Локальные сети: Wi-Fi Toking Ring , FDDI, PPP

1. Локальные сети:Wi-Fi Toking Ring, FDDI, PPP Лекция 7

2. Cемейство рекомендаций 802.11 • 802.11 working group • Специальный беспроводной интерфейсмежду беспроводным клиентом и базовой станцией или точкой доступа, а также к другими беспроводными клиентами • IEEE 802.11a • Скорости до 54 Mбит/с, диапазон частот 5 гГц • Использует ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM - orthogonal frequency division multiplexing) • IEEE 802.11b (Wi-Fi) • Скорость до 11 Mбит/с (каналы на 5.5 Мбит/с, 2 Мбит/с и 1Мбит/с), диапазон частот 2.4 гГц. • В качестве доступа использует DSSS • IEEE 802.11g • От 20 Mбит/с, диапазон частот 2.4 гГц • IEEE 802.11n • От 100 Mбит/с, диапазон частот 2.4 гГц. Принят в январе 2006 г. • Использует дополнительные методы защиты канала

3. Базовые архитектуры WiFi, определяемых на MAC-уровне • Ad Hoc (Independent Basic Service Set (IBSS) или Peer to Peer): станции непосредственно взаимодействуют друг с другом. Для этого режима требуется минимум оборудования: каждая станция должна быть оснащена беспроводным адаптером. Не требуется создания сетевой инфраструктуры. Основным недостатком режима Ad Hoc является ограниченный диапазон действия возможной сети и невозможность подключения к внешней сети.

4. Hot spot- станции взаимодействуют друг с другом не напрямую, а через точку доступа (Access Point). Рассматривают два режима взаимодействия с точками доступа : • BSS (Basic Service Set) - все станции связываются между собой только через точку доступа, которая может выполнять также роль моста к внешней сети. • ESS (Extended Service Set) -существует инфраструктура нескольких сетей BSS, причём сами точки доступа взаимодействуют друг с другом, что позволяет передавать трафик от одной BSS к другой. Сами точки доступа соединяются между собой с помощью либо сегментов кабельной сети, либо радиомостов.

5. Архитектура WiFi STA – рабочая станция

6. Беспроводная ЛВС с инфраструктурой

7. Метод доступа - метод коллективного доступа с обнаружением несущей и избежанием коллизий (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance, CSMA/CA). Идея:Перед тем как послать данные в "эфир", станция сначала отправляет специальное сообщение, называемое RTS (Ready To Send), которое трактуется как готовность данного узла к отправке данных. Такое RTS-сообщение содержит информацию о продолжительности предстоящей передачи и об адресате и доступно всем узлам в сети. Это позволяет другим узлам задержать передачу на время, равное объявленной длительности сообщения. Приёмная станция, получив сигнал RTS, отвечает посылкой сигнала CTS (Clear To Send), свидетельствующего о готовности станции к приёму информации. После этого передающая станция посылает пакет данных, а приёмная станция должна передать кадр ACK, подтверждающий безошибочный прием. Если АСК не получен, попытка передачи пакета данных будет повторена. Таким образом, с использованием подобного четырёхэтапного протокола передачи данных реализуется регламентирование коллективного доступа с минимизацией вероятности возникновения коллизий.

8. Cwin = размер окна Начало передачи данных по среде t Data SIFS DIFS Станция отправитель t ACK DIFS Data t Станция получатель Случайный отрезок времени [0, Cwin] Задержка доступа • *DCF = Distributed Coordinated Function • Основной метод доступа в 802.11, используемый для CSMA/CA • DIFS = DCF Inter Frame Space • Временной интервал между началом прослушивания среды станцией и началом передачи данных • SIFS = Short Inter Frame Space, SIFS < DIFS • Временной интервал между передачей данных и принятием их станцией-получателем

9. Основные характеристики WiFi

10. Toking Ring • Топология «кольцо» • Маркерный метод доступа • Скорости: 4 Мбит/с и 16 Мбит/с, обе скорости в одном кольце не допускаются (на скорости 16 Мбит/с используется метод раннего освобождения маркера). • Максимальная длина сегмента : • 16 Мбит/с – 200 м, • 4 Мбит/с – 600 м.

11. Максимальное количество станций в одном кольце 250. Типы станций: обычные и активный монитор. • Функции активного монитора: • Управление таймаутом (временем удержания маркера одной станцией) • Диагностика • Порождение новых маркеров • Типы кадров: • Маркер ( в одном кольце может быть несколько маркеров) • Кадр данных • Прерывающая последовательность (2 байта, сигнализирует об отмене)

12. Форматы кадров Маркер Тип: 1-маркер 0-данные Монитор: 1-от монитора 0-от станции флаг Приоритет 3 бита Тип 1 бит Монитор 1 бит Резерв 3 бита флаг Кадр данных флаг Адрес получателя Адрес отправителя Данные Контрольная сумма (4) флаг 2 или 4 байта

13. Физическая реализация STA STA STA Hub STA STA STA STA STA – рабочая станция

14. FDDI – Fiber Distributed Data Interface • Топология двойное «кольцо» • Скорость 100 Мбит/с • Тип доступа маркерный • Кодирование 4В/5В • Типы станций: • DAS – dual attached station (подключаемые к двум кольцам) • SAS – single attached station (подключаемые к одному кольцу) • На одном кольце может находиться до 500 DAS и до 1000 SAS • Расстояние между узлами максимум 2 км • Среда: • одномодовое волокно (до 100 км) • многомодовое волокно (до 40 км)

15. Подключение станций к кольцам FDDI DAS концентратор SAS SAS SAS

16. Варианты связей в случае обрыва Сопрягается с Toking Ring и Ethernet. Для управления используется протокол SNMP.

17. hub hub hub hub hub hub hub hub Подключение субсетей FDDI Сервер Субсеть Субсеть

18. РРР • РРР – Point-to-Рoint Protocol, 1980 г. • Служит для непосредственной связи между двумя точками, обеспечивает передачу датаграмм через последовательные каналы связи. • Multilink PPP – для организации одного канала данных по нескольким совмещенным В64.

19. Основные компоненты: • HDLC (High Level Data Link Communocation) – семейство протоколов канального для формирования процесса передачи датаграмм. • LCP(Link Control Protocol) – организация, конфигурация и контроль соединения. Отсылает пилот-пакет и ожидает ответ. • NCP (Network Control Protocol) – организация и выбор протокола сетевого уровня (позволяет работать не только с IP)

20. Принцип работы: • Проверка состояния канала и установление соединения (LCP и NCP) • Конфигурация и выбор протокола сетевого уровня (NCP) • Пересылка датаграмм • Закрытие соединения (NCP и LCP) Формат пакета флаг Адрес 11111111 Управл. 00000011 Протокол (сетевого уровня) 2 байта Данные 0-1500 байт Контр. Сумма 2-4 байт флаг