P o čítačové sítě

1. Počítačové sítě 4. přednáška standardy LAN - historický přehled Ethernet 10 Mb/s - vlatnosti platformy detekce chyb při přenosu Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

2. Platformy LAN - historie Arcnet Token Ring Ethernet Fast Ethernet 100VGAnyLAN Vznik DataPoint, 1976 IBM, 1985 Xerox, 70. léta, DIX 1980 14.7.1995 HP, AT&T, červen 1995 Standard -- IEEE 802.5 IEEE 802.3 IEEE 802.3 IEEE 802.12 Rychlost 2,5 Mb/s 4 (16) Mb/s 10 Mb/s 100 Mb/s 100 Mb/s Topologie strom kruh sběrnice, páteř, hvězda, strom hvězda, strom hvězda, strom Přístupová metoda Token Bus Token Ring CSMA/CD CSMA/CD DPA Rozlehlost 6500 m -- 2800 m 412 m 4000 m HW adresa 8 bitů 48 bitů 48 bitů 48 bitů 48 bitů Kabely koax. RG62 (93 Ω) IBM (STP 150 Ω) koax. 50 Ω, UTP, STP 100 Ω UTP, STP 100 Ω UTP, STP 100 Ω Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

3. Ethernet 10 Mb/s 22. 5. 1973, Robert Metcalf, Xerox, Palo Alto Research Center (PARC) U.S. patent #4,063,220 - Multipoint data communication system with collision detection inspirace - ALOHA - Metcalf v PhD dizertaci (Harvard, 1973) mimo jiné analyzuje metodu ALOHA - ARPANET - sw řešení (formát rámce) cíl: - dostatečně rychlá síť, aby umožnila tisk na laserové tiskárně - propojení stovek počítačů (stanice Alto) v jedné budově první verze z roku 1973: rychlost 2,94 Mb/s koaxiální kabel (70 Ω), až 1 km 1975: DIX Ethernet (Digital Equipment, Intel, Xerox) 1985: IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specification, mírné odchylky, Ethernet II Ethernet - reg. známka fy Xerox dnes i standard ISO 8802/3 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

4. Ethernet 10 Mb/s - kabely koaxiální kabely (50 Ω, historie) 10 BASE-2 tenký (thin) Ethernet, šedý kabel, RG 58 sběrnice max. délka 185 m/segment (resp. 300 m extended segment) 10 BASE-5 tlustý (thick) Ethernet, žlutý kabel, RG 11 sběrnice max. délka 185 m/segment (resp. 300 m extended segment) UTP kabel 10 BASE-TUTP cat. 3, 4, 5 dvoubodové spoje, topologie hvězda, strom max. délka 100 m optický kabel 10 BASE-FMM 62,5/125 dvoubodové spoje max. délka 1000 m AUI kabel (historie) transceiverový kabel pro připojení externího transceiveru max. délka 50 m Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

5. Ethernet 10 Mb/s Připojení stanice ke koaxiálnímu kabelu (historie) Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

6. Ethernet 10 Mb/s Připojení stanice ke koaxiálnímu kabelu (historie) Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

7. Ethernet 10 Mb/s Koaxiální kabel, propojování segmentů, páteřová topologie (historie) Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

8. Ethernet 10 Mb/s První fakultní počítačová síť (páteřová topologie), 1991/1992 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

9. Ethernet 10 Mb/s rozbočovač, koncentrátor (hub) Připojení stanice k UTP kabelu Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

10. Ethernet 10 Mb/s Připojení stanice k UTP kabelu Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

11. Ethernet 10 Mb/s Připojení stanice k UTP kabelu stanice – hub:přímý kabel stanice - stanice nebo hub - hub: křížený kabel počítač hub 1 1 (pohled do zásuvky) hub hub 1 1 (pohled do zásuvky) Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

12. Ethernet 10 Mb/s Topologická omezení 10 BASE-T max. délka segmentu 100 m max. počet segmentů mezi uzly 5 max. počet opakovačů mezi uzly 4 max. rozlehlost sítě 500 m max. počet uzlů na jednom segmentu 2 min. vzdálenost mezi uzly 0,5 m Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

13. Ethernet 10 Mb/s Topologická omezení 10 BASE-5 (historie) max. délka segmentu 500 m max. počet segmentů mezi uzly 5 (z toho 2 link segmenty) max. počet opakovačů mezi uzly 4 max. rozlehlost sítě 2500 m (bez započítání AUI kabelů) max. počet uzlů na jednom segmentu 100 min. vzdálenost mezi uzly 2,5 m Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

14. Ethernet 10 Mb/s Topologická omezení 10 BASE-2 (historie) max. délka segmentu 185 m max. počet segmentů mezi uzly 5 (z toho 2 link segmenty) max. počet opakovačů mezi uzly 4 max. rozlehlost sítě 925 m (bez započítání AUI kabelů) max. počet uzlů na jednom segmentu 30 min. vzdálenost mezi uzly 0,5 m Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

