Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Επικοινωνίες Δεδομένων: Τρόποι Μετάδοσης και Πρωτόκολλα.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Επικοινωνίες Δεδομένων: Τρόποι Μετάδοσης και Πρωτόκολλα."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Επικοινωνίες Δεδομένων: Τρόποι Μετάδοσης και Πρωτόκολλα

2 Περιεχόμενα zΕισαγωγή zΕπικοινωνία Δεδομένων yΑναλογική vs. Ψηφιακή Μετάδοση yΔιαμόρφωση σήματος yΚανάλια επικοινωνίας yΚατεύθυνση και ρυθμοί μετάδοσης yΑσύγχρονη και σύγχρονη μετάδοση zΕίδη μεταγωγής zΠρωτόκολλα yOSI reference model yTCP/IP model zΔρομολόγηση

3 Εισαγωγή zΗ επικοινωνία υπήρξε ένας από τους θεμέλιους λίθους της ανάπτυξης του ανθρώπινου πολιτισμού. zΚατά την διάρκεια της ιστορικής εξέλιξης της ανθρωπότητας χρησιμοποιήθηκαν διάφορες διατάξεις και συσκευές για την επικοινωνία μεταξύ των ανθρώπων σε ολοένα και πιο μακρινές αποστάσεις. zΗ ανάγκη συνεργασίας μεταξύ υπολογιστικών συστημάτων με σκοπό την ανταλλαγή πληροφοριών και την συνεργασία των χρηστών τους σε κοινά έργα ήταν προφανής. Έτσι συναντήθηκε η τεχνολογία των υπολογιστών με αυτή των επικοινωνιών. zΗ σύγκλιση των δύο τομέων είχε σαν αποτέλεσμα την ανάπτυξη της τεχνολογίας των δικτύων των Η/Υ και της τηλεπληροφορικής.

4 Επικοινωνία Δεδομένων zΕπικοινωνία: Η ανταλλαγή εννοιών μεταξύ ανθρώπων με την βοήθεια ενός συστήματος συμβόλων. zΕπικοινωνία δεδομένων: Η διαδικασία με την οποία καθίσταται δυνατή η αποστολή δεδομένων (ηλεκτρονικά;) μεταξύ δυο διαφορετικών σημείων. zΣημαντικοί παράγοντες για την επικοινωνία: δεδομένων yΧρόνος μετάδοσης yΑκρίβεια μεταφερόμενων δεδομένων yΚαταλληλότητα μεταφερόμενων δεδομένων (να είναι κατανοητά από τον παραλήπτη)

5 Αναλογική και Ψηφιακή Μετάδοση zΑναλογική μετάδοση yΤα δεδομένα μεταδίδονται ως μια συνεχής κυματοσειρά yΤα αναλογικά σήματα χαρακτηρίζονται από τη συνεχή μεταβολή μιας παραμέτρου τους στη μονάδα του χρόνου. yΗ σημαντικότερη παράμετρος ενός αναλογικού σήματος είναι η συχνότητα του που μετράται σε κύκλους ανά δευτερόλεπτο ή Hz. yΜε αναλογικά σήματα πραγματοποιείται η μετάδοση ραδιοφωνικών και τηλεοπτικών σημάτων

6 Αναλογική και Ψηφιακή Μετάδοση zΨηφιακή μετάδοση yΑποτελεί την φυσική αναλογία των δεδομένων που βρίσκονται σε δυαδική μορφή. yΤα ψηφιακά σήματα χαρακτηρίζονται από μια διακριτή μεταβολή μιας παραμέτρου τους στη μονάδα του χρόνου. yΗ κυριότερη παράμετρος του ψηφιακού σήματος είναι ο αριθμός των διαφορετικών διακριτών τιμών που μπορεί να πάρει το σήμα στη μονάδα του χρόνου. (μετράται σε Baud).

