Počítačové sítě Datový spoj

Podobné dokumenty
Počítačové sítě Datový spoj

PŘÍSTUPOVÉ METODY KE KOMUNIKAČNÍMU KANÁLU

PB169 Operační systémy a sítě

Počítačové sítě I. 4. Fyzická vrstva sítí. Miroslav Spousta, 2004

Telekomunikační sítě LAN sítě

Lokální počítačové sítě

Protokoly vrstvy datových spojů LAN Specifikace IEEE 802 pokrývá :

Sdílení přístupu ke společnému kanálu

TOPOLOGIE DATOVÝCH SÍTÍ

SÍTĚ OTÁZKY 1) Přenos signálu a. Vyjmenujte média pro šíření a přenosy signálu? b. Jaké jsou charakteristické atributy analogového signálu?

Skupina IEEE 802. Institute of Electrical and Electronics Engineers skupina 802: standardy pro lokální sítě. podvrstvy

íta ové sít baseband narrowband broadband

EXTRAKT z české technické normy

Ethernet Historie Ethernetu Princip

Kódování signálu. Problémy při návrhu linkové úrovně. Úvod do počítačových sítí. Linková úroveň

Počítačové sítě pro V3.x Teoretická průprava I. Ing. František Kovařík

Vrstva přístupu k médiu (MAC) a/b/g/n

Počítačové sítě 1 Přednáška č.3 Datová vrstva

A7B38UOS Sítě LAN Ethernet Síťové nástroje

Počítačová síť. je skupina počítačů (uzlů), popřípadě periferií, které jsou vzájemně propojeny tak, aby mohly mezi sebou komunikovat.

Skupina IEEE 802. Institute of Electrical and Electronics Engineers skupina 802 standardy pro lokální sítě. podvrstvy

Eva Hladká. jaro 2010

TÉMATICKÝ OKRUH Počítače, sítě a operační systémy

Počítačové sítě. Miloš Hrdý. 21. října 2007

Zabezpečení dat při přenosu

4. Co je to modulace, základní typy modulací, co je to vícestavová fázová modulace, použití. Znázorněte modulaci, která využívá 4 amplitud a 4 fází.

2. Fyzická a linková vrstva

Metody sdílení síťových prostředků datových sítí

SEMESTRÁLNÍ PRÁCE Přístup WCDMA v systémech UMTS

Úvod do počítačových sítí

Projekt IEEE 802, normy ISO 8802

Multiplexování signálů

Střední škola pedagogická, hotelnictví a služeb, Litoměříce, příspěvková organizace

Systémy pro sběr a přenos dat

Moderní technologie linek. Zvyšování přenosové kapacity Zvyšování přenosové spolehlivosti xdsl Technologie TDMA Technologie FDMA

Rozdělení (typy) sítí

STANDARDY POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ

Local Interconnect Network - LIN

Modemy a síťové karty

IEEE aneb WiFi

Počítačové sítě Implementace RM OSI. Počítačové sítě - Vrstva datových spojů 1

PROJEKT ŘEMESLO - TRADICE A BUDOUCNOST Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/ PŘEDMĚT PRÁCE S POČÍTAČEM

AS-Interface. AS-Interface. = Jednoduché systémové řešení

Fyzická vrstva. RNDr. Ing. Vladimir Smotlacha, Ph.D.

Rozprostřené spektrum. Multiplex a mnohonásobný přístup

Základní principy konstrukce systémové sběrnice - shrnutí. Shrnout základní principy konstrukce a fungování systémových sběrnic.

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

Komunikační protokol snímače rel. vlhkosti SV-xxx-x

Kruhové sítě LAN KIV/PD Přenos dat Martin Šimek

Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Automatizace Téma: Datová komunikace. Osnova přednášky

Počítačové sítě Transportní vrstva. Transportní vrstva

Standard IEEE

AS-Interface. AS-Interface = Jednoduché systémové řešení. Představení technologie AS-Interface

PROTOKOL RDS. Dotaz na stav stanice " STAV CNC Informace o stavu CNC a radiové stanice FORMÁT JEDNOTLIVÝCH ZPRÁV

Lokální sítě LAN KIV/PD Přenos dat Martin Šimek

Lokální sítě LAN KIV/PD Přenos dat Martin Šimek

Protokol S-BUS pro MORSE Popis protokolu

CCNA I. 3. Connecting to the Network. CCNA I.: 3. Connecting to the network

Distribuované systémy a počítačové sítě A3B38DSY

AS-Interface. AS-Interface. = Jednoduché systémové řešení

Identifikátor materiálu: ICT-3-01

Přepínaný Ethernet. Virtuální sítě.

