Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Устройства обмена информацией. Локальные вычислительные сети Ethernet

Содержание

Состав аппаратуры
Лекция 6Устройства обмена информациейЛокальные вычислительные сети Ethernet Состав аппаратуры Сеть Ethernet, разработанная фирмой Xerox, - одна из первых среди ЛВС шинной В настоящее время технология Ethernet наиболее распространена в ЛВС. Линии передачи данных в ЛВС:коаксиальный кабель, витая пара проводов или ВОЛС. Длины Связь компьютеров со средой передачи данных осуществляетсясетевыми контроллерами (адаптерами, сетевыми картами), управляющим Сетевой контроллер1) реализует принятый метод доступа к каналу,2) в случае метода МДКН/ОК После образования информационного кадра станция должна получить полномочия. Для этого контроллер прослушивает В состав приемопередатчика в шинных ЛВС с методом МДКН/ОК входят приемник сигналов Разновидности сетей  Ethernet Рядом фирм на базе проекта сети Ethernet разрабатывается оборудование для ЛВС. В Thick Ethernet (шина с «толстым» кабелем); принятое обозначение варианта 10Base-5, где первый Здесь под сегментом кабеля понимается часть кабеля, используемая в качестве линии передачи Thin Ethernet (шина с «тонким» кабелем, cheapernet); принятое обозначение 10Base-2:максимальное число сегментов Twisted Pair Ethernet; принятое обозначение 10Base-Т; это кабельная сеть с использованием витых Представление о структуре такой сети может дать рисунок В состав сетевого оборудования входят активные (AH) и пассивные (PH) концентраторы (active Однако в такой сети вполне возможна реализация метода доступа МДКН/ОК, и для Fiber Optic Ethernet (шина на основе оптоволоконного кабеля), обозначение 10Base-F; применяется для Приемопередатчик (повторитель) для волоконно-оптических линий передачи данных (световодов) состоит из частей приемной, RadioEthernet (стандарт IEEE 802/11). Среда передачи данных — радиоволны, распространяющиеся в эфире. Это осуществляется следующим образом: узел, запрашивающий связь, посылает в эфир специальный кадр Предусмотрена посылка положительной квитанции от приемного узла, подтверждающая правильность приема кадра. Квитанция Сеть Fast Ethernet, иначе 100BaseX или 100Base-T (стандарт IEEE 802/30). Информационная скорость Подсетями могут быть как Fast Ethernet, так и обычные Ethernet со скоростью Gigabit Ethernet 1000Base-X. В этом варианте получены гигабитные скорости. В соответствии со Сеть имеет иерархическую структуру. Участки (отдельные компьютеры или подсети) по 10 Мбит/с Характеристики и типы каналов передачи данных Классификация  каналов передачи данныхпо форме представления информации в виде электрических сигналов Одна из основных характеристик канала - его пропускная способность (скорость передачи информации, Наряду с информационной оперируют бодовой (модуляционной) скоростью, которая измеряется в бодах, т.е. Если на бодовом интервале (между соседними изменениями сигнала) передается N бит, то Максимально возможная информационная скорость V связана с полосой пропускания F канала связи Проводные линии связи в вычислительных сетях представлены коаксиальными кабелями и витыми парами проводов. Используются коаксиальные кабели:“толстый” диаметром 12,5 мм, “тонкий” диаметром 6,25 мм. “Толстый” кабель Категории неэкранированных пар Витые пары называют сбалансированной линией в том смысле, что в двух проводах Оптические линии связи реализуются в виде ВОЛС. ВОЛС являются основой высокоскоростной передачи Конструкция ВОЛС — кварцевый сердечник диаметром 10 мкм, покрытый отражающей оболочкой с Примером среды передачи данных между мейнфреймами, рабочими станциями, пулами периферийных устройств может На базе ВОЛС реализованы технологии передачи данных SDH (SONET) со скоростями 155 и 622 Мбит/с. К числу новых стандартов для высокоскоростных магистралей передачи данных относятся стандарт цифровой Рассмотрим транспортный модуль STM-1. В нем фрейм состоит из 9-ти строк и Информация конкретного сообщения может занимать ту или иную часть фрейма, называемую контейнером. Кроме STM-1, стандартом введены также модули STM-4 и STM-16 со скоростями 622 Спасибо за внимание!
Слайды презентации

