna kolizja), losują one niezależnie
od siebie czas oczekiwania r wyrażony w szczelinach
czasowych na retransmisję zgodnie z następującym
algorytmem
0 ≤ r < 2k, gdzie k=min(n,10); n=numer próby, n<16
• gdy nie powiedzie się 15 kolejnych prób, zaprzestaje się
transmisji i generowany jest komunikat do warstwy
wyższej
• taka konstrukcja algorytmu preferuje stacje, które miały
mniejszą ilość nieudanych prób
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
6B
6B
2B
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
SUMA
KONTROLNA
1B
ADRES
DOCELOWY
ADRES
ŹRÓDŁOWY
TYP albo
DŁUGOŚĆ
7B
DANE
• zadania warstwy
4B
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
46 - 1500 B
sowane
cie
cja
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
• warstwa łącza danych dzieli się na dwie
podwarstwy:
– MAC (Medium Access Control), niższą, zależną od
stosowanej technologii, np. 802.3, 802.5, itd.
– LLC (Logical Link Control), wyższą, niezależną od
technologii
• LLC zawiera własne PDU
• możliwe jest łączenie sieci o różnych
standardach MAC urządzeniem pracującym w
warstwie 2 modelu OSI/ISO
www.cs.agh.edu.pl
7B
1B
6B
6B
2B
DANE
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
SUMA
KONTROLNA
ADRES
DOCELOWY
ADRES
ŹRÓDŁOWY
TYP albo
DŁUGOŚĆ
ZNACZNIK
POCZĄTKU
RAMKI
PREAMBUŁA
Ramka Ethernet i 802.3
DS
danych
46 - 1500 B
• zadania warstwy
4B
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
• służy do synchronizacji bitowej, pozwala
interfejsowi odbierającemu przygotować
się do odbioru danych
• naprzemiennie 1 i 0
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
7B
1B
6B
6B
2B
DANE
SUMA
KONTROLNA
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
ADRES
DOCELOWY
ADRES
ŹRÓDŁOWY
TYP albo
DŁUGOŚĆ
DS
arstwy
sieci
LAN
Standard IEEE 802.2
ZNACZNIK
POCZĄTKU
RAMKI
h.edu.pl
łącza
danych
g, FDDI
je
je
DS
PREAMBUŁA
arstwy
sieci
LAN
ZNACZNIK
POCZĄTKU
RAMKI
łącza
PREAMBUŁA
je
46 - 1500 B
4B
• służy do synchronizacji bajtowej
• postać 10101011
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
6B
2B
SUMA
KONTROLNA
ADRES
DOCELOWY
ADRES
ŹRÓDŁOWY
TYP albo
DŁUGOŚĆ
6B
DANE
danych
46 - 1500 B
• adres pojedynczego hosta (unicast)
• adres grupowy (multicast)
• adres rozgłoszeniowy (broadcast)
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
– pierwsze 24 bity rozdzielane przez IEEE oznaczają
producenta (np. 00:00:0C oznacza Cisco); ta część nazywa
się OUI (Organizationally Unique Identifier)
– pozostałe 24 bity są w gestii wytwórcy
– to zapewnia unikalność w skali globalnej
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Adresy warstwy łącza danych
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
• są trzy typy adresów
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
DANE
– unicast
– broadcast (FF:FF:FF:FF:FF:FF)
danych
•
zadania warstwy
7B
1B
6B 6B 2B
46 - 1500 B
– multicast (najmłodszy bit najstarszego bajtu
• topologie sieci
musi być równy 1, jednak ponieważ w czasie
• protokoły LAN
• tylko i wyłącznie adres pojedynczego
• Ethernet
transmisji bity w bajcie są odwrócone, „w• Token Ring, FDDI
interfejsu
• modyfikacje
kablu” pierwszym bitem musi być 1)
sowane
cie
cja
h.edu.pl
• adresy te są nazywane fizycznymi lub sprzętowymi
• adresy są na stałe związane z interfejsem sieciowym
• długość 48 bitów, najczęściej zapisywane w postaci
12:34:34:56:AA:DC
• składają się z dwóch części
1
1
w pamięci
w kablu
SUMA
KONTROLNA
h.edu.pl
• zadania warstwy
4B
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
Adresy warstwy łącza danych
ADRES
DOCELOWY
ADRES
ŹRÓDŁOWY
TYP albo
DŁUGOŚĆ
sowane
cie
cja
1B
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
ZNACZNIK
POCZĄTKU
RAMKI
g, FDDI
je
7B
DS
PREAMBUŁA
arstwy
sieci
LAN
ZNACZNIK
POCZĄTKU
RAMKI
łącza
PREAMBUŁA
je
4B
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
2B
46 - 1500 B
• w standardzie DIX - typ ramki zawartej w polu
dane (np. 0x8000 oznacza IP)
• w standardzie IEEE
– długość pola danych (gdy wartość mniejsza niż
– typ (gdy wartość większa niż 1536 - 0x6000)
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
6B
2B
46 - 1500 B
4B
• musi być co najmniej 46 B - jeśli danych
jest mniej, trzeba dopełnić (ang.pad)
• standard IEEE zakłada dalszy podział tego
pola
Pole danych w standardzie
IEEE 802.2
SSAP
Control
Dane
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
• DSAP (Destination Service Access Point) 1 B - kod
danych
• zadania warstwy
protokołu warstwy wyższej, do którego mają trafić dane
• topologie sieci
• SSAP (Source Service Access Point) 1 B - kod protokołu
• protokoły LAN
• Ethernet
warstwy wyższej, z którego pochodzą dane
• Control - 1-2 B
• modyfikacje
Ethernetu
• dane (lub pad), wielkość zapewniająca minimalną długość
• media stosowane
całego pola danych (46 B)
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
7B
1B
ADRES
DOCELOWY
ADRES
ŹRÓDŁOWY
TYP albo
DŁUGOŚĆ
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
6B
6B
2B
DANE
SUMA
KONTROLNA
arstwy
sieci
LAN
6B
www.cs.agh.edu.pl
DSAP
łącza
1B
ZNACZNIK
POCZĄTKU
RAMKI
je
7B
danych
h.edu.pl
DS
• zadania warstwy
4B
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
1518)
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
DANE
SUMA
KONTROLNA
6B
ZNACZNIK
POCZĄTKU
RAMKI
ADRES
DOCELOWY
ADRES
ŹRÓDŁOWY
TYP albo
DŁUGOŚĆ
6B
DANE
PREAMBUŁA
sowane
cie
cja
1B
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
PREAMBUŁA
g, FDDI
je
7B
DS
SUMA
KONTROLNA
arstwy
sieci
LAN
ZNACZNIK
POCZĄTKU
RAMKI
łącza
PREAMBUŁA
je
ADRES
DOCELOWY
ADRES
ŹRÓDŁOWY
TYP albo
DŁUGOŚĆ
DS
46 - 1500 B
4B
• ang. FCS - frame check sequence, używa się
metody CRC
• obliczana przy nadawaniu ramki
• ponownie obliczana przy odbiorze i
porównywana z zawartą w ramce - jeśli się
różnią, ramka jest pomijana
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Cyclic Redundancy Check
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
X(m)
DS
je
Network Interface Card (NIC)
• urządzenie pracujące w warstwie pierwszej i drugiej
modelu OSI/ISO
– zapewnia dostęp do medium
– zajmuje się formowaniem ramek, obsługuje protokół warstwy
łącza danych
– posiada (najczęściej niezmienny) adres MAC
• połączone z urządzeniem sieciowym poprzez jego
magistralę
Ethernetu
• CRC pozwala także na korekcję błędów, ale w sieciach
lokalnych nie jest to stosowane
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Jakie ramki są odbierane przez
NIC?
