1 Αρχιτεκτονική τοπικών δικτύων ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ.

Παρουσίαση με θέμα: "1 Αρχιτεκτονική τοπικών δικτύων ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 1 Αρχιτεκτονική τοπικών δικτύων ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

2 2 Φυσικό Επίπεδο ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Κωδικοποίηση / Αποκωδικοποίηση των σημάτων Δημιουργία / αφαίρεση εισαγωγής σήματος (για συγχρονισμό) Μετάδοση / λήψη bit Προδιαγραφή του μέσου μετάδοσης και τοπολογίας (Η επιλογή του μέσου μετάδοσης και της τοπολογίας είναι κρίσιμη σε ένα τοπικό δίκτυο) H λογική που απαιτείται για τη διαχείριση της πρόσβασης στο διαμοιραζόμενο μέσο πρόσβασης δε βρίσκεται στο παραδοσιακό στρώμα ελέγχου ζεύξης δεδομένων

3 3 Ζεύξη δεδομένων ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Υποεπίπεδο ελέγχου πρόσβασης μέσου –Κατά την μετάδοση, επανασυναρμολόγηση των δεδομένων σε ένα πλαίσιο με πεδία διεύθυνσης και ανίχνευσης σφαλμάτων. –Κατά τη λήψη, αποσυναρμολόγηση του πλαισίου και εκτέλεση αναγνώρισης διεύθυνσης και ανίχνευσης σφαλμάτων –Έλεγχος πρόσβασης στο μέσο μετάδοσης του τοπικού δικτύου. Υποεπίπεδο ελέγχου λογικής σύνδεσης –Παροχή μιας διεπαφής στα ανώτερα στρώματα και εκτέλεση ελέγχου ροής και σφαλμάτων ΓΙΑΤΙ Ο ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ; Μπορούν να παρασχεθούν διάφορες επιλογές ελέγχου πρόσβασης μέσου για τον ίδιο έλεγχο λογικής πρόσβασης

4 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ4 Συγγένεια μεταξύ των στρωμάτων της αρχιτεκτονικής

5 5 Στοιχεία τοπικού δικτύου ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Κάρτα διεπαφής δικτύου Επιτρέπει την φυσική σύνδεση του Η/Υ στο δικτυακό καλώδιο, που προσφέρει την φυσική σύνδεση ανάμεσα στουε Η/Υ ενός δικτύου Καλώδιο Δικτύου Συνεστραμένο ζεύγος (twisted pair) Ομοαξονικό καλώδιο βασικής ζώνης (Baseband Coaxial Cable) Οπτική Ίνα (Optical Fiber)

6 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ6 Ethernet Cabling- Cable types Cable type Cable Cost Ease of installation Installation Cost EMI Sensitivity Data Bandwidth Comments UTPLowestVery simpleLowestHighest Lowest to high Used in more than 80% of LANs STPMedium Simple to moderate Moderate Moderately low Moderate Usually found in older Networks CoaxialMediumSimpleModerate High Often used as a backbone cable Fiber Optic HighestDifficultHighestNoneVery High Uses light instead of electric signal

7 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ7 Ethernet Cabling- Χαρακτηριστικά Attenuation (εξασθένηση). Η ισχύς ενός σήματος εξασθενεί καθώς μεγαλώνει η απόσταση. Electromagnetic Interference (EMI). Από μεγάλους ηλεκτρομαγνήτες… Radio Frequency Interference (RFI). Προκαλείται από πηγές μετάδοσης όπως ραδιοφωνικοί σταθμοί. Bandwidth. O αριθμός των κύκλων που ολοκληρώνονται σε μια χρονική περίοδο (Hertz). Data rate. Αριθμός των bits ανά sec. Η επιλογή του μέσου πρέπει να αφορά την τρέχουσα κίνηση. Συσχέτιση bandwidth και Data rate. During each digital cycle a single bit is pushed. (εξαίρεση 1000BaseT, το καλώδιο χρησιμοποιεί 4 ζευγάρια για την μετάδοση των δεδομένων, multiplexing περισσότερα δεδομένα σε κάθε κύκλο).

