Úvod do pocítacových sítí

Transkript

Metalická kabeláž
Optická kabeláž
Strukturovaná kabeláž
Úvod do počı́tačových sı́tı́
Zařı́zenı́
Šárka Vavrečková
Ústav informatiky, FPF SU Opava
http://fpf.slu.cz/~vav10ui
Poslednı́ aktualizace: 13. února 2009
Zařı́zenı́ v LAN
Krucená dvojlinka (twisted pair)
odvozená z telefonnı́ho kabelu, skládá se z 8 vodičů ve 4
párech (ale nemusı́ být využı́vány všechny)
vodiče v páru jsou krouceny, a také páry navzájem,
kroucenı́ má snı́žit riziko rušenı́ signálu (vycházı́
z elektromagnetické indukce)
stı́něnı́:
nestı́něná kroucená dvojlinka (UTP – Unshielded Twisted
Pair) – páry jsou vloženy do izolace, dnes běžné
(plně) stı́něná (STP – Shielded, také FTP) – páry jsou
nejdřı́v opleteny kovovou mřı́žkou, pak teprve krouceny
a v izolaci
stı́něná (ScTP – Shielded screened) – páry jsou krouceny
a teprve jako celek v kovovém opletenı́
konektor – obvykle RJ-45, na stı́něný/nestı́něný kabel
typicky pro hvězdicovou topologii
Použı́vané kategorie
kategorie 2 – IBM Token Ring (šı́řka pásma do 1,5 MHz,
rychlost kolem 4 Mbit/s)
kategorie 3 – Ethernet 10Base-T (šı́řka pásma do 16 MHz,
rychlost do 10 Mbit/s)
kategorie 4 – Token Ring (šı́řka pásma do 20 MHz, rychlost
do 16 Mbit/s)
kategorie 5, 5E – Gigabit Ethernet, ATM, atd., dnes
nejpoužı́vanějšı́ (šı́řka pásma do 100 MHz, rychlost do 1
Gbit/s)
kategorie 6 – ultrarychlé páteřnı́ sı́tě u LAN (šı́řka pásma
250 MHz)
kategorie 7 – plně stı́něný kabel (každý pár je zvlášt’
stı́něn), od předchozı́ch se odlišuje i fyzicky, zatı́m nenı́
rozšı́řen (šı́řka pásma asi do 700 MHz)
Konektorovánı́ (krispovánı́)
= připojenı́ konektoru (-ů) na kabel o určité délce. Potřebujeme:
kabel a konektory (podle typu, napřı́klad kabel kat. 5E
a konektory RJ-45)
můžou být i krytky na konektory
krispovacı́ kleště
„Obrázkový“ postup:
http://www.xmaestro.com/view.php?cisloclanku=
2007010003
Křı́ženı́
přı́mý kabel – pro zapojenı́ počı́tače do sı́tě (k routeru,
switchi apod.)
křı́žený kabel – propojenı́ dvou počı́tačů přı́mo
Koaxiálnı́ kabel
dva vodiče – jeden, silnějšı́, procházı́ středem, druhý je ve
formě „opletenı́“ prvnı́ho (přesněji jeho izolačnı́ vrstvy)
význam: souosý (co-axial), oba vodiče majı́ stejnou osu
úkolem opletenı́ je odstı́nit středový vodič
přenášený signál = napětı́ mezi oběma vodiči (resp. rozdı́l
jejich elektrických potenciálů)
konce kabelů je nutné zakončit zakončovacı́mi členy (bez
toho by docházelo ke zpětnému odrazu signálu na konci
kabelu)
v poč. sı́ti obvykle souvisı́ s topologiı́ sběrnice
bývá často použit pro spojenı́ WiFi zařı́zenı́
(bezanténového) a antény
narozdı́l od dvojlinky je možné dělat „odbočky“, médium je
možné sdı́let
Struktura koaxiálu
1
vnitřnı́ vodič
2
vnitřnı́ stı́něnı́ (vnitřnı́ izolace, dielektrikum) – polyetylenové
(PE), pěnové, teflonové (PTFE), může být i vzdušné
3
vnějšı́ vodič (obvykle jako opletenı́)
4
vnějšı́ izolace, u nejkvalitnějšı́ch bývá jejı́ součástı́ kovová
trubka, často zvlněná
Druhy koaxiálů
tlustý – tloušt’ka 1 cm, max. délka souvislého segmentu
500 m
tenký – tloušt’ka 0.5 cm, max. délka souvislého segmentu
185 m (zaokrouhluje se na 200), menšı́ rychlost, méně
izolován
televiznı́ – max. délka souvislého segmentu až 3,6 km,
dnes se prakticky nepoužı́vá
Typy koaxiálů – podle impedance (zdánlivého odporu)
50 Ω – v počı́tačových sı́tı́ch nebo pro kabelovou televizi
75 Ω – televiznı́ signál