•
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
NIC decyduje o odebraniu lub nieodebraniu danej ramki na fizyczna
•warstwa łącza
podstawie jej adresu docelowego. Odbiera następujące ramki:
– adres przeznaczenia jest równy własnemu adresowi MAC danych
• zadania warstwy
– adres przeznaczenia jest adresem rozgłoszeniowym
• topologie sieci
– adres przeznaczenia należy do zbioru adresów grupowych,• protokoły LAN
• Ethernet
którymi stacja (najczęściej na skutek żądania warstw wyższych)
jest zainteresowana
arstwy
sieci
LAN
•
sowane
cie
cja
h.edu.pl
– wykrycie wszystkich błędów seryjnych o długości serii do
32 stosowane
• media
w Ethernecie
– prawdopodobieństwo niewykrycia błędu seryjnego o długości
• segmentacja
serii większej niż 32 wynosi 2·10-10
sieci
łącza
g, FDDI
je
+ wielomian generacyjny•informacje
G
stopnia r
wstępne
• X traktuje się jak współczynniki kolejnych wyrazów
•warstwa
fizyczna
wielomianu W(x) stopnia m-1
•warstwa łącza
• Y traktuje się jako współczynniki wielomianu będącego resztą
danych
z dzielenia modulo 2 wielomianu W(x) przez wielomian • zadania warstwy
generacyjny G(x) stopnia r
• topologie sieci
• protokoły LAN
• dla sieci lokalnych G(x) jest stopnia 32, w zapisie binarnym
• Ethernet
100000100110000010001110110110111
• modyfikacje
• ten wielomian gwarantuje:
sowane
cie
cja
h.edu.pl
Y(r)
DS
•
• modyfikacje
najczęściej decyzja o postąpieniu z daną ramką jest
Ethernetu
podejmowana po przeczytaniu całej i sprawdzeniu sumy • media stosowane
w Ethernecie
kontrolnej (choć np. bridge może podejmować decyzję już po
• segmentacja
przeczytaniu adresu docelowego)
sieci
pewne urządzenia sieciowe (np. bridge) działają w tzw. trybie
promiscuous odbierając wszystkie ramki
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Token Ring - informacje
ogólne
g
in
• standard opracowany przez IBM w latach siedemdziesiątych
• specyfikacja IEEE 802.5 niemal identyczna z Token Ring
• dostęp do łącza: Token Passing
R
n
• stacje połączone są w fizyczny pierścień
– każda posiada połączenie z bezpośrednio poprzednią i
następną
– można użyć koncentrator MAU - Multistation Access Unit
e
k
o
• fizycznym interfejsem jest TCU (trunk coupling unit)
– gdy stacja jest włączona przekazuje do niej ramki
– gdy stacja jest wyłączona przekazuje ramki dalej (bypass)
T
• dwie odmiany standardu: 4 Mb/s i 16 Mb/s
• medium transmisyjne: skrętka (zazwyczaj STP)
• kodowanie: Manchester różnicowy
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Token Ring - informacje
ogólne
je
łącza
• do prowadzenia transmisji niezbędne jest
uprawnienia (token)
• stacja otrzymująca ramkę:
g, FDDI
je
h.edu.pl
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
•informacje
wstępne
posiadanie •warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
R
n
g
in
danych
– kopiuje jej zawartość do bufora
• zadania warstwy
– wysyła do sieci ewentualnie modyfikując jej zawartość.• topologie sieci
• protokoły LAN
Stacja, która wysłała daną ramkę usuwa ją z sieci.
• Ethernet
– po stwierdzeniu, że ramka nie była kierowana do tej stacji,
usuwa ją z bufora
• modyfikacje
arstwy
sieci
LAN
sowane
cie
cja
DS
•
e
k
o
Ethernetu
zwolnienie tokenu może nastąpić albo po otrzymaniu• ramki
media stosowane
w Ethernecie
z powrotem, albo natychmiast po zakończeniu wysyłania
• segmentacja
ramki
sieci
T
• brak kolizji
• determinizm sieci
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Token Ring - format ramek
SD
AC
ED
SD
AC
FC
DA
SA
INFO
FCS ED
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
(typ)
- 1 B łącza
•warstwa
g
in
FS
• FC (frame control) dane czy informacja kontrolna
danych
• DA (destination address) - 6 B, pierwszy bit określa czy
• zadania warstwy
ramka jest ramką przeznaczoną do wielu odbiorców
• topologie sieci
• protokoły LAN
• SA (source) - 6 B
• Ethernet
• INFO - mniej niż 5000 B, dane użytkownika
• modyfikacje
• FCS - 4 B, suma kontrolna
Ethernetu
• FS (frame status) - 4B, określa status ramki
• media stosowane
T
e
k
o
R
n
w Ethernecie
– pole A(address recognized) ustawiane przez stacj(ę/e),• segmentacja
któr(a/e) rozpoznał(a/y) ramkę
sieci
– pole C (frame copied) ustawiane przez stacj(ę/e), któr(a/e)
www.cs.agh.edu.pl
skopiował(a/y) ramkę
wersja 2.4, 25.10.2001
Token Ring - format ramek
SD
AC
ED
SD
AC
FC
DA
SA
INFO
• SD (start delimiter) - 1 B
• ED (end delimiter) - 1 B
FCS ED
g
in
FS
R
n
– jeden bit wskazuje czy dana ramka jest ostatnią w serii
– jeden bit określa, czy wystąpił błąd; ustawiany przez
pośrednie stacje
e
k
o
• AC (access control) - 1 B
T
– trzy bity na priorytet
– jeden bit określa czy ramka jest tokenem
– trzy bity rezerwacji pozwalające stacjom posiadającym ramki
w wyższym priorytecie „zamówić” token
– jeden bit używany przez monitor sieci
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Procedura wysyłania danych
Czekaj na token
Czy są ramki
czekające na transmisję?