8 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ8 Ethernet Cabling-Unshielded Twisted Pair Γιατί συστρέφουμε τα καλώδια ?? Ο χαλκός δεν περιορίζει τα ηλεκτρομαγνητικά σήματα (μεταφέρεται από το ένα σύρμα). Τα συνεστραμμένα ζευγάρια διασφαλίζουν ότι ο θόρυβος είναι ίδιος σε κάθε καλώδιο

9 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ9 UnShielded Twisted Pair Cable TypeBandwidth MHz FunctionAttenuationImpedanceNetwork Usage Category 316Data11,5100 ohms 10BaseT (10Mbps), Token Ring (4Mbps) Category 420Data7,5100 ohms 10BaseT, Token Ring Category 5100 High-speed data 24,0100 ohms 10BaseT, Token Ring, Fast Ethernet (100Mbps), Gigabit Ethernet (1000Mbps), ATM (155Mbps) Category 5E100 High-speed data 24,0100 ohms-//- Category 6250 High-speed data 19,8100 ohms-//- Category 6E250 High-speed data 19,8100 ohms-//- Category 7600 High-speed data

10 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ10 Building UTP cable Straight through cable. Σύνδεση ενός δικτύου σε ένα hub. Ίδια ακολουθία έγχρωμων καλωδίων και στις δύο άκρες του καλωδίου. Crossover cable. Σύνδεση μιας κάρτας δικτύου με άλλη κάρτα δικτύου, ενός hub με ένα hub. Αντιστροφή των καλωδίων εκπομπής και λήψης.

11 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ11 Building UTP cable

12 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ12 Coaxial Cable Backbone cable for Ethernet networks T-connector or vampire tap

13 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ13 Coaxial Cable Για να διατηρηθούν οι ηλεκτρικές ιδιότητες του Οι δύο άκρες του καλωδίου πρέπει να τερματισθούν (για να απορροφηθούν σήματα που μπορεί να ανακλώνται στο τέλος του καλωδίου). γειωθεί μια άκρη. Ολοκλήρωση του ηλεκτρικού κυκλώματος. Μη γείωση => ανεπιθύμητο φορτίο. Γείωση και στα δύο άκρα => διαφορά στο φορτίο της γης

14 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ14 Coaxial Cable BNC Connector BNC T-Connector 10Base2 cable end terminator

15 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ15 Fiber Optics Fiber Optic cable. Bundle of glass or plastic Glass carries light pulses farther than plastic Plastic is easier to work. Two threads in separate jacket one to receive one to transmit Cladding to surround the optical fiber Kevlar strands Multimode fiber. Transmit multiple modes (independent light paths) at various wavelengths. Limited bandwidth (2.5 Gbps), transmission between repeaters Single mode fiber. Transmit light in one mode. Less dispersion, longer transmission distances.

16 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ16 Fiber Optics Stab and Twist TOSlink Stick and Click

17 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ17 Καλωδίωση… Κάθε Σύστημα Δομημένης Καλωδίωσης χωρίζεται σε 6 Υποσυστήματα: 1. Είσοδος Κτιρίου 2. Δωμάτιο Συσκευών 3. Καλωδίωση Κορμού 4. Καμπίνα Τηλεπικοινωνιών 5. Οριζόντιο Σύστημα Καλωδίωσης 6. Χώρος Εργασίας

18 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ18 …Καλωδίωση Κορμού… Η Καλωδίωση Κορμού παρέχει διασύνδεση μεταξύ Εισόδου Κτιρίου, Καμπινών Τηλεπικοινωνιών και Δωματίων Συσκευών Αποτελείται από: Καλώδια Κορμού Ενδιάμεσους και κύριους Διασυνδέτες Μηχανικούς Τερματισμούς Patch-cords (τα καλώδια που συνδέουν τις συσκευές μεταξύ τους) ή Jumpers για την διασύνδεση καλωδίωσης κορμού με καλωδίωση κορμού

