Vietiniai kompiuterių tinklai

VIETINIAI KOMPIUTERIŲ TINKLAI Tarpinio egzamino klausimai 1. Glausta tinklų vystymosi istorija. ARPANET ir INTERNET. ARPANET (santrumpa iš angl. Advanced Research Process Agency Network) buvo pirmasis kompiuterinis tinklas, naudojęs duomenų paketų maršrutizacija. Tinklas funkcionavo iki 1990 m. birželio mėnesio. Jis buvo šiuolaikinio interneto pirmtakas. Priešistorė JAV Gynybos departamente buvo sukurta ARPA agentūra – kaip viena reakcijų į TSRS palydovo “Sputnik” paleidimą 1957-aisiais. Jai buvo pavesta ištirti, kaip geriau panaudoti investicijas į kompiuterius (CCR, Command and Control Research). 1962 m. spalio mėn. šiam tyrimui vadovauti iš BBN atėjo J. C. R. Licklider’is (1915-1990). Nuo tada daugiau sutarčių imta sudarinėti ne su korporacijomis, o su „geriausiais akademiniais kompiuterių centrais“. Tuo metu dominavo paketinis darbas, o Licklider’is norėjo pereiti prie interaktyvesnio kompiuterių naudojimo. Atspindint tą pasikeitimą, jo padalinys buvo pervardintas į IPTO (Information Processing Techniques Office). Dar 1962 m. rugpjūčio mėn. J. C. R. Licklider’is išdėstė „Galaktikos tinklo“ (Galactic Network) idėjas. Jose buvo paminėta beveik vis, kas šiuo metu yra internete. Tos vizijos dėka IPTO kompiuteriuose įžvelgė komunikacijos priemonę. Buvo pabrėžiama, kad ARPA atsiriboja nuo kompiuterių industrijos, kuri kompiuterį vis dar tebelaikė tik aritmetiniu skaičiuokliu. Tinklo pagrindu turėjo būti decentralizuotas tinklas, kuris sujungtų įvairius JAV universitetus, dirbančius JAV Gynybos ministerijai. Ryšiai tinkle turėjo vykti telefono linijomis. Iš pradžių Pentagonas projektą atmetė, tačiau 1965 m. darbai vėl pradėti vykdyti. Tais metais telefono linija tiesiogiai buvo sujungti Berklio universiteto ir MIT kompiuteriai. Tinklo vystymasi. ARPANET sparčiai plėtėsi; jį pradėjo naudoti įvairių sričių mokslininkai. 1973 m. prie jo prisijungė Didžiosios Britanijos ir Norvegijos mokslinės organizacijos, – tad tinklas tapo tarptautiniu. 1974 m. Stanforde įsteigiamas „Telenet“ tinklas, komercinė ARPANET versija. Tačiau 1984 m. susikūrė stiprus rimtas varžovas, nes JAV Nacionalinis mokslo fondas susikūrė savo tarpuniversitetinį tinklą NSFNET, kurio greitaveika buvo gerokai didesnė (56 kbps). Tais pačiais 1984 m. JAV karinė ARPANET tinklo dalis atsiskyrė į atskirą MILNET tinklą. 1990 m., neatlaikęs konkurencijos, ARPANET liovėsi veikęs. INTERNET. Bendrąja prasme internetas (iš anglų Interconnected Networks, sutr. Internet) – tai kompiuterinis tinklas, jungiantis kelis tinklus, tačiau dabar internetas, visų pirma, suprantamas kaip tarptautinė, viešai prieinama tarpusavyje sujungtų kompiuterių visuma, naudojanti TCP/IP protokolą. Vartotojų požiūriu, internetas visų pirma reiškia pasaulinį tinklą (WWW – World Wide Web), elektroninio pašto, IRC ir naujienų grupių paslaugas. Kai kurios interneto teikiamos paslaugos: • WWW – informacijos pasiekimas HTTP protokolu; • WAP – būdas prisijungti ir naršyti su mobiliuoju telefonu; • FTP – failų perdavimo protokolas. Internetas [inter... + angl. Net – tinklas] - pasaulinė kompiuterių tinklų sistema, jungianti visuotinius ir vietinius kompiuterių tinklus. Kompiuterių tinklai jungiami įvairiomis ryšio linijomis ir maršrutizatoriais (spec. įrenginiais arba kompiuterio programomis, pvz. OS Windows NT), kurie iš vieno tinklo gautus duomenų paketus modifikuoja ir nukreipia į kitą tinklą. Ryšiui tarp kompiuterių palaikyti naudojamas TCP/IP protokolas. Naudotojo kompiuteris prie interneto gali būti jungiamas per modemą, ISDN įrangą, DSL įrangą arba skirtinę liniją (kai interneto paslaugą tiekia telefoninio ryšio bendrovė), kabelinį modemą (kai interneto paslaugą tiekia kabelinė televizija), radijo ryšį. Interneto vartotojo kompiuteryje turi būti įtaisyta tinklo plokštė, įdiegta speciali programinė įranga.   