T
Czy priorytet tokenu ≤
priorytet ramki?
T
Czy czas
posiadania tokenu minął?
g
in
Przekaż token
z właściwym priorytetem
N
e
k
o
Transmituj oczekującą ramkę,
usuń ją po powrocie z sieci.
Przekaż bity A i C
do warstwy wyższej.
T
N
R
n
T
Czy bity R < priorytet ramki?
N
T
Ustaw bity R
na priorytet ramki
Przekaż token
z właściwym priorytetem
N
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Procedura odbioru danych
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
Czekaj na ramkę
N
Zachowaj tę ramkę
przekazując także do ringu
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
T
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
N
•informacje
wstępne
•warstwa
Przejdź do
fizyczna
procedury transmisji
•warstwa łącza
R
n
g
in
danych
Pomiń tę ramkę
T
Ustaw bity A i C na końcu
ramki. Przekaż ramkę
do warstwy wyższej.
DS
łącza
e
k
o
Czy ramka jest dla tego DTE?
h.edu.pl
je
T
Czy ramka jest tokenem?
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
FDDI
• Fiber Distributed Data Interface
–
–
–
–
–
–
–
–
DS
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
tokenu fizyczna
•warstwa łącza
•
•
Token Ring - zarządzanie
pierścieniem
g
in
aktywne stacje muszą nieustannie monitorować działanie sieci by
w razie problemów odbudować ją.
istnieją specjalne typy ramek służące do zarządzania
pierścieniem
R
n
– DAT (duplicate address test) sprawdza przy inicjacji, czy nie ma już
takiego adresu MAC
– SMP (standby monitor present) pozwala w czasie inicjacji określić
adres poprzedzającego sąsiada
– AMP (active monitor present) - ramki wysyłane przez obecny
aktywny monitor; pozostałe stacje muszą monitorować ich
przechodzenie
– BCN (beacon) - ramka używana po zauważeniu poważnego błędu w
sieci (np. przerwanie połączenia); w przypadku połączeń
redundantnych pozwala to na odbudowę pierścienia
– PRG (purge), CT (claim token)
T
e
k
o
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
FDDI
• topologia podwójnego pierścienia (Dual Ring)
– primary i secondary
– ruch w przeciwnych kierunkach
– drugi pierścień wykorzystywany jako zapasowy
protokół oparty na przekazywaniu
postać ramki podobna do Token Ring
danych
• zadania warstwy
światłowód jako medium transmisyjne • topologie sieci • sposoby podłączania urządzeń w FDDI
• protokoły LAN
przepustowość 100 Mb/s
– stacja podłączona do pojedynczego pierścienia • Ethernet
SAS (Single Attachement Station)
często wykorzystywany jako sieć szkieletowa
• modyfikacje
– stacja podłączona do podwójnego pierścieniaEthernetu
duża niezawodność
• media stosowane
DAS (Dual Attachement Station)
w Ethernecie
kodowanie 4B/5B
• segmentacja
– koncentrator podłączony do podwójnego
opracowana także wersja CDDI (copper) sieci
pierścienia - DAC (Dual Attachement
www.cs.agh.edu.pl
Concentrator)
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
Tryby pracy FDDI
•informacje
wstępne
•warstwa
np.fizyczna
•warstwa łącza
• dane synchroniczne
– dla stacji nadających w trybie ciągłym,
transmisje głosu w czasie rzeczywistym
– stacje obsługujące ten tryb mają
gwarantowaną część pasma (SAT)
• dane asynchroniczne
je
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Ethernet a Token Ring
Czas dostępu do medium
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
protokół
niedeterministyczny
danych
(N-1)* czas dostępu
• zadania warstwy
arstwy
sieci
LAN
protokół
deterministyczny
, FDDI
je
h.edu.pl
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
Specyfikacje FDDI
• MAC (Media Access Control)
– format ramki, adresacja, przekazywanie tokenu
• PHY (Physical Layer Protocol)
– taktowanie, kodowanie, wysyłanie ramek
• PMD (Physical Layer Medium)
– charakterystyka medium transmisyjnego i
połączeń
• SMT (Station Management)
– konfiguracja ringu, dodawanie i usuwanie stacji,
postępowanie w przypadku błędów
www.cs.agh.edu.pl
łącza
sowane
cie
cja
danych
– dane generowane z losowymi odstępami
czasu i losową wielkością
– możliwość przypisywania stacjom priorytetów
h.edu.pl
DS
DS
czas
3- 4 %
oczekiwania
obciążenie
100 %
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Komunikacja w ramach
warstwy 2
• teoretycznie: sieci pracujące w różnych
odmianach standardu IEEE 802 da się połączyć
urządzeniem warstwy drugiej
• praktycznie: wiele problemów utrudniających
przezroczystą dla obu sieci pracę urządzenia
– różna maksymalna długość ramek
– problem z odwzorowaniem części pól w ramce
• można zaimplementować część zadań routera
jak np. fragmentacja pakietów, jest to jednak
bardzo trudne
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
, FDDI
je
sowane
cie
cja
Translacja między Ethernet a
Token Ring
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
• odwrotna kolejność bitów adresu
• różna maksymalna wielkość danych
danych
• konieczność ustawiania przez mostek bitów
• zadania warstwy
• topologie sieci
A,C,E używanych przez Token Ring
• protokoły LAN
• Ethernet
• brak priorytetów w Ethernecie
• modyfikacje
• niekompatybilne algorytmy Spanning Tree
Ethernetu
• media stosowane
• różne przełączanie stosowane w każdej z w Ethernecie
• segmentacja
sieci (Ethernet:transparent, TokenRing: SRB)
sieci
h.edu.pl
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
cje
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
„Szybsze” wersje Ethernetu
•
dwa główne problemy:
– zapewnienie, aby sprzęt sieciowy i medium transmisyjne
były w stanie obsłużyć szybszą transmisję
– zapewnienie spełnienia wymagań istniejącego protokołu
dostępu do medium
•
•
ad 1. To zależy jedynie od postępu technicznego
ad 2. Z założeń Ethernetu wynika związek pomiędzy
minimalną długością ramki, a rozległością fizycznego
segmentu sieci. Ponieważ dane są wysyłane szybciej,
trzeba:
– albo zwiększyć minimalną długość ramki
– albo zmniejszyć rozległość sieci
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Fast Ethernet
100 Mb/s
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
GigaBit Ethernet
1000 Mb/s
• formalnie zaakceptowany w 1999 r.
