Představíme si funkci fyzické vrstvy. Standardy fyzické vrstvy, způsoby přenosu, způsoby kódování a veličiny popisující přenos dat.



Podobné dokumenty
3. Linková vrstva. Linková (spojová) vrstva. Počítačové sítě I. 1 (5) KST/IPS1. Studijní cíl

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE. Ing. Jaroslav Adamus. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Architektura protokolů

PODKLADY PRO PRAKTICKÝ SEMINÁŘ PRO UČITELE VOŠ. Testování a analýza napájení po Ethernetu. Ing. Pavel Bezpalec, Ph.D.

Fyzická úroveň. Teoretický základ datových komunikací. Fourierova analýza

POČÍTAČOVÉ SÍTĚ 1 Úvod

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

Telekomunikační sítě Protokolové modely

Počítačové sítě. Miloš Hrdý. 21. října 2007

6. Transportní vrstva

IEEE Wi FI. Wi Fi

Počítačové sítě 1 Přednáška č.2 Fyzická vrstva

7. Aplikační vrstva. Aplikační vrstva. Počítačové sítě I. 1 (5) KST/IPS1. Studijní cíl. Představíme si funkci aplikační vrstvy a jednotlivé protokoly.

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

11. Strukturovaná kabeláž

5. Směrování v počítačových sítích a směrovací protokoly

Ethernet Historie Ethernetu Princip

SPŠ a VOŠ Písek, Písek, K. Čapka 402. Učební texty. Datové sítě I. Vypracovala: Mgr. Radka Pecková

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

IEEE802.3 Ethernet. Ethernet

Zpracování informací

Pasivní prvky: kabely

Optické sítě. Počítačové sítě a systémy. _ 3. a 4. ročník SŠ technické. Ing. Fales Alexandr Software: SMART Notebook

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

1. Standardizace na fyzické vrstvě OSI (vodiče, koncovky...)

Počítačové sítě internet

Elektrické parametry spojů v číslicových zařízeních

TECHNICKÁ SPECIFIKACE ÚČASTNICKÝCH ROZHRANÍ. POSKYTOVANÝCH SPOLEČNOSTÍ OVANET a.s.

Lokální sítě LAN KIV/PD Přenos dat Martin Šimek

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

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

Ethernet. rek. Petr Grygárek Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.) 1

TECHNICKÁ SPECIFIKACE ÚČASTNICKÝCH ROZHRANÍ

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

FTTx sítě v roce 2012

Projekt Pospolu. Aktivní a pasivní propojovací prvky

13. Sítě WAN. Rozlehlé sítě WAN. Počítačové sítě I. 1 (6) KST/IPS1. Studijní cíl. Představíme rozlehlé sítě typu WAN. Doba nutná k nastudování

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Představíme základy bezdrátových sítí. Popíšeme jednotlivé typy sítí a zabezpečení.

Novinky a komunikace v ŘS Simatic

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

PŘÍLOHA 2 SMLOUVY O PŘÍSTUPU KE KONCOVÝM ÚSEKŮM. Definice a seznam zkratkových slov

4. Síťová vrstva. Síťová vrstva. Počítačové sítě I. 1 (6) KST/IPS1. Studijní cíl. Představíme si funkci síťové vrstvy a jednotlivé protokoly.

Kruhové sítě LAN KIV/PD Přenos dat Martin Šimek

DUM č. 6 v sadě. 31. Inf-7 Technické vybavení počítačů

Telekomunikační sítě LAN sítě

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

IEEE802.3 Ethernet. Ethernet

1. Základní pojmy počítačových sítí

GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY 6

Obecný úvod do autoelektroniky

Linkové kódy. Podpora kvality výuky informačních a telekomunikačních technologií ITTEL CZ.2.17/3.1.00/36206 PRAHA & EU INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI

íta ové sít baseband narrowband broadband

12. Virtuální sítě (VLAN) VLAN. Počítačové sítě I. 1 (7) KST/IPS1. Studijní cíl. Základní seznámení se sítěmi VLAN. Doba nutná k nastudování

Identifikátor materiálu: ICT-3-50

ZAVEDENÍ ROVNOCENNOSTI VSTUPŮ

Typy a specifikace rozhraní používaných v síti ČESKÉHO TELECOMU, a.s.