Prie interneto prisijungęs vartotojas gali naudotis elektroniniu paštu, pasaulinio informacijos tinklo [angl. W(orld) W(ide) W(eb), WWW] duomenų masyvais, iš tinklo kompiuterių atsisiųsti failų, juos naujinti, kopijuoti, šalinti (FTP), dalyvauti diskusijų grupėse, kreiptis į interneto žiniasklaidą, interaktyviai bendrauti pokalbių kambariuose (IRC), pirkti ir parduoti įvairias prekes, kurti tinklalapius ir kita. Interneto veiklą koordinuoja, plečia ir tobulina specialios organizacijos. 2. Prielaidos kompiuterių tinklų atsiradimui.Kompiuterių tinklas – tarpusavyje sujungtų savarankiškų kompiuterių aibė. Kompiuteriai tarpusavyje sujungti, jei jie gali keistis informacija. Sujungimo būdas (laidas, infraraudonieji spinduliai, mikrobangos) nėra svarbu. Nepriklausomi kompiuterių tinklai, kai visi kompiuteriai yra lygiaverčiai, nė vienas sistemos kompiuteris negali priverstinai valdyti kito. Prielaidos kompiuterių tinklams atsirasti. Asmeninis kompiuteris - puikus darbo įrankis, tačiau paprastai vartotojui reikia parengtą dokumentą ar kitą informaciją perduoti kitiems vartotojams. Neturint specialių priemonių, tai galima padaryti atspausdinus dokumentą ar parengtą informaciją įrašius į diskelį ir taip perkėlus į kitą kompiuterį. Žinoma, tai dažniausiai būna nepatogu ir neoperatyvu. Todėl jau seniai buvo ieškoma priemonių kompiuteriams sujungti. Paprasčiausias būdas kompiuteriams sujungti - kabeliu sujungti dviejų kompiuterių nuosekliuosius arba lygiagrečiuosius prievadus. Tuomet šiuo kabeliu bus galima persiųsti duomenis iš vieno kompiuterio į kitą (tam reikės ir specialios programos). Atskirų kompiuterių poras jungiančių kabelių ar ryšio linijų nepakanka, nes vartotojams reikalingos tokios ryšio linijų sistemos, kurios pagal vartotojų pageidavimus galėtų juos sujungti su bet kuriais kitais sistemos vartotojais. Todėl kalbame jau apie ryšio tinklą arba kompiuterių tinklą. Taip vadinamos ryšio linijomis sujungtos ir galinčios kartu dirbti kompiuterių grupės. Pagal naudojimo paskirtį kompiuterių tinklas gali būti: 1. uždarasis (private network), aptarnaujantis konkrečios organizacijos informacinius mainus. 2. viešasis (public network), už nustatytą mokestį teikiantis savo abonentams įvairias informacinių komunikacijų paslaugas, tarp jų ir telefoninį, kompiuterinį bei videoryšį. 3. tarptautinis (international network), palaikantis vartotojų tarpkontinentinius ryšius povandeniniais kabeliais ir palydovinio ryšio sistemomis. Pagal naudojimo pobūdį kompiuterių tinklas gali būti: 1. vietinis (local area network – LAN). Tai uždarasis tinklas, aptarnaujantis mažoje teritorijoje esančius vienos organizacijos vartotojus, sujungtus telefoninio, kabelinio arba optinio ryšio kanalais (didžiausias atstumas tarp vartotojų – kelio dešimtys kilometrų). Jame paprastai naudojama speciali ryšio įranga, o ne modemai ar kitos ryšio priemonės. Toks tinklas gali būti sujungtas su kitais vietiniais tinklais bendros paskirties arba jam skirtomis ryšio linijomis; 2. municipalinis (metropolitian area network – MAN), įvairiomis ryšio linijomis jungiantis kompiuterių vartotojus didelėje teritorijoje (rajone, mieste). 3. globalusis (wide area network – WAN). Tai ryšio kanalais sujungtų mažesnių tinklų visuma. Pagal architektūrinį išsidėstymą kompiuterių tinklas gali būti: 1. žvaigždinis (star network), kai prie vieno centrinio kompiuterio atskiromis linijomis jungiami pavieniai terminalai, įvairūs išoriniai įrenginiai (spausdintuvai, braižytuvai) arba kiti kompiuteriai. 2. magistralinis (bus network), kai visi tinklo kompiuteriai ir išoriniai įrenginiai jungiami prie vienos ryšio magistralės. 