Слайд 2 Состав аппаратуры


Состав аппаратуры

Слайд 3 Сеть Ethernet, разработанная фирмой Xerox, - одна из

Сеть Ethernet, разработанная фирмой Xerox, - одна из первых среди ЛВС

первых среди ЛВС шинной структуры. В этой сети был

применен метод доступа МДКН/ОК.
Позднее Ethernet стала основой стандарта IEEE 802/3.
Другой вариант шинных ЛВС соответствует стандарту IEEE 802/4, описывающему сеть с эстафетной передачей маркера.

Слайд 4 В настоящее время технология Ethernet наиболее распространена в

В настоящее время технология Ethernet наиболее распространена в ЛВС.

ЛВС.


Слайд 5 Линии передачи данных в ЛВС:
коаксиальный кабель,
витая пара

Линии передачи данных в ЛВС:коаксиальный кабель, витая пара проводов или ВОЛС.

проводов или
ВОЛС.
Длины используемых отрезков коаксиального кабеля не

должны превышать нескольких сотен метров, а у витой пары проводов — десятков метров. При больших расстояниях в среду передачи данных включают формирователи сигналов — повторители для сопряжения отрезков.
ВОЛС позволяет существенно увеличить предельные расстояния и скорость передачи данных.

Слайд 6 Связь компьютеров со средой передачи данных осуществляется
сетевыми контроллерами

Связь компьютеров со средой передачи данных осуществляетсясетевыми контроллерами (адаптерами, сетевыми картами),

(адаптерами, сетевыми картами),
управляющим доступом к сети,
приемопередатчиками, служащими

для связи сетевого контроллера с линией связи.

Слайд 7 Сетевой контроллер
1) реализует принятый метод доступа к каналу,
2)

Сетевой контроллер1) реализует принятый метод доступа к каналу,2) в случае метода

в случае метода МДКН/ОК осуществляет действия
по выработке сигнала

затора,
по задержке в передаче при наличии конфликта или при занятом моноканале,
по формированию кадров,
по кодированию (декодированию) электрических сигналов в специальный последовательный код, называемый манчестерским,
по распознаванию адреса в передаваемых по сети сообщениях.

Слайд 8 После образования информационного кадра станция должна получить полномочия.

После образования информационного кадра станция должна получить полномочия. Для этого контроллер

Для этого контроллер прослушивает канал в ожидании его освобождения

или прихода маркера. После получения полномочий осуществляется преобразование параллельного кода в последовательный, преобразование в манчестерский код и передача сигналов в кабель.

Слайд 9 В состав приемопередатчика в шинных ЛВС с методом

В состав приемопередатчика в шинных ЛВС с методом МДКН/ОК входят приемник

МДКН/ОК входят приемник сигналов от линии и передатчик сигналов

от станции в линию.
Назначение приемника — усиление информационных сигналов и обнаружение конфликтов путем выделения постоянной составляющей искаженных сигналов и ее сопоставления в компараторе с эталонным напряжением.

Слайд 10
Разновидности сетей
Ethernet

Разновидности сетей Ethernet

Слайд 11 Рядом фирм на базе проекта сети Ethernet разрабатывается

Рядом фирм на базе проекта сети Ethernet разрабатывается оборудование для ЛВС.

оборудование для ЛВС.
В настоящее время унифицировано несколько вариантов

сети Ethernet, различающихся топологией, особенностями физической среды передачи данных, информационной скоростью передачи данных.