• formalnie zaakceptowany w 1995 r.
• dopuszczalne media: skrętka i światłowód
• dopuszczalne media: światłowód i skrętka • danych
zadania warstwy
• topologie sieci
• możliwa współpraca z urządzeniami 10 Mb/s • protokoły LAN
• Ethernet
(autonegocjacja)
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
•
łącza
arstwy
sieci
LAN
Szczelina czasowa
przypomnienie
DS
•informacje
wstępne
szczelina czasowa (slot time) w sieci Ethernet odpowiada
•warstwa
każdej z dwu równych wartości:
fizyczna
– czas potrzebny na propagację sygnału w systemie o •warstwa łącza
maksymalnej dopuszczonej wielkości w obie strony (tam
iz
danych
powrotem)
• zadania warstwy
• topologie
– maksymalny czas niezbędny do wykrycia i wymuszenia
kolizji sieci
• protokoły LAN
(przez sekwencję zagłuszającą)
• Ethernet
g, FDDI
cje
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
cje
sowane
cie
cja
h.edu.pl
• wartość tę wyraża się najczęściej w ilości bitów
• modyfikacje
transmitowanych w tym czasie - w Ethernecie jest to
512.
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
związek pomiędzy szczeliną czasową
a
• segmentacja
Należy pamiętać także, że urządzenia
sieci
tj. 51,2 mikrosekundy
• istnieje oczywisty
rozległością sieci.
warstwy pierwszej wzmacniające sygnał wnoszą niezerowe
opóźnienie.
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Szczelina czasowa, cd.
DS
•informacje
• Ethernet - szczelina czasowa wynosi 512 bit, dając wstępne
•warstwa
maksymalną rozległość sieci 2800 m.
fizyczna
• Fast Ethernet - utrzymano wartość szczeliny czasowej,
ale
•warstwa łącza
te 512 bit przemierzy sieć w około 10 razy krótszym danych
• zadania
czasie, zatem należy zmniejszyć jej rozległość (do 205
m.) warstwy
• topologie sieci
• GigaBit Ethernet - rozległość sieci ok. 20 m. byłaby • protokoły LAN
nieakceptowalna. Trzeba coś zmienić!
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
„Szybsze” wersje Ethernetu
ilość danych
ilość danych
Fast Ethernet
64 B - Ethernet
64 B
v, t
v, t
• w obu przypadkach szybkość rozchodzenia się sygnału jest
taka sama około 200 000 km/s
• w Fast Ethernecie ilość wysyłanych danych na sekundę
jest 10 razy większa, a więc czas wysyłania ramki jest 10
razy krótszy =>10 razy krótsza jest także rozległość ramki
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Gigabit Ethernet
• gdzie można by szukać oszczędności:
– szybszy sprzęt sieciowy (repeater/hub)
– szybsza propagacja w kablu
– zwiększyć minimalną długość ramki
– AD1. nie można osiągnąć 10-krotnej poprawy
– AD2. barierą stała prędkość światła
– AD3. niekompatybilność z innymi wersjami
Ethernet
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
Gigabit Ethernet
•informacje
• rozwiązanie: zwiększenie czasu zajmowanegowstępne
przez ramkę do 512B (sic!) przy zachowaniu•warstwa
fizyczna
minimalnej długości 64B
•warstwa łącza
danych
• wypełniacz (carrier extension)
• zadania warstwy
sowane
cie
cja
ramka
DS
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
owane
ie
cja
h.edu.pl
Szczelina czasowa, cd.
• wielkość ta używana jest:
– do określenia rozległości sieci
– jako podstawowa jednostka w algorytmie
wznowienia transmisji po wystąpieniu kolizji
– do wyznaczenia minimalnej długości ramki
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
wypełniacz
ramka IFG ramka IFG ramka IFG ramka
h.edu.pl
łącza
• topologie sieci
– za ramką, dopełnia do 512 B
• protokoły LAN
– duży narzut dla pojedynczych małych ramek• Ethernet
• modyfikacje
– gdy stacja ma do wysłania wiele ramek naraz
Ethernetu
wypełniacz między nimi nie jest konieczny • media stosowane
g, FDDI
cje
je
DS
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Media transmisyjne w
Ethernecie
DS
•informacje
10Base5 - gruby kabel koncentryczny, 10 Mb/s, maks. 500 m.
wstępne
•warstwa
10Base2 - cienki kabel koncentryczny, 10 Mb/s, maks. 185 m.
fizyczna
10Base-T - skrętka (twisted pair) kategorii co najmniej 3, 10
•warstwa łącza
Mb/s, maks. 100 m.
danych
10Base-FL - światłowód (fiber optic), 10 Mb/s
• zadania warstwy
• topologie sieci
100Base-T - skrętka i światłowód
• protokoły LAN
100Base-T4 skrętka kategorii 3, kodowanie 8B/6T
• Ethernet
100Base-TX - dwie pary skrętki kat. 5, kodowanie 4B/5B, maks.
• modyfikacje
100 m.
Ethernetu
• media stosowane
100Base-FX - światłowód wielomodowy
w Ethernecie
1000Base-T - skrętka co najmniej kategorii 5
• segmentacja
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
•
•
•
•
Ethernecie
10Base5 - gruby kabel koncentryczny, 10 Mb/s, maks. 500 m.,
10Base2 - cienki kabel koncentryczny, 10 Mb/s, maks. 185 m.,
10Base-T - skrętka (twisted pair) kategorii co najmniej 3
(obecnie 5), 10 Mb/s, maks. 100 m., kodowanie Manchester
10Base-FL - światłowód (fiber optic), 10 Mb/s, kodowanie
Manchester, fizycznie NRZ
sieci
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
10Base-5
•informacje
• gruby kabel koncentryczny
wstępne
•warstwa
• 10 Mb/s
fizyczna
• maks. 500 m., stacje można podłączać co wielokrotność
•warstwa łącza
danych
2,5 m.
• zadania warstwy
• kodowanie Manchester
• topologie sieci
• protokoły LAN
• komponenty sieci:
–
–
–
–
g, FDDI
je
owane
ie
cja
• Ethernet
interfejs sieciowy z AUI
• modyfikacje
kabel transceiverowy AUI (maks. 50 m.)