7 Διαμόρφωση και Αποδιαμόρφωση Σήματος zΤα δεδομένα σε ένα υπολογιστή βρίσκονται σε δυαδική μορφή. Οι τηλεφωνικές γραμμές σχεδιάστηκαν για μεταφορά της ανθρώπινης φωνής, δηλαδή αναλογικών σημάτων. zΕρώτημα: Με ποιο τρόπο μπορούν οι υπολογιστές να ανταλλάξουν δεδομένα μέσω τηλεφωνικού δικτύου; y(1). Μετατρέποντας το ψηφιακό σήμα σε αναλογικό (διαμόρφωση σήματος- modulation). y(2). Το σήμα μεταφέρεται μέσω των τηλεφωνικών γραμμών στον προορισμό του. y(3). Προκειμένου να γίνει κατανοητό από τον Η/Υ πρέπει να επανέλθει στην αρχική ψηφιακή του μορφή. y(4). Η διαδικασία μετατροπής ενός αναλογικού σήματος σε ψηφιακό ονομάζεται αποδιαμόρφωση σήματος (demodulation)

8 Μετάδοση δεδομένων μέσω τηλεφωνικών γραμμών

9 Κανάλια Επικοινωνίας zΚανάλι επικοινωνίας είναι το μέσον με το οποίο μεταδίδονται τα δεδομένα μεταξύ των συσκευών. Τα κανάλια επικοινωνίας διακρίνονται σε: zΚαλωδιακές συνδέσεις yΑποτελεί τον πλέον κοινό τρόπο σύνδεσης μεταξύ των Η/Υ yΤο κανάλι μετάδοσης είναι ένα φυσικό υλικό μέσο (κάποιο μέταλλο το οποίοι είναι καλός αγωγός του ηλεκτρικού σήματος. zΑσύρματες ζεύξεις yΗ/Μ κύματα: Η μετάδοση των σημάτων γίνεται μέσω της ατμόσφαιρας αντί των ειδικών καλωδίων, με την χρήση αναμεταδοτών. Συνήθως έχουμε μετάδοση στην περιοχή των μικροκυματικών συχνοτήτων

10 Κατεύθυνση μετάδοσης zΜονόδρομη κατεύθυνση (Simplex Mode): Τα δεδομένα μεταφέρονται προς μια κατεύθυνση μόνο. Η κατεύθυνση μετάδοσης δεν αλλάζει ποτέ. Π.χ τηλεόραση, ραδιόφωνο, επικοινωνία Η/Υ-printer, mouse-H/Y. zΕναλλασσόμενη κατεύθυνση (Half-Duplex Mode): Μια συσκευή μπορεί είτε να στέλνει είτε να λαμβάνει δεδομένα, όχι όμως την ίδια χρονική στιγμή. Π.χ ναυτικοί πομποδέκτες, CB σε ταξί. Η επικοινωνία στα τοπικά δίκτυα Η/Υ γίνεται με αυτό τον τρόπο (baseband) zΑμφίδρομη κατεύθυνση (Full Duplex): Μια συσκευή μπορεί να στέλνει ή να λαμβάνει δεδομένα συγχρόνως. Π.χ τηλεφωνική συσκευή αλλά και επικοινωνία υπολογιστών με modem.

11 Ρυθμοί Μετάδοσης zΡυθμός Μετάδοσης Δυαδικών Ψηφίων (Bit Transfer Rate): yΟρίζεται ως ο αριθμός των bits που μεταδίδονται σε ένα κανάλι φυσικού μέσου επικοινωνίας στη μονάδα του χρόνου: bps-bit per second, Kbps, Mbps. zΡυθμός μετάδοσης διαμορφωμένου σήματος (Baud Rate): yΚαθορίζει το ρυθμό της μεταβολής συμβόλων (διαμορφώσεων) στη οποία υπόκειται το αρχικό σήμα, στη μονάδα του χρόνου. zΕύρος ζώνης (Bandwidth) καναλιού επικοινωνίας: yΚαθορίζει τον μέγιστο ρυθμό ή ταχύτητα με την οποία μεταφέρονται τα δεδομένα σε ένα συγκεκριμένο κανάλι επικοινωνίας.