zakončovacı́ člen souvisı́ s impedancı́, proto pro počı́tačovou
sı́t’ musı́me použı́t zakončovacı́ členy pro 50 Ω
Konektory
typ konektoru volı́me podle typu kabelu, a samozřejmě
podle toho, kam bude kabel připojen
vyskytuje se několik typů konektorů, v počı́tačových sı́tı́ch
jsou nejčastějšı́ N, BNC, SMA, a to male a female
T-konektory (podle tvaru, ne typu zakončenı́ kabelu) se
použı́vajı́ jako „odbočky“ pro počı́tače na sběrnici
terminátory sloužı́ pro ukončenı́ sběrnice
všechny spoje jsou bud’ krimpovacı́ (nutné použı́t
krimpovacı́ kleště) nebo šroubovacı́ s pájeným vnitřnı́m
kontaktem (potřebujete pájku)
Obrázková montáž šroubovacı́ho konektoru typu N včetně
diskuse:
http://www.inwifi.cz/diskuze/viewtopic.php?t=8
BNC a N konektory – male, male krimpovacı́, female,
female krimpovacı́
T-člen, terminátor, redukce N-male×BNC-female,
spojka BNC-male×BNC-male, krimpovacı́ kleště BNC
Optický kabel (Fiber Optic Cable)
data jsou přenášena světelnými impulsy ve světlovodivých
optických vláknech
v kabelu jsou vlákna často ve dvojicı́ch (jedno pro každý
směr), vložena do vrstvy sekundárnı́ ochrany (chránı́ proti
ohybům, které by zhoršily kvalitu přenosu světla), „plavou“
často v oleji nebo gelu
technologie WDM (Wavelength-division multiplexing)
odbourává nutnost mı́t dvojici vláken, jedno pro každý
směr, použı́vá světlo o různých vlnových délkách pro různé
směry
přenos velkého množstvı́ dat (vysoká rychlost), bez vlivu
elektromagnetického či rádiového rušenı́
kabely jsou levné, ale ostatnı́ sı́t’ové prvky jsou drahé,
použı́vá se na páteřnı́ sı́tě (propojenı́ sı́tı́)
Mnohovidový (MMF – Multi Mode Fiber)
levnějšı́, horšı́ optické vlastnosti, stovky metrů (max. 2 km)
světelný paprsek se lomı́, rozpadá na několik částı́ (vidů)
vidy dorazı́ na konec vlákna v různých časových
okamžicı́ch (vidová disperze), proto docházı́ ke zkreslenı́
signálu
zdroj světla: LED (levnějšı́, méně kvalitnı́)
Jednovidový (SMF – Single Mode Fiber)
kabelem procházı́ jen jeden paprsek bez lomů
lepšı́ optické vlastnosti, vyššı́ přenosová kapacita, přenos.
vzdálenost v desı́tkách kilometrů
zdroj světla: laser
dražšı́
Mnohovidové se dále dělı́ podle indexu lomu:
stupňovitý index lomu – měnı́ se skokem
gradientnı́ index lomu – měnı́ se plynule, nenı́ takový
problém s vidovou disperzı́
mnohavidové se stupňovitým
indexem lomu,
mnohavidové s gradientnı́m
indexem lomu,
jednovidové
Koncovky
ST koncovka – kulatá
SC koncovka – hranatá
LC koncovka – hranatá
A to
samostatně (simplexnı́)
v páru (duplexnı́)
Optické prvky
Pigtail
kus optického kabelu s připraveným konektorem na jedné
straně, druhou stranu lze připojit k jinému optickému kabelu
Patch Cord
předpřipravený kabel s konektory (i různého typu),
většinou několik metrů
Optické prvky
Spojovánı́ optických vláken
svařovánı́ – nutné mı́t speciálnı́ svářečku
gelovými spojkami, nejznámějšı́ je systém Fibrlock
Optické prvky
Optická skřı́ň, optická vana
mı́sto zakončenı́ optické trasy, sloužı́ k bezpečnému
uchycenı́ zbytku optického vlákna
může obsahovat napojený pigtail
Splitter
sloužı́ k rozdělenı́ optického signálu z jednoho vstupu na
vı́ce výstupů nebo naopak k sloučenı́ vı́ce signálů do
jednoho výstupu
Optické prvky
Media converter
propojenı́ optického kabelu na kroucenou dvojlinku,
převádı́ elektrický signál na světelné impulsy a naopak
Optické prvky
Optický převodnı́k (transceiver)