Ethernetu
MAU (Medium Attachement Unit): zewnętrzny tap/transceiver
• media stosowane
w Ethernecie
terminatory 50 Ω
• segmentacja
sieci
h.edu.pl
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
owane
ie
cja
h.edu.pl
10Base-2
• cienki kabel koncentryczny
• 10 Mb/s
• maks. 185 m., stacje można podłączać w odległości co
najmniej 0,5 m., maks. 30 stacji
• kodowanie Manchester
• komponenty sieci:
– interfejs sieciowy
• wbudowany transceiver (łącze BNC)
• interfejs w standardzie AUI, zewnętrzny transceiver i opcjonalny
kabel transceiverowy
– trójniki BNC
– terminatory 50 Ω
www.cs.agh.edu.pl
DS
je
DS
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
10Base-T
•
•
•
•
•
skrętka (twisted pair) kategorii co najmniej 3
10 Mb/s
maks. 100 m.
okablowane strukturalne
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
10Base-FL
• światłowód (fiber optic)
• 10 Mb/s,
• kodowanie Manchester, fizycznie NRZ
danych
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
owane
ie
cja
•
•
•
•
•
•
Ethernecie, cd.
•informacje
100Base-T - skrętka i światłowód
wstępne
•warstwa
100Base-T4- cztery pary skrętki kategorii 3, kodowanie 8B/6T
fizyczna
100Base-TX - dwie pary skrętki kategorii co najmniej 5,
•warstwa łącza
kodowanie 4B/5B, fizycznie MLT-3, transmisja 125 Mbaud, maks.
danych
100 m.
• zadania warstwy
100Base-FX - światłowód wielomodowy, kodowanie 4B/5B,• topologie sieci
• protokoły LAN
fizycznie NRZI
• Ethernet
1000Base-T - skrętka co najmniej kategorii 5, używane 4 pary
doRing, FDDI
• Token
jednoczesnej, obustronnej transmisji, sygnalizacja 4D-PAM5
• modyfikacje
(pięciopoziomowe sygnały niosące 2 bity każdy), 125 MbaudEthernetu
na
• media stosowane
każdej z czterech par, maksymalnie 100 m.
w Ethernecie
• segmentacja
1000Base-X - różne podstandardy, kodowanie 8B/10B, używane
sieci
256 z 1024 sygnałów (balans poziomu); fizycznie NRZ
h.edu.pl
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
1000Base-T
• suplement 802.3ab do standardu IEEE
• miliard bitów na sekundę przez UTP
• skomplikowana metoda kodowania
– te same pary używane do nadawania i
odbierania
– kodowanie 4D-PAM5 (pięciopoziomowe
sygnały niosące 2 bity każdy)
– 125Mbaud*4pary*2bity/takt=1000Mb/s
• kategoria co najmniej 5, długość do 100m
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Rozległość sieci Ethernet
• regenerator sygnału (repeater)
– pozwala zwiększyć rozmiar segmentu sieci
– zapewnia odtworzenie charakterystyki sygnału
– ograniczenie: reguła 5-4-3 (reguła czterech
repeaterów)
• można połączyć do pięciu segmentów sieci
• do tego używa się czterech repeaterów
• tylko do trzech segmentów można podłączyć
komputery (pozostałe dwa to łącza między
repeaterami)
• hub (wieloportowy repeater)
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
– wzmacnia sygnał i przesyła na wszystkie pozostałe
porty
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Rozległość różnych
standardów sieci Ethernet
• szczelina czasowa
– Ethernet: 512 bit times (bt)
– Fast Ethernet: 512 bt
– Gigabit Ethernet: 4096 bt
• bit time - czas wysłania jednego bitu informacji
• standard IEEE 802.3 specyfikuje pewne
maksymalne konfiguracje (model 1)
• w pozostałych dokonuje się bilansu opóźnień na
łączach i urządzeniach aby nie przekroczyć
wartości maksymalnej (model 2)
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
•
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
10Mb/s (model 1)
DS
•informacje
cztery regeneratory sygnału, pięć segmentów wstępne
•warstwa
– najwyżej trzy segmenty mogą mieć MDI (Medium fizyczna
Dependent Interface)
•warstwa łącza
danych
– pozostałe dwa muszą być pełnodupleksowymi łączami
• zadania warstwy
punkt-punkt (np. 10Base-FL, maks. 500m.)
• topologie sieci
• protokoły LAN
– reguła czterech repeaterów, reguła 5-4-3
• Ethernet
• modyfikacje
połączenie światłowodowe (10Base-FL) pomiędzy Ethernetu
• media stosowane
repeaterami nie może przekroczyć 1000m.
w Ethernecie
połączenie światłowodowe (10Base-FL) repeater-DTE
• segmentacja
sieci
10Mb/s (model 2)
• wyznaczanie oparte o obliczenia RTT (Round Trip Time)
• znajdowanie najgorszego przypadku
• wyliczona wartość nie może być większa niż 575 bit times
10Base-2
185m.
10Base-FL
500m.
• trzy regeneratory sygnału, cztery segmenty
–
–
nie może przekroczyć 400m.
– żadne łącze nie musi być łączem punkt-punkt
Rozległość sieci Fast Ethernet
(model 1)
• pojedynczy segment DTE-DTE
– segmenty UTP/STP nie dłuższe niż 100m
– segmenty światłowodowe nie dłuższe niż 412m
• pojedynczy regenerator sygnału
– dwa segmenty UTP/STP: 200m
– dwa segmenty światłowodowe: 320m
– segmenty mieszane: do 308m
• dwa regeneratory sygnału
10Base-5
500m.
Razem 483,351 bt (a więc OK)
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
– wszystkie segmenty UTP/STP: 205m
– wszystkie segmenty światłowodowe: 228m
– dwa segmenty UTP/STP w sumie do 105m i jedno łącze
www.cs.agh.edu.pl
światłowodowe: 216m
wersja 2.4, 25.10.2001
10Base-T
100m.
165bt+100m*0,113bt/m=176,3 bt
33,5bt+500m*0,1bt/m=83,5
bt
33,5bt+500m*0,1bt/m=83,5
bt
11,75bt+185m*0,1026bt/m=30,731 bt
46,5bt+500m*0,0866bt/m=89,8 bt
9,52 bt
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
10Base-FL
500m.