19 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ19 …Καλωδίωση Κορμού… Για την διασύνδεση επιμέρους Καλωδιώσεων Κορμού απαιτούνται: Κατακόρυφη σύνδεση μεταξύ ορόφων (Risers) Καλώδια μεταξύ Εισόδου Κτιρίου και Δωματίου Συσκευών Τύποι αναγνωρισμένων καλωδίων και μέγιστες αποστάσεις (ενδεικτικά): 100 Ohm UTP 800 m (Φωνή) 150 Οhm STP 90 m (Δεδομένα) Multimode Fiber 2 km 62,5 - 125 μm Single-mode Fiber 3 km 8,3 - 125 μm

20 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ20 …Καλωδίωση Κορμού… Άλλες απαιτήσεις σχεδιασμού: Τοπολογία Αστέρα Όχι περισσότερα από 2 ιεραρχικά επίπεδα από διασυνδέτες Κύρια και ενδιάμεσοι jumper διασύνδεσης ή patch-cords να μην ξεπερνούν τα 20 m Αποφυγή εγκατάστασης σε περιοχές με πολύ υψηλή ραδιομαγνητική ακτινοβολία Γείωση σύμφωνα με το στάνταρ EIA/TIA-607

21 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ21 …Καλωδίωση… Καμπίνα Τηλεπικοινωνιών Περιλαμβάνει μηχανικούς τερματισμούς και/ή τις διασυνδέσεις για τα οριζόντια και συστήματα καλωδίωσης κορμού.

22 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ22 Οριζόντιο Σύστημα Καλωδίωσης Τρεις τύποι φυσικών μέσων: 4-ζευγο καλ. UTP 100 Ohm 2-ζευγο καλ. STP 150 Ohm Καλ.ζεύγους ινών 62,5/125 μm Αποφυγή χρήσης ομοαξονικό καλώδιο 50 Ohm Εκτός από τα 90 m, επιπλέον 10 m επιτρέπονται για patch- cables, κλπ. Κάθε Χώρος Εργασίας: τουλάχιστον δύο θύρες εξόδου πληροφοριών (μία για φωνή και μία για δεδομένα)

23 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ23 Punch-down block Σύνδεση απευθείας καλωδίων Patch Panel Χρήση Rj-45 θύρες

24 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ24 Ethernet physical layer Metcalfe, Boggs, 1976Metcalfe, Boggs, 1976 Ομοαξονικό, 3 mbps DIX, IEEE 802.3 (Xerox vs. 3ComDIX, IEEE 802.3 (Xerox vs. 3Com) Ένα μακρύ καλώδιο γύρω από κτίριο Thick, κάθε 2,5 μέτρα, 500m/τμήμα, 100 Thin, BNC, φθηνότερο, ευκολότερο, 185m/τμήμα, 30 PC RepeatersRepeaters Ενιαίο καλώδιο Απόσταση ανάμεσα σε πομποδέκτεςΑπόσταση ανάμεσα σε πομποδέκτες 2,5 km 4 repeaters

25 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ25 Ethernet πρωτόκολλο υποεπιπέδου M AC Μορφές Πλαισίων. (a) DIX Ethernet, (b) IEEE 802.3. Προοίμιο Καθένα από τα 7 bytes έχει τιμή 10101010 ακολουθείται από ένα byte με τιμή 10101011 (start of frame-SOF) Συγχρονισμός, με το ρολόι του αποστολέα, χρησ/ντας την κωδικοποίηση Μάντσεστερ για να εντοπίζουν τα όρια των bit.