15. Ethernet 10 Mb/s Topologická omezení 10 BASE-2 extended (historie) max. délka segmentu 300 m max. počet segmentů mezi uzly 3 (žádný link segment) max. počet opakovačů mezi uzly 2 max. rozlehlost sítě 900 m (bez započítání AUI kabelů) max. počet uzlů na jednom segmentu 100 min. vzdálenost mezi uzly 0,5 m Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

16. Ethernet 10 Mb/s Topologická omezení V literatuře uváděné maximum (historie) 10Base-F 1000 m 1 x 1000 m 10 Base 5 500 m 3 x 1500 m AUI 50 m 6 x 300 m 2800 m Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

17. Ethernet - formát rámce Záhlaví (Preamble) zahájení rámce, synchronizace 62 bitů 101010..., 2 bity 1 Cílová adresa (Destination Ethernet Address) adresa příjemce, 48 bitů, hw adresa broadcast addr.: všechny bity 1 Zdrojová adresa (Source Ethernet Address) adresa odesílatele, 48 bitů Typ rámce (Length or Type) IEEE802.3: délka datového pole v bytech Ethernet II: typ paketu (>1500) Data data, minimálně 46 B, maximálně MTU = 1500 B (MTU = Maximum Transmission Unit) CRC (Cyclic Redundance Check) Frame Check Sequence, 32 bit, vypočteno dle polynomu 100000100110000010001110110110111 , tj. x 32 + x 26 + x 23 + x 22 + x 16 + x 12 + x 11 + x 10 + x 8 + x 7 + x 5 + x 4 + x 2 + x + 1 Max. délka: 1518 B (12144 bitů) Min. délka: 64 B (512 bitů) Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

18. Detekce přenosových chyb chyby ukončujících zařízení, chybovost vlastního přenosu příčiny (zdroje chyb): nelineární zkreslení, kmitočtová a fázová charakteristika přenosového kanálu šum (náhodný) - poškozuje nezávisle jednotlivé bity impulsní rušení - poškozuje posloupnosti bitů (dávkové chyby) přeslechy odrazy na nepřizpůsobeném vedení, ... v praxi převládá impulsní rušení kódy detekční vs. korekční (samoopravné - značná režie, v počítačových sítích se nepoužívají) techniky detekce chyb: k přenášeným datům se na vysílací straně přidá informace získaná jako funkce přenášených datových bitů na přijímací straně se vypočte tatáž funkce a výsledek se porovná s přijatou hodnotou paritní kontrola (příčná, podélná) cyklická redundantní kontrola (CRC) Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

19. Cyklická redundantní kontrola Vysílač generuje ke k-bitovému rámci (vysílaná data) n-bitovou posloupnost FCS (Frame Control Sequence) tak, aby těchto spojených k+n bitů bylo dělitelné předem určeným číslem. Přijímač přijatý k+n bitový datový blok oním stanoveným číslem vydělí, nenulový zbytek indikuje chybu. Stanovení FCS: vysílaná data se posunou o n bitů doleva (vynásobí 2n) takto upravená data se vydělí stanoveným dělitelem (délka n+1 bitů) zbytek se použije jako FCS (přičte se k posunutým datům) hodnoty bitů se považují za koeficienty polynomu (např. 10011 odpovídá polynomu x4 + x + 1) dělení se provádí jako dělení polynomu polynomem používá se aritmetika modulo 2 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

20. Cyklická redundantní kontrola M– původní k-bitová zpráva P– určený n+1 bitový dělitel (kontrolní polynom) R– kontrolní posloupnost rámce (FCS – Frame Control Sequence) T– skutečně vysílaná posloupnost bitů (délka k+n) Stanovení R: Kontrola po přijetí: v modulo 2 musí být 0 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

21. Cyklická redundantní kontrola Příklad: vyšle se: 1 1 0 0 1 0 0 10 1 0 původní data FCS 1 1 0 0 1 0 0 10 0 0: 1 1 0 1 = 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 (zbytek) 1 0 0 1 0 0 1 0 x1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 _ 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 + 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

22. Cyklická redundantní kontrola široké použití - datové přenosy, ukládání dat na magnetická média, ... výborné výsledky všechny 1-bitové chyby všechny 2-bitové chyby všechny chyby v lichém počtu bitů, pokud P obsahuje x + 1 všechny dávkové chyby kratší než délka FCS dávkové chyby delší než FCS s pravděpodobností(r je počet bitů FCS, tzn. např. 33-bitová chyba pro FCS délky 32 bitů je detekována s pravděpodobností 99,999999976716935634613037109375 %) Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.