Síťový plán synchronizace sítí elektronických komunikací založených na propojování okruhů

DIGITÁLNÍ KOMUNIKACE S OPTICKÝMI VLÁKNY. Digitální signál bude rekonstruován přijímačem a přiváděn do audio zesilovače.

Příloha č. 1 ke smlouvě o propojení č. Popis propojovacího bodu, technické vlastnosti, testování a poskytování propojovací kapacity

Metody připojování periferií BI-MPP Přednáška 1

Zdravotnická informatika z pohledu technických norem ISO a EN. RNDr. Vratislav Datel, CSc. Praha 26. dubna 2011

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

Konvergence AVB řešení integrace s BIAMP

Fyzická úroveň. Teoretický základ datových komunikací. Fourierova analýza Signály limitované šířkou pásma Maximální přenosová rychlost kanálem

E35C. AD-FE/CE, verze 4.0. Technická data. Komunikační modul pro domácnosti

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

Standard. Standard TIA/EIA 568 C

Základní principy přenosu dat

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Techniky kódování signálu KIV/PD

Mobilní sítě. Počítačové sítě a systémy. _ 3. a 4. ročník SŠ technické. Ing. Fales Alexandr Software: SMART Notebook

Město: BRUMOV-BYLNICE. V rámci projektu bude instalováno:

Síťové prvky seznámení s problematikou. s problematikou

Eva Hladká. jaro 2017

POČÍTAČOVÉ SÍTĚ J I Ř Í K A L O U S E K OSTRAVA 2007

Vytváření a ověřování citací pro kvalifikační práce. PhDr. Eva Valdmanová Národní lékařská knihovna

Multimediální systémy. 08 Zvuk

Počítačové sítě. Lekce 3: Referenční model ISO/OSI

Průmyslová komunikace. Vladimír Ševčík Siemens

Systémy pro sběr a přenos dat

PON (Passive Optical Network)

Metody připojování periferií

IP kamerové systémy a jejich skladba

IEEE Wi FI. Wi Fi

Newsletter ZPRAVODAJ ZÁŘÍ V tomto vydání

STANDARDY POČÍTAČOVÝCH SÍTÍ

100G konečně realitou. Co a proč měřit na úrovni 100G

Úvod do počítačových sítí. Teoretický základ datových komunikací. Signály limitované šířkou pásma. Fyzická úroveň

I. O P A T Ř E N Í O B E C N É P O V A H Y

2000MHz? 1600MHz? Cat 8.2? Cat 8.1? Cat 8? Měření metalické kabeláže. Název prezentace Měření metalické kabeláže. Měření metalické kabeláže

Multimediální systémy

Identifikátor materiálu: ICT-1-15

Měření a monitorování PMD trasy za provozu nebo bez provozu? Josef Beran, Jan Brouček. Měření a monitorování PMD trasy za provozu nebo bez provozu?

Počítačové sítě. Lekce 5: Základy datových komunikací

Podmínky úspěšného absolvování OM

Obrázek 1 Ukázka závislosti Dopplerovy frekvence na C/N

EUSSO UPE 4100-BR. Fast Ethernet PCMCIA Card 32 bitová 10/100 Mbps síťová PCMCIA karta. Uživatelský manuál

PROTOKOLY ŘÍDÍCÍCH JEDNOTEK SÍTĚ PRO POUŽÍVÁNÍ VE VOJENSKÝCH VOZIDLECH

Techniky sériové komunikace > Synchronní přenos

Transkript:

2. Fyzická vrstva Studijní cíl Představíme si funkci fyzické vrstvy. Standardy fyzické vrstvy, způsoby přenosu, způsoby kódování a veličiny popisující přenos dat. Doba nutná k nastudování 3 hodiny Fyzická vrstva (physical layer) Úkolem fyzické vrstvy, která jako jediná nemá žádnou bezprostředně nižší vrstvu, je přenos jednotlivých bitů k přímým sousedům (sousedním uzlům, ke kterým vede přímé spojení). Fyzická vrstva se stará o to, aby každý bit byl přenesen korektním způsobem (aby jej příjemce správně rozpoznal a interpretoval), což mj. zahrnuje například otázky kódování, časování, modulace apod. Důležité přitom je, že fyzická vrstva nijak neinterpretuje přenášené bity, tj. nesnaží se jim přiřazovat nějaký význam (takže například nepozná, že nějaký bit je řídící a je třeba součástí něčí adresy, že je určitý bit součástí "čistých" dat apod.). Hlavním smyslem fyzické vrstvy je reprezentace bitů na různých médiích (metalika, optika, vzduch). Fyzická vrstva se z velké části skládá z hardwarových součástek, které jsou definovány pomocí standardů (kvůli vzájemné kompatibilitě zařízení různých výrobců) od různých organizací. Standardy fyzické vrstvy - Technologie fyzické vrstvy jsou standardizovány úřady: The International Organization for Standardization(ISO), The Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE), The American National Standards Institute (ANSI), The International Telecommunication Union (ITU). The Electronics Industry Alliance/Telecommunications Industry Association (EIA/TIA). Počítačové sítě I. 1 (6) KST/IPS1

Reprezentace dat na médiu Data na médiu jsou reprezentována bity. Přenosová média nejsou schopna nést celý rámec najednou, jsou schopna přenášet v jeden čas jeden bit. Reprezentace bitů závisí na typu použitého média. Jsou tři základní formy přenosu dle použitého média: metalické vedení - elektrické impulzy, optické vedení - světelné impulzy, bezdrátový přenos - elektromagnetické vlnění. Základní funkce fyzické vrstvy poskytuje fyzické komponenty média, konektory, provádí kódování signálu, vyjadřuje jednotlivé bity jako signál. Asynchronní přenos - jde o přenos, kdy okamžiky přechodu mezi jednotlivými přenášenými bity nejsou stejné (nemá konstantní délku bitového intervalu) chybí mi jakákoliv synchronizace, - začátek a konec intervalu musí být jednoznačně určen 3 stavová logika synchronizační značky nebo jejich posloupnosti, - speciálním případem asynchronního přenosu je přenos arytmický. Arytmický přenos - jednotlivé znaky přenášejí asynchronně, avšak jednotlivé bity uvnitř znaku jsou přenášeny synchronně /dálnopisná značka/. Tato metoda se používá pro asynchronní přenos dat nejčastěji, - znakové orientovaný přenos, - přenosu chybí rytmus časové prodlevy mezi jednotlivými znaky mohou být libovolné, - obsahuje tzv. Start bity začátek znaku. Synchronní přenos - zabezpečuje přenos dat konstantní přenosovou rychlostí, neboť po vyslání synchronizačních znaků jsou data vysílána nepřetržitě, a proto se používá tehdy, kdy je možno zabezpečit přípravu dat zdrojem dat s odpovídající přenosovou rychlostí, - přenosová rychlost při synchronním přenosu dat musí být volena s ohledem na nejpomalejší zařízení na straně přijímače dat, - přenáší se celé bloky dat, - synchronizace se udržuje po celou dobu přenosu souvislého bloku dat. Počítačové sítě I. 2 (6) KST/IPS1