3. žiedinis (ring network). Tai magistralinis tinklas su uždara ryšio magistrale 3. Skaičiavimo paskirstytos sistemos – kompiuterių tinklų prototipas. Daugiaterminalės sistemos - tinklų prototipas Atpigus procesoriams, septintąjį dešimtmetį atsirado nauji skaičiavimo procesų organizavimo būdai, kurie leido įvertinti ir vartotojų interesus. Pradėjo vystytis daugiaterminalės laiko paskirstymo sistemos. Tokioms sistemoms priklausantis kompiuteris dirbdavo iš karto su keliais varto­tojais. Kiekvienas vartotojas gaudavo savo reikmėms terminalą (galinį įrenginį), kuris padėdavo vesti dialogą su kompiuteriu. Taip paskirsty­dami darbą, kompiuterių vartotojai įgijo galimybę už pakankamai mažą mokestį naudotis naujomis kompiuterizavimo galimybėmis. Terminalai, esantys už skaičiavimo centro ribų, buvo paskirstyti po visi) įmonę. Nors skaičiavimo galingumas liko visiškai centralizuo­tas, km kurios funkcijos tokios kaip duomenų įvedimas ir išvedimas - buvo išskirstytos. Šių daugiaterminalių centralizuotų sistemų išorė buvo labai panaši į lokaliuosius kompiuterių tinklus. Iš tikrųjų eilinis vartoto­jas darbą su terminalu vertino taip, kaip dabar vertina darbą su prie tin­klo prijungtu kompiuteriu. Vartotojas galėjo gauti priėjimą prie bendrų failų (rinkmenų) ir periferinių įrenginių, kartu buvo sukurta asmeniškai valdomo kompiuterio iliuzija, kadangi vartotojas galėjo paleisti jam rei­kalingą programą bet kokiu momentu ir beveik iš karto gauti rezultatą. (Kai kurie skaičiavimo technikos neišmanantys vartotojai netgi buvo įsitikinę, kad visi skaičiavimai vykdomi jų displėjaus viduje). Tokiu būdu daugiaterminalės sistemos, veikiančios laiko pa­skirstymo režimu, tapo pirmu žingsniu lokaliųjų skaičiavimo tinklų kū­rimo procese. Bet iki lokaliųjų tinklų sukūrimo reikėjo nueiti ilgą kelią, kadangi daugiaterminalės skaičiavimo sistemos, nors ir turėjo išorinių bruožų, vis dar išlaikė centralizuotą duomenų apdorojimo būdą. Kita vertus, ir įmonių poreikis sukurti lokaliuosius tinklus tuo laiku buvo ne­subrendęs - viename pastate nebuvo ko jungti į tinklą, kadangi dėl dide­lės skaičiavimo technikos kainos įmonės negalėjo įgyti kelių kompiute­rių. Tuo laiku kompiuterio našumas buvo proporcingas jo kainos kvad­ratui. Todėl už tą pačią sumą buvo naudingiau pirkti vieną galingą ma­šiną, negu dvi mažiau galingas, kurių suminis galingumas buvo daug mažesnis negu brangios mašinos. 4. Pirmosios vietinių tinklų technologijos. Ethernet yra pati paprasčiausia. Sukurtas dar 1975 metais xerox firmos. Jai realizuoti naudojamas vienas kabelis, vadinamas segmentu arba magistrale ( backbone , trunk ), prie kurio jungtimis arba šakotuvais prijungiami tinklo kompiuteriai. Kiekvienu laiko momentu siųsti informaciją elektrinių signalų pavidalu gali tik vienas tinklo kompiuteris. Elektriniai signalai sklinda magistrale ir patenka į visus tinklo kompiuterius, tačiau signaluose užšifruotą informaciją priima tik tas kompiuteris, kuriam ji yra adresuota. Kadangi vienu laiko momentu duomenis perdavinėti gali tik vienas kompiuteris, tai kiti kompiuteriai tuo metu laukia savo eilės. Visi tinklo kompiuteriai seka magistralės nešamąjį dažnį ir, aptikę kažkurio išsiųstą signalą, pagal jame užkoduotą adresą, atsirenka savo duomenis. Kadangi Ethernet yra daugybinio priėjimo metodas, todėl įmanomas atvejis, kai signalą vienu metu mėgina išsiųsti du (ar daugiau) kompiuteriai. Toks konfliktas vadinama kolizija. Ethernet naudoja kolizijų sprendimo technologiją CSMA /CD ( Carier Sense Multiple Access with Collision Detection ) . Jos esmę sudaro siuntimo pristabdymas tam tikram laiko tarpui, kuris kiekvienam tinklo kompiuteriui yra skirtingas. Dideliame tinkle kolizijos sulėtina jo greitaveiką, todėl linijinio tinklo našumas priklauso nuo bendro kompiuterių skaičiaus – kuo daugiau kompiuterių, tuo lėtesnis tinklas. Tačiau čia nėra tiesinės priklausomybės, nes tinklo našumui ir greitaveikai dar turi įtakos: • tinklo kompiuterių spartumas; • dažnis, kuriuo kompiuteriai perduoda duomenis; • vienu metu veikiančių programų skaičius; • kabelio tipas; • atstumas tarp kompiuterių. TCP/IP technologijos patvarumą įrodė DARPA, pratestavusi TCP/IP 1980 metais JAV karo tinkle kaip atvirą protokolą, kuris įgalino visų kategorijų kompiuterius perduoti ir priimti duomenis vienas kitam bendra ryšių kalba. TCP/IP buvo panaudotas Internete ir tapo globalinių tinklų standartu. 