IPZ laboratoře. Analýza komunikace na sběrnici USB L305. Cvičící: Straka Martin, Šimek Václav, Kaštil Jan. Cvičení 2

Komunikační protokol EX Bus. Komunikační protokol EX Bus. Topologie. Fyzická vrstva. Přístup ke sdílenému přenosovému mediu (sběrnici)

Síť Ethernet (5) Síť Ethernet (6)

Sítě IEEE (WiFi)

Propojování sítí,, aktivní prvky a jejich principy

Praktické úlohy- 2.oblast zaměření

Metody multiplexování, přenosové systémy PDH a SDH

6. Transportní vrstva

Datové přenosy CDMA 450 MHz

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta informačních technologií

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav radioelektroniky. prof. Ing. Stanislav Hanus, CSc v Brně

Lekce 7: Řízení přístupu

Rozhraní SCSI. Rozhraní SCSI. Architektura SCSI

Počítačové sítě I. 6. Kruhové sítě (a 100VG AnyLan) Miroslav Spousta,

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

Bezdrátové sítě (WiFi, Bluetooth, ZigBee) a možnosti jejich implementace.

Linková vrstva, metody přístupu

Přednáška 3. Opakovače,směrovače, mosty a síťové brány

Popis programu EnicomD

Bezdrátové sítě IEEE

LLC multiplexing/demultiplexing MAC formát rámce a přístupová metoda Nabízí se možnost standardizace rozhraní spojové a fyzické vrstvy

Techniky sériové komunikace > Synchronní přenos

Vlastnosti podporované transportním protokolem TCP:

Lekce 6: Techniky přenosu dat

X.25 Frame Relay. Frame Relay

Vrstvy periferních rozhraní

Komunikační standard FlexRay

Základy počítačových sítí Model počítačové sítě, protokoly

TFTP Trivial File Transfer Protocol

Počítačové siete

Ústav automobilního a dopravního inženýrství. Datové sběrnice CAN. Brno, Česká republika

Lekce 8: Přístupové metody

KOMUNIKAČNÍ TECHNIKA. Vývoj, výroba a odbyt výrobků vyžaduje stále rychlejší výměnu informací ve formě řeči, obrazu, textu a dat.

Základní vlastnosti lokálních sítí

Počítačové siete Multiplexing

Sériová rozhraní SPI, Microwire, I 2 C a CAN

přenosové rychlosti v počítačových sítích útlum

1. Základní klasifikace a pojmy počítačových sítí

Transkript:

(Data Link) organizovaný komunikační kanál Datové jednotky rámce(frames) indikátory začátku a konce rámce režijní informace záhlaví event. zápatí rámce (identifikátor zdroje a cíle, řídící informace, informace o stavu spoje, kontrola bitové správnosti-fcs ) data určená k přenosu Formát rámce (včetně specifikace minimální a maximální délky) je určen příslušným přenosovým protokolem Protokolje souhrn pravidel, podle kterých probíhá dialog mezi vzdálenými entitami Počítačové sítě - 1

Formát obecného rámce Flag Adresa Řízení Data FCS Flag záhlaví zápatí Příznak začátku a konce rámce není u rámců s pevnou délkou Počítačové sítě - 2

Typy rámců Počítačové sítě Rámce s pevnou délkou Rámce s proměnlivou délkou Datové proudy (streams) Musí být zajištěno oddělení režijních informací od dat Řízení datového spoje zahrnuje: Synchronizaci rámců Řízení toku rámců Kontrola bitové správnosti Počítačové sítě - 3

Synchronizace rámců Počítačové sítě Asynchronní přenos znakově orientovaný start/stop bit ohraničuje každý znak (tj. 7/8 bitů), definice minimální vzdálenosti mezi znaky. velká přenosová režie Synchronní přenos bitově orientovaný, libovolná sekvence bitů začátek sekvence je dohodnutý bitový vzorek (preamble), konec může být ohraničen (postamble) menší přenosová režie Počítačové sítě - 4

Kontrola bitové správnosti detekce bitových chyb Určeno protokolem Paritní kontrola paritní bit, sudá/lichá parita, příčná (pro každý znak zvlášť) / podélná (pro všechny bity zprávy nebo její části) Cyklická redundantní kontrola CRC prostřednictvím dohodnutého algoritmu (mod2, polynomický CRC) se vypočítá kontrolní sekvence rámce FCS (Frame Control Sequence) a vloží se do rámce, cílový systém provede tentýž výpočet a výsledek srovná s přijatým FCS Počítačové sítě - 5

Princip kontroly bitové správnosti Počítačové sítě - 6

Řízení toku rámců a bitové správnosti Zabránění zahlcení přijímacího systému, omezení kolizí (jamming) v komunikačním kanále Zajištění opravného vyslání nekorektně přijatých rámců Techniky pro komunikační kanály s násobným přístupem typicky LAN Deterministické TokenRing Nedeterministické (stochastické) CSMA/CD (Carrier Sense Multiply Access/Collision Detection) Počítačové sítě - 7

Token Ring směr přenosu token (oprávnění k přenosu) CSMA/CD možné kolize Počítačové sítě - 8

CSMA/CD Počítačové sítě CSMA (Carrier Sense Multiply Access) každá stanice monitoruje stav přenosového média a začíná vysílat jen v době, kdy je médium volné. CD (Collision Detection) začne-li vysílat v krátkém časovém intervalu více stanic, nastávají kolize. Vysílající stanice je detekují, zastaví vysílání a vyšlou do sítě krátký jamming signal, který ostatní upozorní na kolize. Vysílání obnoví v náhodných časových intervalech po náslechu, zda je médium volné. Počítačové sítě - 9