Слайд 12 Thick Ethernet
(шина с «толстым» кабелем);
принятое обозначение

Thick Ethernet (шина с «толстым» кабелем); принятое обозначение варианта 10Base-5, где

варианта
10Base-5, где
первый элемент “10” характеризует скорость передачи

данных по линии 10 Мбит/с,
последний элемент “5” — максимальную длину сегмента кабеля (в сотнях метров), т.е. 500 м.
Другие параметры сети:
максимальное число сегментов 5;
максимальное число узлов на одном сегменте 100;
минимальное расстояние между узлами 2,5 м.

Слайд 13 Здесь под сегментом кабеля понимается часть кабеля, используемая

Здесь под сегментом кабеля понимается часть кабеля, используемая в качестве линии

в качестве линии передачи данных и имеющая на концах

согласующие элементы (терминаторы) для предотвращения отражения сигналов.

Слайд 14 Thin Ethernet
(шина с «тонким» кабелем,
cheapernet);
принятое

Thin Ethernet (шина с «тонким» кабелем, cheapernet); принятое обозначение 10Base-2:максимальное число

обозначение 10Base-2:
максимальное число сегментов 5;
максимальная длина сегмента 185 м;
максимальное

число узлов на одном сегменте 30;
минимальное расстояние между узлами 0,5 м;
скорость передачи данных по линии 10 Мбит/с.

Слайд 15 Twisted Pair Ethernet;
принятое обозначение
10Base-Т;
это кабельная

Twisted Pair Ethernet; принятое обозначение 10Base-Т; это кабельная сеть с использованием

сеть с использованием витых пар проводов и концентраторов, называемых

также распределителями, или хабами (hubs).

Слайд 16 Представление о структуре такой сети может дать рисунок

Представление о структуре такой сети может дать рисунок

Слайд 17 В состав сетевого оборудования входят активные (AH) и

В состав сетевого оборудования входят активные (AH) и пассивные (PH) концентраторы

пассивные (PH) концентраторы (active and passive hubs), различие между

которыми заключается в наличии или отсутствии усиления сигналов и в количестве портов.
Число портов в активных хабах обычно составляет 8, 12 или 16.
В одной из разновидностей сети 10Base-T допускаются расстояния между активными распределителями до 600 м и между пассивными до 30 м,
предельное число узлов 100.
Физическая организация линий связи в 10Base-T мало напоминает шину.

Слайд 18 Однако в такой сети вполне возможна реализация метода

Однако в такой сети вполне возможна реализация метода доступа МДКН/ОК, и

доступа МДКН/ОК, и для пользователя (любого отдельного узла) разветвленная

сеть из витых пар и концентраторов, по которой происходит широковещательная передача, есть просто среда передачи данных, такая же, как шина. Поэтому по логической организации сеть 10Base-T представляет собой сеть типа Ethernet.
В то же время по своей топологии 10Base-T может быть вариантом “звезда”, “дерево”
и т.п.
В этой сети не рекомендуется включать последовательно более четырех хабов.

Слайд 19

Fiber Optic Ethernet
(шина на основе оптоволоконного кабеля),

Fiber Optic Ethernet (шина на основе оптоволоконного кабеля), обозначение 10Base-F; применяется


обозначение 10Base-F;
применяется для соединений точка-точка, например, для соединения

двух конкретных распределителей в кабельной сети.
Максимальные длины — в пределах 2...4 км.
Цена оптоволоконного кабеля приблизительно такая же, как и медного кабеля, но у первого из них меньше габариты и масса, достигается полная гальваническая развязка.

Слайд 20 Приемопередатчик (повторитель) для волоконно-оптических линий передачи данных (световодов)

Приемопередатчик (повторитель) для волоконно-оптических линий передачи данных (световодов) состоит из частей

состоит из частей приемной, передающей,
чтения и записи данных.


В приемной части имеются фотодиод, усилитель-формирователь сигналов с требуемыми уровнями напряжения, механическое контактирующее устройство для надежного контакта фотодиода со стеклянной оболочкой кабеля.
Передатчик представлен светодиодом или микролазером.