5. Tinklų operacinės sistemos ir jų evoliucija. Pirmąją UNICS realizaciją, skirtą PDP-7 kompiuteriui, 1969 sukūrė jauni AT&T programuotojai Ken Thompson ir Dennis Ritchie, jau iki tol dalyvavę keliuose stambiuose kompiliatorių ir OS projektuose. Labai didelę įtaką pirmosioms UNIX versijoms padarė tuo metu kurta MULTICS sistema, kurioje buvo išspręstos daugelis abstrakcijos ir bendro vartotojų darbo problemų. Priešpastatydami savo nesudėtingą, vartotojus menkai kontroliuojančią sistemą MULTICS sistemai, Ken Thompson ir Dennis Ritchie ją pavadino UNICS. Po kiek laiko pavadinimas pakito ir pavirto į UNIX. Tobulinant pirmąsias UNIX versijas, buvo sukurta C kalba, kuri buvo skirta specialiai paprastesniam UNIX programavimui. Perrašius pagrindines UNIX dalis šia kalba, UNIX tapo lankstesne, lengviau perkeliama operacine sistema. Dėl patogaus automatizavimo ši sistema buvo pradėta naudoti, rengiant spaudai AT&T dokumentus, o vėliau su pradiniais tekstais perduota į Berklio Universitetą, kur labai greitai išpopuliarėjo, tarp OS kūrimą studijuojančių studentų. Nuo 8-ojo dešimtmečio pabaigos UNIX ėmė sparčiai plisti ir tarp kitų firmų, atsirado daugelis komercinių UNIX realizacijų, tuo pat metu išsiskyrė dvi pagrindinės UNIX šakos: viena – paremta AT&T naudotomis UNIX versijomis, kita – paremta žymiai modernesnėmis, labiau abstrahuotomis UNIX versijomis, sukurtomis Berklio Universitete. Tačiau per kitus 15-20 metų šios dvi UNIX kryptys perimdavo viena iš kitos visas žymesnes naujoves, todėl ilgainiui supanašėjo. Tarp aštuntojo ir devintojo dešimtmečių įvairios firmos mėgino paimti į savo rankas UNIX rinką naudodamos prirakinimo strategiją (vartotojas negali keisti mūsų į konkurentą, nes mūsų ir konkurento UNIX, kad ir panaši, nesuderinama). Tuo laiku dėl dominavimo grūmėsi X/Open, System V Release 4, OSF/1 ir UNIX International, visos daugiau ar mažiau tarpusavy nesuderinamos. Šis tarpsnis literatūroje populiariai vadinamas „UNIX karais“. Dažniausiai teigiama, kad „karai“ pakenkė UNIX populiarumui ir sąlygojo Microsoft Windows įsigalėjimo pradžią. Vėliau visas UNIX nuosavybės teises per tarpines grandis sukaupė Open Group, kurios „vieninga UNIX specifikacija“ (angl. Single UNIX Specification – SUS) šiuo metu ir yra vieningas UNIX standartas. 6. Kompiuterio ir periferinio ryšio sąsąja ir jos modelis Duomenų keitimuisi tarp kompiuterio ir periferinio įrenginio (PĮ) juose įrengti portai ir sąsajos (irterface). Šiuo atveju sąsajos : ● Elektros lizdas; ● Laidų rinkinys; ● Šiuose laiduose duomenų perdavimo taisiklis. Kompiuterio atžvilgiu, signalų perdavimo logiką į išorinę sąsają valdo: ● PĮ kontroleris; ● PĮ draiveris Duomenų keitimąsis tarp PC ir PĮ yra abipusis. Duomenų kanalu tarp 2iejų interfeisų perduodami : ● Duomenys nuo PĮ; ● Valdymo komandos; ● Duomenys, gražinami PĮ valdymo įrenginių, kaip atsakymas į kontrolerio užklausą. Modelis : 7. Dviejų kompiuterių sąsaja ir jos modelis. Dviejų kompiuterių sąsaja gali būti labai naudinga. Tarkim turime 2 kompiuterius ir vieną spausdintuvą, tam, kad abu kompiuteriai įgytų galimybę prisijungti prie spausdintuvo nereikia dviejų spausdintuvų, užtenka juos sujungti vadinamąja sąsaja. Jos modelis : 8. Kompiuterio ir serverio sąsaja ir jos modelis. Jeigu kompiuteris B (žiūrėti į 7 kl) neturi tokios pačios programos, kaip ir kompiuteris A, tai 7 kl parodytas ryšys neveiks. Išeitis : Galima naudoti specializuotą programą – serverį, kuris pastoviai lauks užklausų dėl nuotolinio šio kompiuterio panaudojimo, o kompiuteryje A panaudoti modulį, kuris vadinasi „klientas“. Modelis : 9. Apibendrintas komutacijos uždavinys. Informaciniai srautai ir maršrutai. Komutatoriai - daugiaprievadžiai įrenginiai, dažniausiai naudojami tos pačios technologijos tinklams segmentuoti, prievadai “permatomi”, kadrai apdorojami dažniausiai