26 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ26 Πρωτόκολλο MAC στο Ethernet… Διεύθυνση προορισμού Το σημαντικότερο bit (πρώτο): –0 απλές διευθύνσεις –1 διευθύνσεις ομάδων Αποστολή σε μια ομάδα σταθμών Πολυδιανομή (multicast) Όλα 1 γίνεται δεκτό από όλους τους σταθμούς της ομάδας. (Εκπομπή ή ευρεία μετάδοση – Broadcast εάν ο προσαρμογέας δικτύου παραλάβει πλαίσιο με ίδια διεύθυνση προορισμού και προέλευσης ή με διεύθυνση πολυεκπομπής (πακέτο ARP) «περνά» τα δεδομένα στο πλαίσιο στο επίπεδο δικτύου. αλλιώς ο προσαρμογέας αγνοεί το πλαίσιο

27 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ27 …Πρωτόκολλο MAC στο Ethernet… Διεύθυνση προορισμού Bit 48 (τοπικές & καθολικές διευθύνσεις) –Τοπικές από Διαχειριστή –Καθολικές από ΙΕΕΕ 3 byte δηλώνουν ένα μοναδικό κατασκευαστή. Κατασκευαστές 2 24 διευθύνσεις

28 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ28 …Πρωτόκολλο MAC στο Ethernet… Τύπος Καθορίζει ποιο πρωτόκολλο χρησιμοποιείται στο επίπεδο δικτύου (IP αλλά και π.χ. Novell IPX, AppleTalk). Μήκος πλαισίου (ΙΕΕΕ 802.3) Προσθήκη επικεφαλίδας για LLC μέσα στα δεδομένα (8 byte για να μεταδώσει 2 byte με τις πληροφορίες τύπου). Τύπος vs. Μήκος –Τιμές < 0x600 (1536) μήκος

29 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ29 …Πρωτόκολλο MAC στο Ethernet… Πεδίο Δεδομένων (ο πομποδέκτης χρειαζόταν RAM,ακριβή το 1978) Δεδομενογράφημα IP. MTU - Μέγιστη Μονάδα Μεταφοράς του Ethernet 1.500 bytes. Τι συμβαίνει όταν ένας πομποδέκτης εντοπίσει μια σύγκρουση; Περικόπτει το τρέχον πλαίσιο, αδέσποτα τμήματα. Πως διακρίνω έγκυρα πλαίσια από σκουπίδια –Έγκυρα πλαίσια μήκος τουλάχιστον 64 bytes από διεύθυνση προορισμού μέχρι άθροισμα ελέγχου. –Εάν μικρότερο τότε “stuffing”. Το επίπεδο δικτύου αφαιρεί γέμιση (πεδίο μήκους) –Αποτροπή ολοκληρώσει μετάδοση πλαισίου πριν φθάσει πρώτο bit στο πιο απομακρυσμένο τμήμα καλωδίου

30 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ30 …Πρωτόκολλο MAC στο Ethernet… (LAN 10Mbps max length 2500m 4 repeaters, round trip transmission time 50μsec (worst case) 10Mbps ένα bit απαιτεί 100nsec Μικρότερο πλαίσιο που είναι εγγυημένο ότι επαρκεί 500 bit ~512 ~ 64 byte

31 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ31 Ασυνδεσμική αναξιόπιστη υπηρεσία Ασυνδεσμική υπηρεσία - connectionless: Δεν υπάρχει «χειραψία» ανάμεσα στην κάρτα δικτύου αποστολέα και παραλήπτη. Αναξιόπιστη - unreliable: Όταν παραλαμβάνει το πλαίσιο δεν στέλνει γνωστοποίηση ή αρνητική γνωστοποίηση στον αποστολέα.