12 Ρυθμοί Μετάδοσης zΠαραδείγματα ταχυτήτων μετάδοσης: yΤηλεφωνική γραμμή: 56Kbps, ISDN 128Kbps yΚαλωδιακή τηλεόραση: 1-10 Mbps yΔορυφορικές ζεύξεις: 500Kbps - 48 Mbps

13 Ασύγχρονη και σύγχρονη μετάδοση zΑσύγχρονη μετάδοση: αποστέλλεται ένας χαρακτήρας κάθε φορά, ο οποίος περιβάλλεται από τα bits χρονισμού, σηματοδοτώντας την αρχή και το τέλος του. Π.χ Επικοινωνία υπολογιστή - modem yΤο modem είναι μια συσκευή η οποία συνδέει τον υπολογιστή με την τηλεφωνική γραμμή, μετατρέποντας τον ψηφιακό παλμό του σήματος του Η/Υ σε αναλογικές ηχητικές συχνότητες της τηλεφωνικής γραμμής (εκπομπή) ενώ στην λήψη λειτουργεί αντίστροφα μετατρέποντας τον ήχο σε ψηφιακό σήμα zΣύγχρονη μετάδοση: μεταδίδονται ομάδες χαρακτήρων κατά αριθμημένες ακολουθίες, οι οποίες συνοδεύονται από ειδικούς χαρακτήρες συγχρονισμού, που επιτρέπουν να καθορισθεί το τέλος του μηνύματος. Π.χ. επικοινωνία στα δίκτυα υπολογιστών

14 Είδη Μεταγωγής zΣτα δίκτυα ευρεία ζώνης κατά την μετάδοση δεδομένων από τον αρχικό κόμβο στον τελικό μεσολαβούν ενδιάμεσοι συσκευές (δρομολογητές – routers, μεταγωγείς - switch)

15 Μεταγωγή Κυκλώματος zΓια την επικοινωνία δύο κόμβων (υπολογιστών) αφιερώνεται μια φυσική ζεύξη για όλη την διάρκεια της επικοινωνίας τους (στο παρακάτω σχήμα κατά την επικοινωνία μεταξύ Τ5 και Τ3 αν ακολουθήσει κάποιος το καλώδιο από τον Τ5 θα φτάσει στον Τ3). Παραδείγματα: τηλεφωνικό δίκτυο, επικοινωνία δύο υπολογιστών με χρήση MODEM

16 Μεταγωγή Μηνύματος zΟ αποστολέας οργανώνει την προς μετάδοση πληροφορία σε μήνυμα (περιέχεται διεύθυνση παραλήπτη και αποστολέα) και την μεταδίδει προς τον πλησιέστερο κόμβο για να μεριμνήσει για την προώθησή του. Παράδειγμα: Ταχυδρομικό δίκτυο, Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. yΓια την επικοινωνία δεν χρειάζεται οι δύο συνδρομητές (υπολογιστές) να είναι διαθέσιμοι yΗ ζεύξη χρησιμοποιείται μόνο όταν μεταδίδεται το μήνυμα. yΤαυτόχρονη αποστολή του μηνύματος σε πολλούς χρήστες. yΟι κόμβοι μεταγωγής χρειάζεται να έχουν αποθηκευτικές ικανότητες και μάλιστα αρκετά μεγάλες γιατί το μήνυμα μεταδίδεται ολόκληρο yΑκατάλληλη για real time εφαρμογές εξαιτίας των καθυστερήσεων που υπεισέρχονται από τους κόμβους μεταγωγής (οι οποίες είναι μεγάλες και άγνωστης διάρκειας).

17 Μεταγωγή Πακέτου zΑποτελεί βελτίωση της μεταγωγής μηνύματος. Τα μηνύματα τεμαχίζονται σε μικρά πακέτα (π.χ. 256Kbytes έκαστο) τα οποία έχουν διεύθυνση παραλήπτη και αποστολέα αλλά και Α/Α πακέτου.