aparatiniu būdu. Komutatoriai - daugiaprievadžiai įrenginiai, dažniausiai naudojami tos pačios technologijos tinklams segmentuoti, prievadai “permatomi”, kadrai apdorojami dažniausiai aparatiniu būdu. Maršrutizacijos algoritmas yra tinklinio lygio programinės įrangos dalis, atsakinga už atėjusio paketo nukreipimą į reikiamą išėjimo liniją. Maršrutizavimas virtualiųjų grandinių potinklyje vadinama sesijiniu maršrutizavimu, kadangi paketų perdavimo kelias yra nustatomas visai vartotojo darbo sesijai. Algoritmai gali būti sugrupuoti į dvi pagrindines klases: neadaptyvūs ir adaptyvūs. Neadaptyviųjų algoritmų atveju visi reikalingi keliai apskaičiuojami iš anksto ir persiunčiami į maršrutizatorius tinklo pakrovimo (inicializavimo) metu. Ši procedūra kartais vadinama statiniu maršrutizavimu. Adaptyvūs algoritmai kelius nustato dinamiškai, įvertindami potinklio topologijos pokyčius ir duomenų srauto dydį (traffic) duotu momentu. Jie skiriasi pagal tai, kokiu būdu surenka informaciją, kada keičia maršrutizacijos lenteles ir koks parametras naudojamas optimizacijai (atstumas, perėjimų skaičius, numatoma perdavimo trukmė). Trumpiausias kelias. Vienas iš trumpiausio kelio nustatymo būdų - suskaičiuoti tarpinių mazgų (perėjimų, šuolių) skaičių. Kitas kriterijus - geografinis atstumas kilometrais. Trumpiausias kelias gali būti nustatomas pagal testinio paketo laukimo eilėse trukmę ir perdavimo trukmę. Galimi ir kiti trumpiausio kelio nustatymo kriterijai arba jų kombinacija. 10. Komutatoriai ir komutaciniai tinklai. Tinklo branduolys – tai maršrurizatorių tinklas, sujungiantis Interneto galinius įrenginius. (1 pav. branduolys išskirtas mėlyna linija). Pagal informacijos perdavimo būdą tinklas gali būti suskirstytas į tinklą su kanalų komutavimu (circuit switching) ir tinklą su paketų komutavimu (packet switching). Kanalų komutavimo tinkluose sesijos trukmei yra rezervuojami ryšiui sudaryti reikalingi resursai (kanalų pralaidumas, buferiai). Klasikinis šių tinklų tipo pavyzdys – telefoninis tinklas. Prieš pradedant siuntėjui siųsti informaciją, tinklas turi sudaryti sujungimą tarp siuntėjo ir gavėjo. Kelyje tarp siuntėjo ir gavėjo esantys komutatoriai turi palaikyti sujungimo būseną šiam sujungimui. Kai tinklas sujungia kanalą, jis rezervuoja pastovų perdavimo greitį tinklo sąsajomis visai sesijos trukmei. Sąsajoje kanalas gali būti išskirtas panaudojant dažninį arba laikinį dalinimą. Naudojant dažninį dalinimą, iš sąsajos dažnių spektro yra išskiriamos dažnių juostos ir priskiriamos kanalams. Laikinio dalinimo atveju, laikas yra dalinamas į fiksuoto ilgio freimus, ir kiekvienas freimas yra skaidomas į fiksuotą skaičių intervalų. Kai tinklas užmezga ryšį, jam yra priskiriamas intervalas visuose freimuose, kol nutrūks ryšys. Paketų komutavimo tinkluose rezervavimas nėra atliekamas. Taikomosios programos bendrauja pranešimais. Siuntėjas ilgus pranešimus skaido į mažesnius, vadinamus paketais. Paketai keliauja sąsajomis ir paketų komutatoriais (maršrutizatoriais). Paketas yra siunčiamas sąsaja pilnu sąsajos pralaidumo greičiu. Daugumu maršrutizatorių veikia sukaupti-ir-persiųsti principu. Tai reiškia, kad maršrurizatorius iš pradžių turi priimti visus paketo bitus, prieš pradedant juos siųsti į kitą kanalą. Kiekvienai sąsajai prijungtai prie maršrutizatoriaus, maršrutizatorius turi išėjimo buferį, kur saugomi siuntimui į tą sąsają paruošti paketai. Jei sąsaja yra užimta, tuomet paketas yra saugomas šiame buferyje. Tai įneša papildomą paketų vėlinimą. Jei persipildo išėjimo buferis, atsiranda paketų praradimas. Egzistuoja dviejų tipų paketų komutavimo tinklai: virtualių kanalų ir datagram tinklai. Virtualių kanalų tinkluose paketų persiuntimas gavėjo kryptimi vyksta pagal virtualių kanalų numerius, o datagram tinkluose – pagal gavėjo adresą. Virtualių kanalų tinkluose: kiekvienas paketas turi žymę (virtualaus kanalo numerį), kuri apsprendžia sekantį žingsnį; virtualaus kanalo sudarymo metu nustatytas kelias, kuriuo siunčiami paketai, išlieka tas pats visos sesijos metu. Datagram tinkluose: sekantį žingsnį nusako gavėjo adresas; kelias, kuriuo siunčiami paketai, sesijos metu gali keistis. 