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
•
•
•
•
Rozległość sieci Fast Ethernet
(model 2)
wyznaczanie oparte o obliczenia RTT (Round Trip Time)
znajdowanie najgorszego przypadku
wyliczona wartość nie może być większa niż 512 bit times
dane odnośnie komponentów sieci:
–
–
–
–
–
–
dwie stacje TX/FX: 100 bt
UTP-3: 114 bt/100m (58,52% c)
UTP-5: 111,2 bt/100m (60% c)
światłowód: 412 bt/412m
repeater klasy I: 140bt
repeater klasy II: 92bt
• jeśli sprzęt lub okablowanie jest szybsze - można
powiększyć (np. AT&T produkuje kable o wsp. 75% c)
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
Rozległość sieci Gigabit
Ethernet (model 1)
• pojedynczy segment DTE-DTE
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
– UTP-5: 100m
– światłowód 1000Base-SX/LX: 316m
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
• jeden regenerator sygnału
– UTP-5: 200m
– światłowód 1000Base-SX/LX: 220m
– UTP-5 do 100m + światłowód do 110m
h.edu.pl
DS
DS
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
•
•
•
•
•
Rozległość sieci Gigabit
Ethernet (model 2)
wyznaczanie oparte o obliczenia RTT (Round Trip Time)
znajdowanie najgorszego przypadku
wyliczona wartość nie może być większa niż 4096 bit times
maksymalnie jeden regenerator sygnału
dane odnośnie komponentów sieci:
–
–
–
–
dwie stacje DTE: 864 bt
UTP-5: 1112 bt/100m (60% c)
światłowód: 1111/110m
regenerator sygnału: 976 bt
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Tryb pełnego dupleksu
• Ethernet - tryb półdupleksu
• Pełny dupleks
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
– równoczesna transmisja w obie strony
– łącze musi być punkt-punkt, oba interfejsy muszą danych
• zadania warstwy
obsługiwać ten tryb
• topologie sieci
– przestawienie w ten tryb administracyjnie albo przez
• protokoły LAN
• Ethernet
protokół autonegocjacji
– wyższa przepustowość (np. 200 Mb/s na łączu 100• modyfikacje
Mb/s
Ethernetu
– osobne ścieżki dla odbioru i transmisji danych
• media stosowane
• tak jest na skrętce jedynie fizycznie
w Ethernecie
• segmentacja
• protokół CSMA/CD pracuje jedynie w trybie półdupleksu
sieci
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Tryb pełnego dupleksu
• CSMA/CD musi być wyłączony
– ignorowane carrier sense (CS)
– brak wielodostępu (MA)
– ignorowane wystąpienie kolizji (CD)
• huby nie mogą być używane
• nie mogą być używane m.in. 10Base-2 i 10Base-5
• brak ograniczeń protokołu na długość medium odległości mogą być znacznie większe
– skrętki to nie dotyczy (100m)
– światłowód np. 100Base-FX do 2 km na MMF i do 20km na
jednomodowym
• opisany w suplemencie 802.3x (1997 r.)
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
Protokół autonegocjacji
•
•
•
•
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
automatyczna konfiguracja sprzętu Ethernet
1995 r.
głównie skrętka
główne zadania:
danych
– dopasowanie szybkości interfejsu (np. 10-100-1000
– włączenie trybu pełnego dupleksu
• zadania warstwy
Mb/s)
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
• procedura wykonywana jednokrotnie - w czasie inicjacji
połączenia
• własny system sygnalizacji
• rozgłaszanie własnych możliwości
– tablica priorytetów (od najszybszych do 10Base-T)
– wybór HCD (highest common denominator)
h.edu.pl
DS
je
Domena kolizyjna a
rozgłoszeniowa
• domena kolizyjna to fragment sieci, w której transmisja
musi być realizowana przez urządzenie w sposób
wykluczający prowadzenie w tym czasie transmisji przez
inne urządzenia (granicę stanowią porty urządzeń bridge,
switch lub router)
• domena rozgłoszeniowa to fragment sieci, jaki pokonują
ramki typu broadcast lub multicast (ograniczona przez
routery lub sieci wirtualne)
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Segmentacja urządzeniem
warstwy pierwszej
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
łącza
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
warstwy drugiej
danych
arstwy
sieci
LAN
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
domena kolizyjna = domena rozgłoszeniowa
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
separacja domen kolizyjnych
domena kolizyjna ≠ domena rozgłoszeniowa
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
warstwy trzeciej
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
• zadania warstwy
• topologie sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
separacja domen kolizyjnych i rozgłoszeniowych
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Zasada działania urządzenia
typu mostek (bridge)
DS
•informacje
wstępne
więc
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
• działa na poziomie warstwy 2 OSI/ISO, interpretuje
zawartość ramek
• ze swojego punktu widzenia dzieli sieć na kilka części danych
(zazwyczaj dwie) w oparciu o porty, do którego te • zadania warstwy
• topologie sieci
fragmenty (segmenty) sieci są podłączone
• protokoły LAN
• posiada wiedzę pozwalającą na stwierdzenie, w którym
• Ethernet
segmencie sieci znajduje się host o danym adresie MAC
• modyfikacje
• w oparciu o tę wiedzę podejmuje decyzję, czy, a jeśli Ethernetu
tak,
• media stosowane
to na który port przekazać ramkę, której adres docelowy
w Ethernecie
pobiera i analizuje
• segmentacja
sieci
Segmentacja sieci
• regeneratory sygnału pozwalają zwiększyć rozległość sieci,
ale w ten sposób zwiększa się też wielkość domeny kolizyjnej
• korzystne byłoby posiadanie mechanizmu pozwalającego na
stwierdzenie gdzie w stosunku do nadawcy znajduje się
odbiorca i stosownie przesyłać ramki
• urządzenia pracujące w warstwie drugiej mają zalety
regeneratorów sygnału pozwalając dodatkowo na
zmniejszenie ruchu w sieci poprzez filtrację ramek
• niewielkie opóźnienie wnoszone przez te urządzenia nie
stanowi najczęściej problemu
• nie zmniejsza się wielkość domeny broadcastowej, gdyż
ramki o adresach grupowych i rozgłoszeniowych są
przekazywane przez te urządzenia
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Działanie mostka
ruch zdalny
ruch lokalny
60:3D:11:33:A4:41
x
y
Mostki uczą się na adresie źródłowym
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
Skąd mostki wiedzą o
położeniu komputerów?
sowane
cie
cja
adres MAC
port
60:3D:11:33:A4:41
X
28:34:12:A3:A0:EE
Y
24:38:16:90:12:E6
X
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
h.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Cykle
• ze względu na niezawodność istnieją połączenia
redundantne
• może wystąpić krążenie ramek w sieci
łącza
komputer X wysyła ramkę do
komputera Y. Tablice obu mostków
nie zawierają wpisu dotyczącego Y.
Oba zatem przesyłają ramki na drugą
stronę, które jednak ponownie dotrą
do mostków, które znów je przekażą
na drugą stronę, itd....
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
h.edu.pl
Jak mostki wykorzystują
wiedzę?
