CCNA Exploration: Network Fundamentals

1. CCNA Exploration: Network Fundamentals Lecture 5 - http://goo.gl/e93K43 Physical link layer

2. Physical layer - purpose • Передать в виде бит Data layer frame. • Создать электрический, оптический или микроволновой сигнал, кодирующий последовательность бит в фрейме.

3. Media • Copper cable - провод линии электропередачи • Fiber - (опто)волкно • Wireless - беспроводная среда

4. Copper cable • jacks(RJ-45 UTP Socket) & plugs(RJ-45) • Электрический импульс • Есть шум, поэтому используют витую пару

5. Unshielded twisted-pair (UTP) • 4 пары по 2 провода • два провода вместе более устойчивы к помехам

6. Unshielded twisted-pair (UTP) Straight-through(Прямой): • host <-> switch, hub; • switch <-> router ethernet port

7. Unshielded twisted-pair (UTP) Crossover(fast ethernet)(перекрёстный): • host <-> host, • router(switch) <-> router(switch) • host <-> router Rollover • подключение host к консольному порту switch/router

8. Others copper cable • Coaxial cable • Shielded Twisted-Pair (STP)

9. Media connectors

10. Physical layer • Физические компоненты • Data encoding - как послать группу бит • Signaling - как послать 1 || 0 • PDU - бит

11. Signaling bits for the media • bit time = 1 / NIC speed - время передачи одного бита(от NIC) • Пример: 10 Mbit/s NIC: bit time = 1 / (10 * 10^6) = 10^-7 = 100 * 10^-9 = 100 nanoseconds

12. Bits representation • Amplitude • Frequency • Phase

13. Non-Return to Zero(NRZ) • Высокое напряжение - 1 • Низкое напряжение - 0

14. Physical encoding Никто в реальном мире не кодирует • 0 - 0 вольт • 1 - 5 вольт 00010000 - сложно отличить отсутсвие сигнала от бита 0

15. Non-Return to Zero(NRZ) • Возможны потери синхронизации приемником во время приема слишком длинных пакетов информации. • Например, если передается последовательность нулей или единиц, то приемник может определить, где проходят границы битовых интервалов, только по внутренним часам. • Если часы приемника расходятся с часами передатчика, то временной сдвиг к концу приема пакета может превысить длительность одного или даже нескольких бит.

16. Non-Return to Zero(NRZ) • Можно сделать второй кабель и в нем посылать синхронизирующий сигнал(интервал bit time) • Плохо: в два раза больше проводов

17. Manchester code • От низкого напряжения к высокому - 1 • От высокого напряжения к низкому - 0 • Сам перепад происходит в середине bit time

18. Encoding - grouping bits • При передачи всегда есть шум • Нужно оптимально переводить исходные биты в биты для media: много подряд идущих единиц плохо • Используются code groups. Пример: 10101 -> 0011

19. Block coding • 4B/5B - биекция четырех бит(nibbles) в 5 бит(удобные для передачи)

20. Data Carrying Capacity • Bandwidth/Throughput- количество информации которое может быть передано от A к B за заданный период времени(bps)

21. Data Carrying Capacity Goodput - “реальное” время передачи, от одного application layer к другому(throughput + добавление/удаление headers)

22. Bonus - телефонная система 1876 - Bell запатентовал телефон Первая версия: • продавали два телефона и провод • Customer должен сам протянуть провод • Хочешь звонить второму - тяни ещё один провод и покупай ещё один телефон(топология - каждый с каждым)

23. Bonus - телефонная система Вторая версия: • Bell telephone company - 1878 • Нужно купить один телефон и один провод • Провод протянуть до Bell telephone company • Оператор перетыкал провод руками на нужного абонента

24. Bonus - телефонная система Третья версия: • Несколько офисов • Офисы соединены между собой • Такая же проблема, что и первый раз - офисов много - надо каждый с каждым

25. Bonus - service menu Инженерное/сервисное меню(service menu) Есть у многих девайсов: • телефонов • телевизоров • унитазов Android • *#*#4636#*#* – Phone Info (Wifi,Battery and Radio) • *#*#197328640#*#* – Service Mode 1 • *#2263# – Service mode 2 • *#*#273283*255*663282*#*#* – Backup media files • *#*#232337#*# – Bluetooth MAC • *#272*IMEI# – Reset user data + Change salescode