11. Multipleksavimas ir demultipleksavimas komutatoriuose. Komutatoriai iš esmės yra didelio pralaidumo daugiainterfeisiai tiltai. Tiltai paprastai turi keletą interfeisų (2-4), o komutatoriai gali turėti dešimtis interfeisų. Komutatoriai, kaip ir tiltai dirba su Ethernet’o freimais (2-ojo lygmens įrenginiai): vykdo freimų persiuntimą bei filtravimą pagal LAN adresus. Komutatoriai gali būti naudojami su įvairiomis 10 Mbps, 100 Mbps ir 1Gbps interfeisų kombinacijomis. Pvz.: keturi po 100 Mbps ir vienas – 1Gbps interfeisai. Šie įrenginiai gali dirbti pilno-duplekso režimu: vienu metu gali siųsti ir priimti freimus per tą patį interfeisą. Pusiau duplekso rėžime komutatorius jam siunčiamų kadrų srautą kontroliuoja specialiai siųsdamas kolizijos signalą (jam) pagal kurį visi mazgai vadovaudamiesi CSMA/CD algoritmu privalo nutraukti perdavimą ir pradėti iš naujo po tam tikro laiko. Žemiau pateiktame paveiksle esant pilno duplekso režimui A galėtų siųsti duomenis A’, tuo pačiu metu kaip ir A’ siųstų A. Kitas komutatorių privalumas tas, kad jie leidžia tiesioginį stočių prijungimą prie komutatorių. Stotys gali siųsti ir priimti duomenis pilnu greičiu, niekad nepatirdamos kolizijų. Toks jungimas vadinamas skirtine linija arba skirtiniu priėjimu (dedicated access). Pateiktame paveiksle A galėtų siųsti duomenis A’ tuo pačiu metu kaip ir B – B’, bei C – C’. Komutatoriai naudoja ne sukaupti-ir-persiųsti freimo predavimo būdą, bet perdavimą dalimis (cut-through). Jei nėra eilės išsiuntimo buferyje, paketas perduodamas į buferį dar nepilnai gautas. Jo išsiuntimas pradedamas priėmus gavėjo LAN adresą, jį išanalizavus ir nukreipus į reikiamą interfeisą. Toks perdavimo būdas žymiai padidina paketo perdavimo greitį. Žemiau pateikiamas universiteto tinklas, naudojantis koncentratorius, komutatorių ir maršrutizatorių. 12. Paskirstyta duomenų perdavimo aplinka. Telekomunikaciniuose tinkluose naudojamas ir kitas jungimo būdas, kai prie vieno kanalo jungiamos kelios sąsajos. Jungimo būdai: a) Du vienakrypčiai fiziniai kanalai, K1,K2 – komutatoriai. Pasyvi sąsaja tik gauna duomenis, o aktyvi pilnai valdo. b) Pusiau dupleksinis kanalas c) Schema „bendra šyna. Kelioms sąsajoms naudojamas fizinis kanalas vadinamas pasidalinamuoju. 13. Sudėtiniai komutaciniai kanalai. Laikų skaičiavimas sudėtiniame kanale. Kanalų komutavimas – tai nuolatinis ryšys tarp dviejų tinklo klientų, sujungimui nau­dojantis tarpinius tinklo segmentus, kurie tiesiogiai perduoda duomenis iš vieno tinklo taško į kitą. Tinklui, kuriam taikomas šis metodas, prieš perduodant duomenis reikia nustatyti nuolatinio ryšio kanalą. Dažninio multipleksavimo technika pradėta naudoti telefono linijoms, dabar naudojama ka­belinei televizijai ir kitur. Tokia linija vienu metu reikia perduoti keleto abonentų signalus. Kadangi jų signalų dažniai yra vie­nodi, tai atskyrimui naudojamas aukštojo dažnio nešantysis signalas, kuris moduliuojamas abonento signalu. Tokiu būdu naujai gautas signa­las perkeliams į kitą dažnių diapazoną, simetriškai išsidėsčiusį nešančiojo atžvilgiu. Kiekvienam abonentui panaudojus skirtingą nešančiųjų dažnių diapazoną, galima vienu metu perduoti keletą signalų plačiajuosčiu kanalu. Komutatorius kiekvieno abonento signalą moduliuoja ir prijungia prie bendrosios plačios dažnių juostos. Duomenys perduodami linijomis gali būti taip pat trimis skir­tingais režimais: a) simpleksiniu vadinamas perdavimas, vykdomas tik viena kryptimi; b) pusiau dupleksiniu vadinamas perdavimas, vykdomas abiem kryptimis, tik skirtingais laiko trapais; c) dupleksiniu vadinamas perdavimas, vykdomas tuo pačiu metu abiem kryptimis. 