32 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ32 Ethernet CSMA/CD algorithm 1.NIC παραλαμβάνει το datagram από το επίπεδο δικτύου, δημιουργεί το πλαίσιο 2.Εάν NIC ανιχνεύει το κανάλι αδρανές, ξεκινά μετάδοση του πλαισίου 3.Εάν NIC ανιχνεύσει το κανάλι απασχολημένο, περιμένει μέχρι το κανάλι να γίνει αδρανές, μετά μεταδίδει 4.Εάν NIC μεταδώσει ολόκληρο το πλαίσιο χωρίς να ανιχνεύσει άλλη μετάδοση η NIC έχει ολοκληρώσει με το πλαίσιο ! 5.Εάν ΝIC ανιχνεύσει άλλη μετάδοση ενώ μεταδίδει σταματα την μετάδοση με ένα σύντομο σήμα ριπής 6.Μετά την λήξη, NIC εκτελεί exponential backoff: after mth collision, NIC chooses K at random from {0,1,2,…,2 m -1}. NIC waits K·512 bit times, returns to Step 2 Ούτε το CSMA/CD ούτε το ethernet δεν παρέχει επιβεβαιώσεις

33 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ33 Ethernet’s CSMA/CD (more) Jam Signal: make sure all other transmitters are aware of collision; 48 bits Bit time:.1 microsec for 10 Mbps Ethernet ; for K=1023, wait time is about 50 msec Exponential Backoff: Goal: adapt retransmission attempts to estimated current load –heavy load: random wait will be longer first collision: choose K from {0,1}; delay is K· 512 bit transmission times after second collision: choose K from {0,1,2,3}… after ten collisions, choose K from {0,1,2,3,4,…,1023}

34 Ethernet μεταγωγής Διανομέας Κάθε σταθμός συνδέεται σε ένα κεντρικό διανομέα (hub). Τηλεφωνικά καλώδια σύστροφου ζεύγους (μέχρι 100m) Διανομείς δεν αυξάνουν χωρητικότητα, ισοδύναμοι με το καλώδιο ethernet. Όλες οι θύρες ανήκουν στην ίδια περιοχή συγκρούσεων Ehthernet μεταγωγής Κάθε καλώδιο συνδέει μεταγωγέα με έναν μόνο Η/Υ. Οι μεταγωγείς προωθούν τα πλαίσια μόνο στις θύρες για τα οποία προορίζονται. Η κάθε θύρα έχει το δικό της ανεξάρτητο πεδίο συγκρούσεων. Καλώδιο πλήρως αμφίδρομο σταθμός και θύρα μπορούν να στέλνουν ταυτόχρονα χωρίς να ανησυχούν για τις άλλες θύρες, σταθμούς. ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ34

35 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ35 802.3 Ethernet Standards: Link & Physical Layers many different Ethernet standards –common MAC protocol and frame format –different speeds: 2 Mbps, 10 Mbps, 100 Mbps, 1Gbps, 10G bps –different physical layer media: fiber, cable application transport network link physical MAC protocol and frame format 100BASE-TX 100BASE-T4 100BASE-FX 100BASE-T2 100BASE-SX 100BASE-BX fiber physical layer copper (twister pair) physical layer

36 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ36 Coaxial Cables commonly used today

37 37 Fast Ehternet ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Πρότυπο ΙΕΕΕ 802.3u Δεν είναι νέο πρότυπο αλλά προσθήκη στο υπάρχον πρότυπο 802.3, για να δοθεί έµφαση στην προς τα πίσω συµβατότητα Βασική ιδέα: Διατήρηση της μορφής των πακέτων Μείωση της διάρκειας των bit από 100 nsec σε10 nsec Χρησιµοποιείται καλωδίωση 10Base-Τ. (Hubs, switches) Περιορίζονται τα µήκη απ’ άκρη σ’ άκρη (επικράτεια συγκρούσεων) για να διατηρείται η καθυστέρηση διάδοσης µικρή

38 38 Fast Ehternet (100Μbps) ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ 100Base T4 4 διπλαγωγοί Cat 3 Ένας διπλαγωγός προς το hub, ένας από αυτό και οι άλλοι έχουν τη δυνατότητα να εναλαχθούν προς την τρέχουσα κατεύθυνση μετάδοσης 100Base TΧ 2 διπλαγωγοί UTP Cat 5 Ένας διπλαγωγός προς το hub, ένας από αυτό Πλήρως αμφίδρομο σύστημα Απόσταση μεταξύ σταθμού και hub 100m 100Base FΧ 2 πολύτροπες οπτικές ίνες Απόσταση μεταξύ σταθμού και hub μέχρι και 2km Πλήρως αμφίδρομο στο 100Mbps