Слайд 21 RadioEthernet
(стандарт IEEE 802/11).
Среда передачи данных —

RadioEthernet (стандарт IEEE 802/11). Среда передачи данных — радиоволны, распространяющиеся в

радиоволны, распространяющиеся в эфире.
Структура сети может быть “постоянной”

при наличии базовой кабельной сети с точками доступа от узлов по радиоканалам или “временной”, когда обмены между узлами происходят только по радиоканалам.
Применяется модифицированный метод МДКН/ОК, в котором вместо обнаружения конфликтов используется предотвращение конфликтов.

Слайд 22 Это осуществляется следующим образом:
узел, запрашивающий связь, посылает

Это осуществляется следующим образом: узел, запрашивающий связь, посылает в эфир специальный

в эфир специальный кадр запроса, а передачу информации он

может начать только после истечения межкадрового промежутка времени Т, если за время Т после запроса в эфире не было других запросов. Иначе попытка передачи откладывается на случайное время. Любой узел может посылать кадр запроса, только если за время Т перед этим в эфире не было других кадров запроса.

Слайд 23 Предусмотрена посылка положительной квитанции от приемного узла, подтверждающая

Предусмотрена посылка положительной квитанции от приемного узла, подтверждающая правильность приема кадра.

правильность приема кадра. Квитанция посылается с малой задержкой t

после окончания приема. В этом интервале длительностью t конфликты невозможны, так как претенденты на передачу могут посылать кадры запроса только в том случае, если перед посылкой эфир свободен в течение интервала времени не менее Т (это условие выполняется и для узлов с отложенной из-за конфликта передачей), а t

Слайд 24 Сеть Fast Ethernet,
иначе 100BaseX или 100Base-T
(стандарт

Сеть Fast Ethernet, иначе 100BaseX или 100Base-T (стандарт IEEE 802/30). Информационная

IEEE 802/30).
Информационная скорость 100 Мбит/с.
В этой сети

применен метод доступа МДКН/ОК. Используется для построения скоростных ЛВС (последовательно включается не более двух хабов), для объединения низкоскоростных подсетей 10Base-T в единую скоростную сеть и для подключения серверов на расстояниях до 200 м. В последнем случае серверы соединяются с клиентскими узлами через шину 100 Мбит/с и коммутатор, называемый также конвертором, преобразователем или переключателем скорости 100/10. К конвертору с другой стороны подключено несколько шин 10 Мбит/с, на которые нагружены остальные узлы. Практически можно использовать до 250 узлов, теоретически — до 1024.

Слайд 25 Подсетями могут быть как Fast Ethernet, так и

Подсетями могут быть как Fast Ethernet, так и обычные Ethernet со

обычные Ethernet со скоростью 10 Мбит/с, включенные через преобразователь

скорости.
Различают следующие варианты:
100Base-TX, в котором применяют кабель из двух неэкранированных витых пар категории 5,
100Base-T4 — с четырьмя неэкранированными парами категории 5,
100Base-FX — на ВОЛС.

Слайд 26 Gigabit Ethernet
1000Base-X.
В этом варианте получены гигабитные

Gigabit Ethernet 1000Base-X. В этом варианте получены гигабитные скорости. В соответствии

скорости.
В соответствии со стандартом IEEE 802.3z имеются разновидности

на ВОЛС с длиной волны 830 или 1270 нм (1000Base-SX и 1000Base-LX соответственно) на расстояниях до 550 м и на витой паре категории 5 (1000BaseСХ) на расстояниях до 25 м. Скорость до 1 Гбит/с. Такая скорость достигается благодаря некоторым решениям.

Слайд 27 Сеть имеет иерархическую структуру. Участки (отдельные компьютеры или

Сеть имеет иерархическую структуру. Участки (отдельные компьютеры или подсети) по 10

подсети) по 10 Мбит/с подключаются к портам переключателей (switches)

скорости 10/100, их выходы по 100 Мбит/с подключаются к портам переключателей 100/1000.
В сегментах сети, имеющих 1000 Мбит/с, используются
во-первых, передача данных по ВОЛС или параллельно по четырем витым парам,
во-вторых, 5-уровневое представление данных (например, +2, +1, 0, -1, -2 В),
в-третьих, кодирование 8b/10b.
В результате в каждой витой паре имеем
250 Мбит/с при частоте сигналов 125 МГц, а это уже приемлемая частота для передачи по проводным соединениям.