• gdy mostek odbiera ramkę, poszukuje jej adresu
docelowego w swojej tablicy forwardingu
– gdy port jest taki sam, jak port, z którego przyszła ramka nic nie robi
– gdy port jest inny - przekazuje ramkę na ten port
– gdy nie znajdzie wpisu - przekazuje na wszystkie pozostałe
porty
– gdy adres jest adresem grupowym lub rozgłoszeniowym przekazuje na wszystkie pozostałe porty
• ze względu na zmienność sieci, nieodświeżane wpisy
zachowują ważność tylko przez określony czas, po jego
upływie są usuwane
www.cs.agh.edu.pl
DS
sowane
cie
cja
•informacje
wstępne
• uczą się tego same
•warstwa
• działając w trybie promiscuous pobierają adres źródłowy
fizyczna
każdej ramki i wpisują do specjalnej tablicy (tzw. tablicy
•warstwa łącza
forwardingu) wraz z numerem portu, na którym ta ramkadanych
się
pojawiła
• zadania warstwy
sieci
• każdy wpis ma określony czas ważności, jeśli informacja• topologie
nie
• protokoły LAN
jest odnawiana - znika z tablicy
• Ethernet
g, FDDI
je
je
DS
•
A
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
danych
• zadania warstwy
Y
• topologie
sieci
• protokoły LAN
• Ethernet
B
• modyfikacje
Ethernetu
• media stosowane
rozwiązanie: dynamiczna adaptacja do warunków
w Ethernecie
• segmentacja
panujących w sieci, czasowa dezaktywacja namiarowych
sieci
X
połączeń
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Algorytm budowy drzewa
rozpinającego
• ang. spanning-tree
• nie ma połączeń redundantnych mogących poprawić
wydajność, ale istnieją połączenia zapasowe, które są
aktywowane w przypadku awarii połączeń głównych
• drzewo rozpinające budowane jest dzięki komunikowaniu
się mostków przez wymianę ramek BPDU (Bridge Protocol
Data Unit)
• do wymiany komunikatów BPDU używa się
zarezerwowanego adresu grupowego MAC
(01:80:c2:00:00:00)
sp
e
e
r
t
g
n
i
n
an
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
Algorytm spanning-tree
•informacje
• każdy mostek ma swój identyfikator (adres fizyczny) i wstępne
•warstwa
ustalany administracyjnie priorytet
fizyczna
• wyznaczany jest korzeń drzewa rozpinającego (root •warstwa łącza
bridge) - zostaje nim mostek o najwyższym prioryteciedanych
• zadania warstwy
• prawo do bycia korzeniem jest okresowo weryfikowane;
• topologie sieci
nowo włączone mostki zakładają zawsze, że są korzeniem.
• protokoły LAN
• Ethernet
• każdy z mostków określa określa root path cost - najtańszą
ze ścieżek wiodących od tego portu do korzenia. Port,• modyfikacje
Ethernetu
który posiada najtańszą drogę to root port.
• media stosowane
• koszt wyznaczany jest w oparciu o tzw. designated cost
w Ethernecie
•
segmentacja
koszt przejścia przez dany segment sieci (wartość
sieci
odwrotnie proporcjonalna do szybkości łącza).
sp
DS
je
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
h.edu.pl
DS
e
e
r
t
g
n
i
n
an
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
BPDU
DS
•informacje
Algorytm spanning-tree, cd.
• dla każdego segmentu sieci wybierany jest jeden mostek designated bridge, który będzie stanowił drogę dojścia do
korzenia. Port tego mostka to designated port. (Wszystkie
porty korzenia są designated.)
• wszystkie porty, które nie są ani root ani designated są
zablokowane.
sp
e
e
r
t
g
n
i
n
an
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Miejsce mostków w modelu
OSI/ISO
• korzeń co pewien czas (hello time) wysyła ramki wstępne
• mostki pracują w warstwie łącza danych,
•warstwa
BPDU
rozumieją jedynie adresy MAC
fizyczna
• ramki BPDU są otrzymywane przez mostki nie będące
•warstwa łącza
• łączą sieci o tych samych lub różnych
korzeniem na porcie root i wysyłane do segmentudanych
• zadania warstwy
standardach podwarstwy MAC, jednak warstwa
sieci poprzez port designated.
• topologie sieci
LLC jest wspólna, zatem można połączyć np. sieć
• protokoły LAN
• jeśli przez pewien czas mostki nie otrzymują
• Ethernet
Ethernet i Token Ring.
komunikatów BPDU przystępują do rekonfiguracji
topologii, w przypadku awarii korzenia dokonuje• modyfikacje
się
Ethernetu
• media stosowane
elekcja nowego.
sp
e
e
r
t
g
n
i
n
an
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
je
Przełącznica (switch)
•informacje
wstępne
•warstwa
– zmniejszenie domeny kolizyjnej
fizyczna
– możliwość równoczesnej transmisji w różnych segmentach
•warstwa
łącza
sieci
• mostek wieloportowy - identyczna zasada działania
łącza
arstwy
sieci
LAN
g, FDDI
je
sowane
cie
cja
danych
– obsługa protokołu spanning-tree
•
•
•
• zadania warstwy
mikrosegmentacja - możliwość podziału sieci na dużo
• topologie sieci
mniejsze fragmenty - nawet jeden host na jeden port• protokoły LAN
• Ethernet
przełącznice asymetryczne - wiele portów wolnych (10
Mb/s) i jeden (kilka) szybkich (100 Mb/s)
• modyfikacje
Ethernetu
– stacje robocze i serwery
• media stosowane
– problem z buforowaniem
w Ethernecie
•
segmentacja
szybsze niż mostki, zazwyczaj stosują mechanizm
sieci
cut-
through
h.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
DS
h.edu.pl
DS
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Sieci wirtualne
DS
Kiedy przełączać ramki?