39 39 Gigabit Ethernet ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ IEEE 802.3ab Υποστηρίζει δύο τρόπους επικοινωνίας αμφίδρομη ημιαμφίδρομη Με το πρώτο τρόπο λειτουργεί ως μεταγωγέας, οπότε το πρωτόκολλο CSMA/CD δεν χρησιμοποιείται Με το δεύτερο τρόπο χρησιμοποιείται ως hub και εφαρμόζεται το πρωτόκολλο CSMA/CD Διατηρεί την μορφή πλαισίου του Ethernet Full-Duplex at 1 Gbps for point-to-point links] Υπάρχει τώρα και 10Gigabit Ethernet (802.3e) Μέγιστο μήκος καλωδίου 200m

40 40 Παράδειγμα Gigabit Ethernet ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

41 41 Τοπολογίες Τοπικών Δικτύων ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

42 42 Αρτηρία και Δένδρο ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Πολυσημειακό μέσο Πλήρως αμφίδρομη σύνδεση ανάμεσα σε σταθμούς Ανάγκη συγχρονισμού μετάδοσης  Για την αποφυγή συγκρούσεων  Για την επικάλυψη σημάτων Μετάδοση σε μικρά τμήματα «πλαίσια»  Τμήμα δεδομένων που ο σταθμός επιθυμεί να μεταδώσει και μια επικεφαλίδα πλαισίου που περιέχει πληροφορία ελέγχου. Ανάγκη υπόδειξης για ποιόν προορίζεται η μετάδοση  Σε κάθε σταθμό της αρτηρίας έχει εκχωρηθεί μια μοναδική διεύθυνση ή αναγνωριστικό και η διεύθυνση αποστολής για το πλαίσιο περιλαμβάνεται μέσα στην επικεφαλίδα του. Σε κάθε άκρη της αρτηρίας υπάρχει μια τερματική αντίσταση η οποία απορροφά το σήμα

43 ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ43 Frame Transmission - Bus LAN

44 44 Δακτύλιος ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Επαναλήπτες συνδεδεμένους με σημείο προς σημείο ζεύξη σε ένα κλειστό βρόχο  Λαμβάνει σήματα από την μια σύνδεση και μεταδίδει στην άλλη  Μονοκατευθυντικές συνδέσεις  Οι σταθμοί συνδέονται στους επαναλήπτες Δεδομένα σε πλαίσια  Το πλαίσιο κυκλοφορεί περνώντας από όλους τους σταθμούς  Ο σταθμός προορισμού αναγνωρίζει διεύθυνση και αντιγράφει πλαίσιο  Το πλαίσιο κυκλοφορεί μέχρι να επιστρέψει στο σταθμό πηγής όπου απομακρύνεται Ο έλεγχος πρόσβασης μέσου προσδιορίζει πότε ο σταθμός μπορεί να εισάγει πλαίσια

45 45 Token Ring (802.5)- Πρωτόκολλο MAC ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Ένα μικρό πλαίσιο (κουπόνι) περιστρέφεται όταν όλοι οι σταθμοί είναι αδρανείς Ένας σταθμός που επιθυμεί να μεταδώσει πρέπει να περιμένει μέχρι να ανιχνεύσει ένα κουπόνι που διέρχεται Αλλάζει ένα bit το οποίο μετασχηματίζεται από κουπόνι σε μια ακολουθία έναρξης πλαισίου για ένα πλαίσιο δεδομένων Προσαρτά και μεταδίδει υπόλοιπο πεδίων που απαιτούνται για την κατασκευή ενός πλαισίου δεδομένων Άλλοι σταθμοί που επιθυμούν να μεταδώσουν πρέπει να περιμένουν όσο δεν υπάρχει κουπόνι πάνω στο δακτύλιο Σταθμός μετάδοσης εισάγει νέο κουπόνι εάν: Ο σταθμός έχει ολοκληρώσει την μετάδοση του πλαισίου Η μπροστινή άκρη του μεταδιδόμενου πλαισίου έχει επιστρέψει στο σταθμό