podobná funkce jako media converter, obvykle modul –
součást jiného zařı́zenı́ (většinou průmyslového switche)
tı́mto způsobem propojı́me ethernetový switch
(s převodnı́kem) pomocı́ patch cordu s optickou vanou
také se objevuje pojem mini-GBIC
Strukturovaná kabeláž (structured cabling)
= reálné nasazenı́ kabeláže napřı́klad v rámci celé budovy
nebo areálu
zásady týkajı́cı́ se rozvodu kabelů –
životnost vedenı́ musı́ být výrazně vyššı́ než životnost
připojených zařı́zenı́ (týká se také kvality materiálu),
rozvody je vhodné naddimenzovat a zavést i tam, kde se
zatı́m s připojenı́m nepočı́tá,
je třeba promyslet celkovou hierarchii sı́tě,
spı́še méně kopat (můžeme použı́t lišty)
Ukázka pro podnikovou sı́t’
Strukturovaná kabeláž (structured cabling)
lokalita se dělı́ na rozvaděč a pracovnı́ oblast (working
area)
v rozlehlé lokalitě je jeden hlavnı́ rozvaděč – MDF (main
distribution facility) a podružné rozvaděče – IDF
(intermediate distribution facilities)
mezi MDF a podružnými IDF vedou páteřnı́ (vertikálnı́)
rozvody, mezi IDF a pracovnı́mi oblastmi vedou
horizontálnı́ rozvody
v MDF a IDF jsou umı́stěny propojovacı́ panely (patch
panel), připevňujı́ se bud’ na zed’ nebo do rozvaděčových
skřı́nı́ (RACK)
také se použı́vá jiné názvoslovı́ pro rozvaděče:
CD – Campus Distributor, nejvyššı́ úroveň (celý areál)
BD – Building Distributor (pro jednu budovu)
FD – Floor Distributor (v rámci patra)
Rozvaděčová skřı́ň (RACK)
Odkaz – SvětSı́tı́.cz
http://www.svetsiti.cz/view_list.asp?rubrika=
Tutorialy&temaID=48
Zařı́zenı́ pracujı́cı́ ve fyzické vrstvě
Repeater (opakovač, zesilovač)
přı́chozı́ signál zesiluje a bez dalšı́ch změn posı́lá dále
použı́vá se tam, kde by bez zesı́lenı́ signál nebyl na
druhém konci kabelu dostatečně silný, umožňuje prodloužit
vedenı́ i za fyzické možnosti (kabelového) vedenı́
nevýhoda: zpracovánı́ je naprosto bez inteligence, proto je
kromě samotného signálu zesı́len a opakován (poslán dál)
i šum a jiné poruchy
pracuje na fyzické vrstvě ISO/OSI modelu
Převodnı́k (transceiver, media convertor)
pracuje podobně jako zesilovač
navı́c umı́ převést signál z jednoho typu kabelu na jiný
(napřı́klad z koaxiálu na optický kabel)
Zařı́zenı́ pracujı́cı́ ve fyzické vrstvě
Rozbočovač (koncentrátor, HUB)
prvek, který umožňuje větvit sı́t’, určen pro hvězdicovou
topologii (pracuje na fyzické vrstvě)
přijatý signál odešle do všech ostatnı́ch připojených
segmentů sı́tě
dnes se moc nepoužı́vá
Most (bridge)
odděluje sı́t’ové segmenty, topologie sběrnice
filtruje pakety – přečte si cı́lovou adresu paketu a propustı́
pouze do té části sı́tě (ze všech přı́pojených), do které patřı́
vede tabulku s MAC adresami, ke kterým má přidružený
port (do které podsı́tě zařı́zenı́ s danou MAC adresou
patřı́); tabulku dynamicky doplňuje o odesı́latele
obdržených paketů
pokud je adresát v tabulce, odešle jen na port v tabulce
uvedený, když ne, odešle do obou podsı́tı́, které spojuje
Non-Unicast pakety (broadcast a multicast) často nejsou
filtrovány, odešle je do obou segmentů
původně pouze homogennı́ sı́tě, nynı́ existujı́ i standardy
pro heterogennı́
pracuje v linkové vrstvě ISO/OSI, proto dokáže propojit sı́tě
dvou různých standardů
Most (bridge)
Typy
transparent bridging (transparentnı́ přemostěnı́) – pro
Ethernet
source-route bridging (přemostěnı́ na cestu k cı́li) – pro
Token Ring