Слайд 28
Характеристики и типы каналов передачи данных

Характеристики и типы каналов передачи данных

Слайд 29 Классификация каналов передачи данных


по форме
представления
информации
в

Классификация каналов передачи данныхпо форме представления информации в виде электрических сигналов

виде электрических
сигналов
по способу
разделения среды
между сообщениями


по физической
природе среды
передачи данных

проводные (обычно медные),
оптические (волоконно-оптические),
беспроводные (инфракрасные и радиоканалы)

каналы с временным (TDM) разделением,
каналы с частотным (FDM) разделением


цифровые,
аналоговые


Слайд 30 Одна из основных характеристик канала - его
пропускная

Одна из основных характеристик канала - его пропускная способность (скорость передачи

способность
(скорость передачи информации,
т.е. информационная скорость).
Определяется полосой пропускания

канала и способом кодирования данных в виде электрических сигналов.
Информационная скорость измеряется количеством битов информации, переданных в единицу времени.

Слайд 31 Наряду с информационной оперируют бодовой (модуляционной) скоростью, которая

Наряду с информационной оперируют бодовой (модуляционной) скоростью, которая измеряется в бодах,

измеряется в бодах, т.е. числом изменений дискретного сигнала в

единицу времени.
Именно бодовая скорость определяется полосой пропускания линии.
Если одно изменение значения дискретного сигнала соответствует нескольким битам, то информационная скорость превышает бодовую.

Слайд 32 Если на бодовом интервале
(между соседними изменениями сигнала)

Если на бодовом интервале (между соседними изменениями сигнала) передается N бит,

передается N бит, то число градаций сигнала равно 2N.


Например, при числе градаций 16 и скорости 1200 бод одному боду соответствует 4 бит/с и информационная скорость составляет 4800 бит/с. С ростом длины линии связи увеличивается затухание сигнала и, следовательно, уменьшаются полоса пропускания и информационная скорость.

Слайд 33 Максимально возможная информационная скорость V связана с полосой

Максимально возможная информационная скорость V связана с полосой пропускания F канала

пропускания F канала связи формулой Хартли-Шеннона

(предполагается, что одно изменение

значения сигнала приходится на log2k бит, где k — число возможных дискретных значений сигнала),
где t — длительность переходных процессов,
приблизительно равная 3Тв, а
Здесь k≤1+A,
A — отношение сигнал/помеха.




Слайд 34
Проводные линии связи в вычислительных сетях представлены коаксиальными

Проводные линии связи в вычислительных сетях представлены коаксиальными кабелями и витыми парами проводов.

кабелями и витыми парами проводов.


Слайд 35 Используются коаксиальные кабели:
“толстый” диаметром 12,5 мм,
“тонкий” диаметром

Используются коаксиальные кабели:“толстый” диаметром 12,5 мм, “тонкий” диаметром 6,25 мм. “Толстый”

6,25 мм.

“Толстый” кабель имеет меньшее затухание, лучшую помехозащищенность,

что обеспечивает возможность работы на больших расстояниях, но он плохо гнется, что затрудняет прокладку соединений в помещениях, и дороже “тонкого”.

Слайд 37 Категории неэкранированных пар

Категории неэкранированных пар

Слайд 38 Витые пары называют сбалансированной линией в том смысле,

Витые пары называют сбалансированной линией в том смысле, что в двух

что в двух проводах линии передаются одни и те

же уровни сигнала (по отношению к «земле»), но разной полярности.
При приеме воспринимается разность сигналов, называемая парафазным сигналом.
Синфазные помехи при этом самокомпенсируются.

Слайд 39 Оптические линии связи реализуются в виде ВОЛС.
ВОЛС

Оптические линии связи реализуются в виде ВОЛС. ВОЛС являются основой высокоскоростной

являются основой высокоскоростной передачи данных, особенно на большие расстояния.