CSMA/CD nepředchází kolizím na sběrnici, ale detekuje je Před zahájením vysílání zjistí, zda je kanál volný, v případě, že není, počká určitou dobu a pokusí se vysílání zopakovat Náslech současně s vysíláním (po celou dobu vysílání). V případě, že byly detekovány kolize, vlastní vysílání okamžitě zastaví a vyšle do sběrnice informaci o detekci kolize všechny stanice pak zahodí dosud přijatá data znehodnocená kolizí Počítačové sítě - 10

Funkční schéma techniky CSMA/CD Začátek Připraveno k vysílání Stav kanálu volný? ano Vysílá ne Očekává backoff Signál jamming Příliš mnoho kolizí ne Test kanálu kolize? ano ano ne ne Konec vysílání? ano Konec Vysílá zprávu o stavu kanálu Počítačové sítě - 11

Kódování Manchester Počítačové sítě 1 0 0 1 1 Nejdelší doba, za kterou je kolize detekována, musí být pro max. délku segmentu menší než 51,2 μs ( slot time ) určuje minimální délku rámce (512 bitů) kolize musí být detekována během vysílání Detekce kolize Kolize 4 3 PC1 1 2 Max. délka segmentu ~ délka, kterou urazí čelo signálu za 51,2 µs PC2 Počítačové sítě - 12

Sběrnice Počítačové sítě Šíření signálu PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 Šíření signálu HUB Switch PC1 PC2 PC3 PC4 PC1 PC2 PC3 PC4 Stromová topologie Počítačové sítě - 13

CSMA/CA -Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance Na rozdíl od CSMA/CD předchází kolizím. Princip: Je-li médium volné po určenou dobu, může stanice zahájit vysílání. Pokudje vysíláníneúspěšné(druhástrananepotrvdípříjem), zahájíexponenciálníčekání. Pokud je médium obsazeno, počká na jeho uvolnění a následně zahájí exponenciální čekání, stejně jako při neúspěšném odvysílání. CSMA/CA využívají bezdrátové technologie (např. IEEE802.11 a IEEE802.15) Počítačové sítě - 14

Techniky pro dvoubodové komunikační kanály (typicky pro WAN) Řízení toku techniky Stop-and-Wait a Sliding Window Sliding window Stop-and-wait Řízení správnosti přenosu (ztráta rámce, porušení rámce) Techniky : pozitivního/negativního potvrzení (ACK/NACK) opakovaní vyslání rámce po neobdržení potvrzení (ARQ Automatic Repeat Request) Počítačové sítě - 15

Příklady technik pro řízení datových spojů Význam použitých zkratek: F X rámec č.x ACK potvrzení (Acknowledgement) NACK negativní potvrzení RR X připravenost k přijetí rámce č. X (Ready-to-Receive) REJ X odmítnutí rámce č. X (Reject) Počítačové sítě - 16

Zvýšení využitelnosti spoje multiplexing 1 2 2 3 1 N N jeden fyzický spoj je využit N přenosovými kanály Techniky zvýšení využitelnosti komunikačního kanálu FDM, TDM, CDMA, OFDM Počítačové sítě - 17

TDM - Time Division Multiplexing časové sdílení spoje Počítačové sítě FDM - Frequency Division Multiplexing sdílení frekvenčního rozsahu spoje Počítačové sítě - 18

TDM -Time Division Multiplexing časové sdílení spoje frekvence t1 t2 t3 t4 t5 čas časové sloty (time slots) 19 Počítačové sítě -

Časový multiplexing rámce z více zdrojů jsou vysílány ve stanovených časových úsecích time slots Synchronní TDM pro každý zdroj je pevně stanovený time slot nižší využitelnost kapacity spoje, ale jednodušší implementace Asynchronní TDM (statistické, inteligentní) dynamická alokace time slots(na vyžádání zdroje) vyšší využitelnost kapacity spoje, náročnější implementace (STDM) Počítačové sítě - 20

A B Princip TDM a STDM C STDM D t1 t2 t3 t4 t5 A1 B1 B2 C2 A4 C4 A5 D5 Záhlaví obsahuje identifikátor zdroje a pořadí TDM cykly A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 prázdné time slots Počítačové sítě - 21

čas čas Počítačové sítě FDM -Frequency DivisionMultiplexing sdílení frekvenčního rozsahu spoje frekvence f1 f2 f3 čas f4 f5 fn Frekvenční rozsahy (kanály) frekvence Počítačové sítě - 22

CDMA -Code Division Multiply Access z více zdrojů jsou současně vysílána data kódovaná rozdílnými kódy. Sdílení spoje časové i frekvenční. Počítačové sítě - 23

Srovnání frekvenčního, časového a kódového sdílení Počítačové sítě - 24

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Varianta FDMA Rozdělení frekvenčního rozsahu na oddělené nosné frekvence Nosné frekvence modulovány různými modulačními technikami Možnost současného vysílání stovek datových signálů, které se sčítají Použití v přenosech bezdrátových i v přenosech pevnými vodiči Počítačové sítě - 25