translational bridging (překládánı́) – pro heterogennı́
prostředı́ (překlad mezi různými sı́těmi), typicky mezi
sı́těmi Ethernet a Token Ring
source-route transparent bridging – kombinace prvnı́ch
dvou, v sı́tı́ch spojujı́cı́ch principy Ethernetu a Token Ring
Switch (přepı́nač)
chápán jako evolučnı́ následnı́k mostů
odděluje komunikujı́cı́ stanice od zbytku sı́tě, vytvořı́
virtuálnı́ okruh (cestu) mezi nimi, pracuje na linkové vrstvě
narozdı́l od mostu dokáže udržovat vı́ce logických spojenı́
současně
ostatnı́ stanice nejsou zahlceny pakety, které nejsou
určeny pro ně, pracuje také jako typ mostu
bývá také kombinován s jiným zařı́zenı́m
zatı́mco mosty mı́vajı́ většinou jen dva konektory, switche
majı́ desı́tky až stovky konektorů
Porovnánı́
Zařı́zenı́ na vyššı́ch vrstvách
Směrovač (router)
v LAN se moc nepoužı́vá, typické použitı́ je pro připojenı́
k internetu
pracuje na sı́t’ové vrstvě ISO/OSI
shromažd’uje informace o připojených sı́tı́ch a cestách
vybı́rá nejvhodnějšı́ cestu pro pakety, zároveň provádı́
filtrovánı́ paketů
Brána (gateway)
propojuje dvš rozdı́lná sı́t’ová prostředı́
pracuje na aplikačnı́ vrstvě
HomePlug
přenos dat po běžném elektrickém vedenı́, vhodné v rámci
jednoho bytu nebo jedné budovy
potřebujeme pouze adaptér pro každý počı́tač, který
chceme připojit, tento adaptér se připojı́ do el. sı́tě
a k počı́tači ethernetovým kabelem (RJ-45), se samotným
připojenı́m obvykle nejsou problémy (Plug’n’Play)
mnohá zařı́zenı́ podporujı́ šifrovánı́
mohou nastat problémy se starým hlinı́kovým vedenı́m,
dále se zeslabuje u elektroměrů
nelze použı́vat tam, kde by homeplug rušil krátkovlnné
vysı́lače
existuje několik specifikacı́ s různými rychlostmi (1.0 na
14 Mb/s, 1.0 Turbo na 85 Mb/s, AV na 200 Mb/s), třetı́ nenı́
kompatibilnı́ s prvnı́mi dvěma
HomePlug
Sı́t’ové karty
NIC (Network Internet Card)
karta pro komunikaci se sı́tı́, může být integrovaná (často
bývá)
vždy pro určitý typ sı́tě, většinou pro některý Ethernet
s konektorem RJ-45 nebo bezdrát
EEPROM pamět’ na uloženı́ konfigurace (MAC, IRQ apod.)
může obsahovat BootROM (bootovacı́ ROM) pro
bootovánı́ po sı́ti
může obsahovat vlastnı́ procesor pro urychlenı́ operacı́
souvisejı́cı́ch s přenosem dat
Sı́t’ové karty
NIC (Network Internet Card)
pokud nenı́ integrovaná, je obvykle pro slot PCI,
u notebooků také karta PCMCIA (u Wi-Fi také SD)
existujı́ také externı́ sı́t’ové karty s USB rozhranı́m,
většinou pro RJ-45 nebo bezdrát
Wi-Fi karty
= sı́t’ové karty pro zajištěnı́ bezdrátového přenosu, platı́ pro
ně to co pro jiné sı́t’ové karty
mohou mı́t externı́ anténu
do slotu, SD karta, USB:
Přı́stupový server (Access Server)
= server soustřed’ujı́cı́ přı́stupy do WAN
Modem
Význam
modulátor-demodulátor, zajišt’uje modulaci signálu (do
tvaru vhodného pro přenos na daném médiu) a
demodulaci (zpět na data)
zajišt’uje přenos dat přes hlasové linky
Typy
analogový modem – modulace na nosný analogový signál
ISDN modem
ADSL modem

Úvod do pocítacových sítí

Transkript

Podobné dokumenty

Switche pro FTTx - nasazení v sítích s IPTV

Technologie fyzické vrstvy

Uživatelský manuál SPECTRE v3 LTE

SMY-CA Manuál k přístroji

Rídicí systém mobilního robotu

ZA´KLADY ASTRONOMIE A ASTROFYZIKY II Látka prednášená P

Detaily slamariny

lexikologie - Inovace studijních oborů na PdF UHK

Top 100 ICT společností v České republice

Uživatelský manuál UCR11 v2