• do określenia sposobu postąpienia z ramką
wystarczy odczytać jej adres docelowy. Ale:
– ramka może być uszkodzona (błąd sumy kontrolnej)
– ramka może nie zostać poprawnie odebrana ze
względu na wystąpienie kolizji
• różne algorytmy postępowania
– cut-through: decyzja po odczytaniu adresu
– fragment free: potrzebna dodatkowa wiedza
• po 64 B (nie będzie kolizji)
• store-and-forward: po sprawdzeniu sumy kontrolnej
– pierwszy sposób jest szybszy, drugi pewniejszy
– decyzja powinna zależeć od warunków panujących w
sieci
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Sieci wirtualne - VLAN
Dwa Modele
• obecnie integralna część sieci
budowanych na przełącznicach
• sposób na zmniejszenie domeny
rozgłoszeniowej
• rozwiązania w części niestandardowe
(ang. proprietary)
• prace standaryzacyjne
– 802.10
– 802.1Q
Dostępowe VLANs
Sposób definiowania filtracji ramek w celu ograniczenia
komunikacji pomiędzy komputerami w jednej sieci LAN
z mostkami
Niezależne VLANs
Sposób użytkowania jednej fizycznej sieci jako wielu
niezależnych sieci LAN z mostkami
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Idea sieci wirtualnych
DS
VLAN
• ograniczenie domeny rozgłoszeniowej
• bezpieczeństwo
– listy adresów dozwolonych i zabronionych
– połączenie sieci wirtualnych możliwe tylko przez router
• to samo może router, ale:
VLAN-1
VLAN-2
– switche są szybsze i tańsze
– administrowanie jest prostsze
– „switch when you can, route when you must”
VLAN-3
• połączenie VLAN przez router
– właściwy dobór
– reguła 80/20
h.edu.pl
DS
h.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Podział sieci wirtualnych
DS
• grupowanie po portach
• grupowanie po adresach MAC
• grupowanie po protokole warstwy 3
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Grupowanie po portach
• rozwiązanie możliwe do stosowania na
wielu połączonych ze sobą switchach
• najpopularniejsze rozwiązanie
• duża ingerencja administratora
• na jednym porcie w danym czasie tylko
jeden VLAN
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Grupowanie po adresach MAC
DS
• łatwa (automatyczna) rekonfiguracja
• konieczność przypisania hosta do VLAN
• wydajność znacznie spada gdy
reprezentanci różnych grup są na tym
samym porcie switcha
h.edu.pl
DS
h.edu.pl
VLAN oparte na warstwie 3
• rozróżnienie w oparciu o:
– protokoły warstwy 3
– adresację logiczną
• nie ma routingu, stosuje się STA
• brak konieczności rekonfiguracji hosta po
zmianie podłączenia
• brak konieczności tagowania ramek
• wolniejsze działanie
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
VLAN na wielu switchach
DS
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Komunikacja między switchami
ISL
VLAN-3
802.1Q
VLAN-1
VLAN-2
VLAN-3
VLAN-1
VLAN-2
VLAN-3
Tag dodawany
na porcie
wejściowym
jak
oznaczać?
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Komunikacja między switchami
DS
• tablice
• tagowanie ramek
– 802.1Q opracowany przez IEEE
– dodatkowa informacja w każdej ramce
– modyfikacja protokołu MAC
• dodatkowe czerobajtowe pole między adresami a
polem typ/długość
• zwiększenie maks. długości ramki z 1518 B do 1522 B
• TDM (Time Division Multiplexing)
– ISL opracowany przez Cisco
– sloty czasowe dla poszczególnych VLAN
– marnotrawstwo przepustowości
– bardzo rzadko używane
• enkapsulacja oryginalnej ramki (tunelowanie)
• 26 B nagłówka i 4 bajty zakończenia ramki
h.edu.pl
h.edu.pl
Tagowanie ramek
• tag zawiera informację o przynależności do
określonego VLAN
• standardy
– okresowe rozgłaszanie przynależności przez
switche
– słaba skalowalność
DS
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Bezpośrednie Tagowanie
DS
• Jaka jest pozycja znacznika w ramce?
• Dwie możliwości:
802.1Q
–Jedno-poziomowe tagowanie
• zwany “Internal tagging”
–Dwu-poziomowe tagowanie
• zwany “External tagging”
• Wymagają ASIC dla osiągnięcia
wydajności
ISL
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Jedno-poziomowe
tagowanie
• Oryginalna ramka jest modyfikowana przez
dodanie znacznika (tag) wewnątrz ramki
• Taggowane ramki powinny mieć poprawny
format dla urządzeń nie rozpoznających VLAN
“VLAN unaware”
– MAC SA i DA są niezmienione
– Wyjątek stanowią:
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
wersja 2.4, 25.10.2001
DS
Przykład Taggowania
DS
6
Tagging Ethernet—IEEE 802.3
6
New Field
Ethernet v2.0
2
2
PREAM.SFD DA
SA
TAG
PT
DATA
2
FCS
802.1Q Schemat taggowania
Destination Address
Source Address
EtherType = TPID
1
6
6
PREAM. SFD DA
SA
4
2
TAG LEN.
From 46 to 1500
LLC PDU
4
PAD FCS
42
1500
MAC DATA
DS
IEEE 802.3
PAD
www.cs.agh.edu.pl
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
Inter-Switch Link (ISL)
VID (VLAN ID) —12 bits
Used in:
• IEEE 802.3ac
• IEEE 802.1p
FCS
DS
•informacje
wstępne
•warstwa
fizyczna
•warstwa łącza
CFI
• IEEE 802.1Q
4
h.edu.pl
1
Tag Control Information
MAC Length/Type
Octets 7
3
User
Priority
Sieci komputerowe,
Wykład
1,2
wersja
2.4, 25.10.2001
VLAN
• ograniczenie domeny rozgłoszeniowej
• bezpieczeństwo
• Dwu-poziomowe taggowanie
– listy adresów dozwolonych i zabronionych
• Oryginalna ramka jest enkapsułolwana w
danych
– połączenie sieci wirtualnych możliwe tylko przez router
nagłówek ISL i FCS,
• zadania warstwy
• topologie sieci
• to samo może router, ale:
• Wsparcie do 1,024 VLANs
• protokoły LAN
– switche są szybsze i tańsze
• Implementacja ASICs zapewnia szybkość •• Ethernet
Token Ring, FDDI
– administrowanie jest prostsze
• modyfikacje
liniową – brak narzutu
Ethernetu
• media stosowane
w Ethernecie
• segmentacja
sieci
ISL Header
FCS
Encapsulated Frame 1...24.5 KBytes
26 Bytes
4 Bytes
h.edu.pl
www.cs.agh.edu.pl
wersja 2.4, 25.10.2001
– „switch when you can, route when you must”
• połączenie VLAN przez router
– właściwy dobór
– reguła 80/20
wersja 2.4, 25.10.2001

bus wartościowość

Transkrypt

Podobne dokumenty

Lokalne sieci komputerowe

Pliki do pobrania, narzędzia - IV Liceum Ogólnokształcące im

Zapytanie ofertowe dotyczące dostawy symetrycznego łącza

Uzupełnienie informacji do przetargu „Budowa i uruchomienie

Spis zagadnień wymaganych na egzaminie z przedmiotu "Sieci

Topologie logiczne - Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych Nr 1 w

intranet

Papier komputerowy wielowarstwowy produkowany jest z papieru

Rejestrator temperatury i wilgotności HT20

Model OSI - Technik informatyk