46 46 Token Ring (802.5)-Λειτουργία ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

47 47 Αστέρας (802.3) ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Κάθε σταθμός συνδέεται απευθείας στο κεντρικό κόμβο.  Συνήθως μέσω δύο ζεύξεων σημείο προς σημείο μία για μετάδοση και μια για λήψη. Ο κεντρικός κόμβος μπορεί να λειτουργεί σε μορφή ευρείας εκπομπής.  Η μετάδοση ενός πλαισίου από ένα σταθμό προς τον κόμβο αναμεταδίδεται προς όλες τις εξερχόμενες ζεύξεις.  Μοιάζει με μια αρτηρία.  Η μετάδοση λαμβάνεται από όλους τους άλλους σταθμούς και μόνο ένας κάθε φορά μπορεί να μεταδίδει επιτυχώς. Κεντρικός κόμβος ενεργεί ως συσκευή μεταγωγής πλαισίων.  Ένα εισερχόμενο πλαίσιο αποθηκεύεται σε ενδιάμεση μνήμη στον κόμβο και μετά αναμεταδίδεται σε μια εξερχόμενη ζεύξη προς το σταθμό προορισμού.

48 48 Media Access Control ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Πού  Κεντρικό Σχήμα Πλεονεκτήματα  Μεγαλύτερο έλεγχο επί της πρόσβασης  Απλή λογική πρόσβασης σε κάθε σταθμό  Αποφυγή προβλημάτων κατανεμημένου συντονισμού μεταξύ ομοτίμων οντοτήτων Μειονεκτήματα  Μοναδικό σημείο αποτυχίας  Πιθανό σημείο συμφόρησης  Κατανεμημένα συστήματα Πώς  Σύγχρονα  Συγκεκριμένη χωρητικότητα αφιερώνεται σε μια σύνδεση  Ασύγχρονα  Κατανομή χωρητικότητας κατά ασύγχρονο τρόπο

49 49 Έλεγχος Πρόσβασης Μέσου ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Περιτροπή (Round Robin)  Καλό εάν πολλοί σταθμοί έχουν δεδομένα για μετάδοση για μακρά περίοδο Κράτηση (reservation)  Κίνηση συνεχούς ροής Ανταγωνισμός (contention)  Καταιγιστική κίνηση  Όλοι οι σταθμοί αγωνίζονται για κάποιο διάστημα  Κατανεμημένη  Εύκολο να υλοποιηθούν  Αποδοτικές υπό συνθήκες λογικού φορτίου  Η απόδοση τείνει να καταρρεύσει κάτω από υψηλό φορτίο

50 50 Τεχνικές Ελέγχου πρόσβασης Μέσου ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΑρτηρίαΔακτύλιοςΜεταγωγή Περιτροπή Αρτηρία με Κουπόνι (ΙΕΕΕ 802.4) Δακτύλιος με κουπόνι (IEEE 802.5 FDDI) Αίτηση / προτεραιότητα (ΙΕΕΕ 802.12) Κράτηση DQDB (IEEE 802.6) Ανταγωνισμός CSMA/CD (IEEE 802.3) CSMA (IEEE 802.11) CSMA/CD (IEEE 802.3)

51 51 Επίπεδα OSI και LAN Τεχνολογίες ΔΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Επίπεδο Εφαρμογής Εφαρμογές π.χ. http, ftp, e-mail Επίπεδο Μεταφοράς Επίπεδο Δικτύου TCP/IP IPX/SPX Επίπεδο Ζεύξης Δεδομένων Ethernet, Token Ring, Wireless LAN (IEEE 802.11), AppleTalk Φυσικό Επίπεδο Network Interface Card, Cabling, Hub κ.λ.π.