Udržování synchronizace - samostatným časovacím signálem, - odvozením časováním od dat hodiny příjemce seřízeny dle přicházejících dat, - sloučením časování a dat pomocí kódování (nejčastěji). Kódování (encoding) - rámec bitů je zpracován do předdefinovaného binárního kódování (Manchester, ) Zpracování signálů (signaling) - reprezentace bitů 0 a 1 na fyzickém médiu dle standardů fyzické vrstvy Obvykle se bitový signál reprezentuje změnou následujících veličin: amplituda, frekvence, fáze. Příklad signalizace Změna amplitudy Změna frekvence Změna fáze Hodinový signál bir time čas, jak dlouho může jeden bit obsazovat médium Počítačové sítě I. 3 (6) KST/IPS1

Manchester kódování nepoužívá se u rychlejších přenosů, běžně používán u 10BASE-T Ethernetu. 0 je low-to-high, 1 je high-to-low, snížení efektivní přenosové kapacity. Hodinový signál Data Manchester Manchester IEEE 802.3 Kódování skupiny bitů V případě vyšších přenosových rychlostí je větší pravděpodobnost poškození zprávy při přenosu. Abychom mohli lépe detekovat chyby při přenosu, jsou přenášená data před odesláním kódována po skupinách na jiné hodnoty. Příklad kódování 4B/5B jednoduché skupinové kódování, díky tomuto kódování můžeme detekovat chyby již na fyzické úrovni, použití například v 100BASE-TX, 4 bity dat kódovány 5 bity přenesenými, nejvýše tři 0 mohou následovat po sobě a nejvýše jedna 0 na začátku a dvě 0 na konci. Počítačové sítě I. 4 (6) KST/IPS1

Tabulka 1Tabulka kódování 4B/5B 4B 5B 4B 5B 0000 11110 1000 10010 0001 01001 1001 10011 0010 10100 1010 10110 0011 10101 1011 10111 0100 01010 1100 11010 0101 01011 1101 11011 0110 01110 1110 11100 0111 01111 1111 11101 Veličiny popisující přenos dat Jako jednotky rychlosti přenosu dat se používají bps (bity za sekundu), kbps, Mbps, Gbps, Tbps Přenos dat lze měřit třemi způsoby: Bandwidth - množství informace, které je schopné médium přenést za 1 sekundu. Jednotkou je bps (b/s, bit za sekundu) Throughput -aktuální propustnost dat za jednotku času. Platí, že Throughput < Bandwidth Faktory, které ovlivňují throughput jsou: aktuální provoz na síti, typ provozu, počet připojených koncových stanic. Goodput množství aplikačních dat, přenesených za 1 sekundu. Vlastní specifické řešení na úrovni fyzické vrstvy vyžadují také některé novější přenosové technologie a prostředky. Fyzickou vrstvu proto pokrývají i standardy resp. doporučení, které použití těchto prostředků resp. technologií definují, například: pro optické přenosy doporučení ISO 9314, které definuje standard FDDI (Fiber Distributed Data Interface), pro sítě ISDN doporučení CCITT I.430, (které se týká výhradně fyzické vrstvy). Počítačové sítě I. 5 (6) KST/IPS1

Shrnutí kapitoly Fyzická vrstva podporuje fyzickou komunikaci mezi (sousedními) systémy- Popisuje fyzické, elektrické a logické parametry rozhraní k přenosovému kanálu. Poskytované služby: přenos sériového proudu bitů, oznamování chybových stavů spojové vrstvě, otevření a uzavření fyzického spojení. Otázky na procvičení: 1. Vysvětlete funkci fyzické vrstvy. 2. Proč jsou používány standardy na fyzické vrstvě? 3. Jaké jsou tři základní média pro datové přenosy? 4. Které veličiny popisují přenos dat? 5. Proč používáme kódování pomocí skupiny bitů? Literatura [1] Cisco Systems, Inc [online]. 2012 [cit. 2012-04-26]. Dostupné z: http://www.cisco.com/ [2] LAMMLE, Todd. CCNA: výukový průvodce přípravou na zkoušku 640-802. Vyd. 1. Brno: Computer Press, 2010, 928 s. ISBN 978-802-5123-591. Počítačové sítě I. 6 (6) KST/IPS1