14. Paketų komutacija. Srautų pulsacijų išlyginimas. Tai komutavimo technika, specialiai skirta srautams kompiuterių tin­klais perduoti. Šiuo principu veikiantis kanalas nėra tolygiai užimtas, t. y. jame yra netolygus duomenų srautų pulsavimas, o komutatoriai tam tikrais laiko momentais yra visiškai neužimti. Duomenis, perduodamus šiais tinklais, būtina skaidyti į paketus, kuriuose ilgis dažniausiai neri­bojamas, ir prie jų prijungti antraštes, kuriose yra gavėjo adresas ir pa­keto numeris, kad gavėjas iš atskirų dalių jį teisingai surinktų. Paketinio komutavimo tinklų komutatoriai turi vidinę kaupyk­lės atmintinę, kurioje saugomi tie paketai, kurių einamu momentu ko­mutatorius persiųsti negalėjo. Jie sudaro paketų eiles. Tokiu būdu šiek tiek sušvelninamas tinklo srautų pulsavimas, tačiau sulėtinamas tinklo darbas, nes iš siuntėjo atėjęs paketas laukia kaupyklėje tol, kol bus lais­va ryšio linija, kuria perduodami anksčiau atėję paketai. Toks darbo re­žimas dar vadinamas datagraminiu režimu, jį naudojant komutatorius gali keisti paketo maršrutą, atsižvelgdamas į tinklo būklę. 15. Komutacijos būdų palyginimas. Statinė ir dinaminė komutacija. KANALŲ PAKETŲ (VIRTUALAUS KANALO) • Tiesioginis sujungimas tarp dviejų taškų Nėra tiesioginio sujungimo • Nenutrūkstamas duomenų perdavimas Paketų perdavimas • Pranešimas neįrašomas į atminties įrenginį Pranešimas įrašomas į atminties įrenginį • Galima dirbti realiam laiko mastelyje Kvazirealus laiko mastelis • Ryšys sudaromas visam ryšio seansui Maršrutas sudaromas visam seansui • Sistema su nuostoliais Paketo perdavimas susietas tik su virtualaus kanalo sudarymu • Esant perkrovoms, jei sudarytas sujungimas, perkrovos tinkle neturi įtakos Esant perkrovoms, didėja paketų užlaikymo laikas • Pranešimo vėlinimas: 1) sujungimo proceso privalumas; 2) vėlinimas linijoje; Virtualinio kanalo sudarymo laikas ir paketų vėlinimas: 1) mazguose; 2) linijose; • Naudojamos elektromechaninės, kvazielektroninės komutacijos Naudojamos tik elektroninės komutacijos • Už duomenų (pranešimų) praradimą atsako vartotojas Už duomenų (pranešimų) praradimą atsakingi vartotojai, Ryšių Tinklas ir paketų numeracija • Nėra greičių ir kodų konversijos Ryšių Tinkle Būdinga greičių ir kodų konversija • Pastovus perdavimo greitis (pastovi dažnių juosta) Dinaminis greičio keitimas ir dažnių juostos kitimas • Nėra antraščių sudarymo sujungimams Kiekvienas paketas turi antraštę (gali būti supaprastinta antraštė) • Apsauga nuo klaidų – vartotojo funkcija Apsauga nuo klaidų – vartotojo funkcija, plius kiekviename Ryšių Tinklo mazge • Efektyvumas mažoms apkrovoms. Tinklų resursų išnaudojimas mažas. Didelės apkrovos. Didelis Ryšių Tinklo efektyvumo išnaudojimas. Kitas paketinio režimo būdas - virtualusis kanalas tarp tinklo galinių taškų nustato kanalą, nuolatos naudojamą perdavimui. Jis gali būti dinaminis, t. y. besikei­čiantis priklausomai nuo tinklo būsenos, ir statinis, t. y. nekintantis per visą ryšio seansą. 16. Vėlinimo laikų kanalų ir paketų komutacijai skaičiavimas. Vėlinimas – tai laikas nuo pirmojo kadro baito atėjimo į įėjimo prievadą iki jo pasirodymo išėjimo prievade. Šis laikas sudarytas iš kadro kaupos, adresų lentelės peržiūros, sprendimo priėmimo ir prieigos prie paskirties tinklo laukimo laikų. Minimalaus ilgio kadrų, atsižvelgiant į darbo režimą, laikas svyruoja nuo 10 iki 40 μs, kai duomenys nėra talpinami į kaupykles, ir nuo 50 iki 200 μs, kai talpinami į kaupykles. Žinutės perdavimo laikas tinkle su kanalų komutacija Tkk lygus signalo vėlinimo ryšio linijoje ir žinutės perdavimo vėlinimo laikų sumai. Signalo sklidimo vėlinimo laikas priklauso nuo elektromagnetinių bangų sklidimo greičio konkrečioje terpėje, kuri svyruoja tarp 0.6 ir 0.9 šviesos greičio vakuume. Žinutės perdavimo laikas lygus V/C, kur V – žinutės apimtis bitais, o C – kanalo laidumas bitais per sekundę. 