18 Πρωτόκολλα επικοινωνιών zΠρωτόκολλο επικοινωνίας είναι ένα σύνολο κανόνων που καθορίζουν την αποδοτική επικοινωνία μεταξύ δύο μερών. Οι βασικές λειτουργίες ενός πρωτοκόλλου επικοινωνιών είναι: ySegmentation (κατακερματισμός μηνυμάτων): Ο χωρισμός του προς αποστολή μηνύματος σε μικρότερα τμήματα (blocks). Στόχοι του κατακερματισμού είναι ο έλεγχος σφαλμάτων και να καλύπτει καλύτερη ταχύτητα γιατί σε περίπτωση σφάλματος ξαναστέλνεται μόνο ένα block και όχι ολόκληρο το μήνυμα. yReassembly (επανασύνδεση μηνυμάτων): Επανασύνδεση του μηνύματος από τα επιμέρους block. yEncapsulation (ενθυλάκωση μηνυμάτων): τοποθέτηση των δεδομένων σε ένα πλαίσιο το οποίο περιέχει μεταξύ άλλων τις διευθύνσεις αποστολέα και παραλήπτη. Χαρακτηριστικά του είναι ο έλεγχος σφαλμάτων, πεδία μεγέθους των blocks κλπ.

19 Πρωτόκολλα επικοινωνιών ySequencing (ταξινόμηση πακέτων): Ταξινόμηση με την σωστή σειρά των blocks όταν αυτά φτάσουν στον προορισμό τους (εφαρμόζεται όταν τα διάφορα πακέτα μπορούν να ακολουθήσουν διαφορετικό δρόμο). yPriority (ορισμός προτεραιότητας διεκπεραίωσης): Ορισμένα μηνύματα είναι δυνατόν να έχουν προτεραιότητα έναντι κάποιων άλλων. ySecurity (διαδικασίες ασφάλειας): Εξασφαλίζει ότι το μήνυμα θα μεταδοθεί χωρίς κίνδυνο υποκλοπών, παρεμβολών και αλλοιώσεων. yError Control (έλεγχος σφαλμάτων): Αναγνώριση εσφαλμένης μετάδοσης μηνύματος. yFlow Control (έλεγχος ροής): ο αποδέκτης των μηνυμάτων μπορεί να ζητήσει περιορισμό προσωρινή ή μόνιμη διακοπή της αποστολής δεδομένων. yAddressing (διευθυνσιοδότηση): Απονομή κωδικών διευθύνσεων σε τερματικούς σταθμούς του δικτύου.

20 Το πρότυπο OSI του ISO zΣτόχος του είναι η επικοινωνία υπολογιστών και παρεμφερών συσκευών διαφορετικού τύπου και κατασκευαστών. Το πρότυπο OSI αποτελείται από 7 ιεραρχημένα επίπεδα τα ανώτερα εκ των οποίων αφορούν την εφαρμογή και τα χαμηλότερα αφορούν τον τρόπο με τον οποίο γίνεται η διασύνδεση. Πάνω από το επίπεδο εφαρμογής βρίσκεται το GUI ενός προγράμματος και κάτω από το φυσικό επίπεδο βρίσκεται το καλώδιο δικτύου.

21 Το TCP/IP zΤο όνομα TCP/IP αναφέρεται σε μια αρχιτεκτονική επικοινωνίας υπολογιστών, η οποία είναι γνωστή και ως Internet Model. Tο TCP/IP είναι ένα σύνολο από πρωτόκολλα καθένα από τα οποία επιτελεί ένα υποσύνολο εργασιών που σχετίζονται με τη δικτύωση υπολογιστών. Η αρχιτεκτονική του TCP/IP καθορίζει πως τα πρωτόκολλα αυτά συνεργάζονται ώστε να επιτυγχάνεται η επικοινωνία μεταξύ υπολογιστικών συστημάτων.

22 Ερωτήσεις ?


Κατέβασμα ppt "Επικοινωνίες Δεδομένων: Τρόποι Μετάδοσης και Πρωτόκολλα."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google