В ЛВС каналы передачи данных представлены в основном проводными (медными) линиями, поскольку неэкранированные витые пары дешевле ВОЛС и удобнее при прокладке кабельной сети.
Но для реализации высокоскоростных магистральных каналов в корпоративных и территориальных сетях ВОЛС уже находится вне конкуренции.

Слайд 40 Конструкция ВОЛС — кварцевый сердечник диаметром 10 мкм,

Конструкция ВОЛС — кварцевый сердечник диаметром 10 мкм, покрытый отражающей оболочкой

покрытый отражающей оболочкой с внешним диаметром 125...200 мкм.

Типичные

характеристики ВОЛС:
работа на волнах 0,83...1,55 мкм,
затухание 0,7 дБ/км,
полоса частот — до 2 ГГц;
ориентировочная цена – 4-5 долл. за 1 м.
Предельные расстояния D для передачи данных по ВОЛС (без ретрансляции) зависят от длины волны излучения l:
при l = 850 нм имеем D = 5 км,
при l = 300 нм имеем D = 50 км,
но аппаратурная реализация дороже.

Слайд 41 Примером среды передачи данных между мейнфреймами, рабочими станциями,

Примером среды передачи данных между мейнфреймами, рабочими станциями, пулами периферийных устройств

пулами периферийных устройств может служить среда Fiber Channel на

ВОЛС, обеспечивающая скорости от 133 до 1062 Мбит/с на расстояниях до 10 км
(для сравнения: данные по стандартному интерфейсу SCSI между рабочей станцией и дисководом — скорость 160 Мбит/с при расстояниях не более десятков метров).

Слайд 42
На базе ВОЛС реализованы технологии передачи данных
SDH

На базе ВОЛС реализованы технологии передачи данных SDH (SONET) со скоростями 155 и 622 Мбит/с.

(SONET)
со скоростями 155 и 622 Мбит/с.


Слайд 43 К числу новых стандартов для высокоскоростных магистралей передачи

К числу новых стандартов для высокоскоростных магистралей передачи данных относятся стандарт

данных относятся стандарт цифровой синхронной иерархии
SDH (Synchronous Digital

Hierachy).
В сетях SDH используют ВОЛС в качестве линий передачи данных. Стандарт устанавливает структуру фреймов, на которые разбивается поток передаваемых данных.
Эта структура названа
транспортным модулем.

Слайд 44 Рассмотрим транспортный модуль STM-1.
В нем фрейм состоит

Рассмотрим транспортный модуль STM-1. В нем фрейм состоит из 9-ти строк

из 9-ти строк и 270 колонок, каждая позиция содержит

1 байт. В фрейме выделены три зоны.
Первая зона содержит теги для разделения фреймов, для коммутации и управления потоком в промежуточных узлах (регенераторах оптических сигналов, устанавливаемых при больших длинах сегментов линии).
Данные для управления в концевых узлах находятся во второй зоне.
Третья зона содержит передаваемую информацию.

Слайд 45 Информация конкретного сообщения может занимать ту или иную

Информация конкретного сообщения может занимать ту или иную часть фрейма, называемую

часть фрейма, называемую контейнером. Чем больше длина контейнера, тем

выше информационная скорость. Предусмотрено несколько типов контейнеров со скоростями
1,5; 6; 45 и 140 Мбит/с
(по американскому стандарту) или
2; 6; 34 и 140 Мбит/с
(по европейскому).
Общая скорость передачи для STM-1 равна 155,52 Мбит/с.

Слайд 46 Кроме STM-1, стандартом введены также модули STM-4 и

Кроме STM-1, стандартом введены также модули STM-4 и STM-16 со скоростями

STM-16 со скоростями 622 и 2488 Мбит/с соответственно.


  • Имя файла: ustroystva-obmena-informatsiey-lokalnye-vychislitelnye-seti-ethernet.pptx
  • Количество просмотров: 93
  • Количество скачиваний: 0