17. ETHERNET technologija glaustai. Ethernet yra metodas skirtas tarpusavyje sujungti kompiuterius ir duomenų sistemas naudojant bendrus kabelius. Kad būtų galima aptarti ką daro CSMA/CD galima jį išskaidyti į kelias dalis. CS (Carrier Sense) nešėjo sumanumas – „klausimasis prieš kalbant“, kas reiškia, kad prieš tai kai mazgas pradeda siųsti informaciją į tinklą, jis pasiklauso ar nėra tinkle nešėjų, jei jų ten yra jis palaukia. Mazgas neišsiųs informacijos, kol tinkle nebus „tylu“. MA (Multiple access) reiškia daugkartinį priėjimą, t.y. daug stočių gali jungtis prie pagrindinio kamieno, ir visos jos turės priėjimą prie tinklo. CD (Collision detection) susidūrimų nustatymas: nustatomi visi susidūrimai, jei jie įvyksta. Svarbiausios charakteristikos Minėtų tinklų pagrindu realizuojamas šiuolaikinis Ethernet,  atitinkantis IEEE 802.3 OSI Fizinio ir Duomenų sluoksnių specifikacijas: • tradicinė topologija – linijinė (šina); • kitos topologijos – žvaigždė-šina; • perdavimo būdas – nemoduliuotas signalas; • darbo metodas – CSMA/CD; • perdavimo specifikacijos – IEEE 802.3; • greitaveika - 10, 100 arba 1000 Mbit/s; • kabelių sistema – storas ir plonas koaksialinis kabelis, UTP, optinis pluoštas. Ethernet charakteringa pasyvi perdavimo terpė (sistema maitinama iš kompiuterio, todėl dingus galinei aklei ar nutrūkus kabeliui, tinklas nebeveiks). Kadro formatas Ethernet suskaido duomenis į kadrus, kurių formatas skiriasi nuo kitų tinklų. Ethernet kadro dydis nuo 64 iki 1518 baito (512 – 12144 bito). Kadangi kadro struktūros formavimui sunaudojama 18 baitų, tai duomenų blokui lieka nuo 46 iki 1500 baitų. Kadro laukai: Preambulė - pažymi kadro pradžią Adresai - nurodo siuntėjo ir gavėjo adresus Protokolas - tinklo sluoksnio IP arba IPX protokolo tipo nustatymas CRC kodas - klaidų tikrinimo informacijos laukas 18. Datagraminis duomenų perdavimas. Datagramų arba kitaip pranešimų komutavimas – tai perdavimo būdas, kai tinklu perduodamas vientisas duomenų blo­kas, kuris gali būti laikinai kaupiamas kiekvieno tarpinio kompiuterio diske ir dirba režimu saugojimas ir perdavimas (store-and-forward). Bloko dydis gali būti bet koks. Perduodamas tinklu pranešimas gali ga­na ilgą laiko tarpą būti laikomas tarpiniame kompiuteryje, kaupimui skirtoje srityje, jei tuo metu tinklas labai perkrautas. Tinklui sujungti gali būti panaudojami tiek kanalų, tiek paketų komutavimo režimai. Toks perdavimo būdas dažniausiai naudojamas elektroniniam paštui. Šis duomenų perdavimo būdas apsaugo tinklą nuo perkrovimo, tačiau gana lėtai perduoda informaciją tinklu. Dėl to naudojamas tuo atveju, kai tinklo operatyvumas nebūtinas arba nėra kitos išeities, pavyzdžiui, perduodant informaciją tinklu, kuriame naudojamos paprastosios tele­fono linijos su modemais. 19. Virtualieji kanalai paketų komutacijos tinkluose. Virtualiųjų kanalų mechanizmas tinkle su paketų komutacija sukuria stabilius duomenų judėjimo kelius. 20. Fizinė tinklų struktūrizacija. Jei kuriant didelius tinklus naudojama vienos rūšies tinklo struktūra, tai toks tinklas bus laikomas neoptimaliu ir turintis trūkumų: 1. atstumo tarp mazgų apribojimai, 2. mazgų kiekio tinkle apribojimai, 3. informacijos srautų(trafikas) tarp tinklo mazgų ribojimai. Siekiant išvengti šių apribojimų, didelių tinklų kūrimui naudojami specialūs stuktūrizavimo metodai bei speciali fizinė įranga(kartotuvai, tiltai ir t.t.). Išskiriamas fizinis ir loginis tinklo struktūrizavimas. 21. Loginė tinklų struktūrizacija. Jei kuriant didelius tinklus naudojama vienos rūšies tinklo struktūra, tai toks tinklas bus laikomas neoptimaliu ir turintis trūkumų: 4. atstumo tarp mazgų apribojimai, 5. mazgų kiekio tinkle apribojimai, 6. informacijos srautų(trafikas) tarp tinklo mazgų ribojimai. Siekiant išvengti šių apribojimų, didelių tinklų kūrimui naudojami specialūs stuktūrizavimo metodai bei speciali fizinė įranga(kartotuvai, tiltai ir t.t.). Išskiriamas fizinis ir loginis tinklo struktūrizavimas. Labai svarbu įvertinti informacijos srautą(traffic) įvairiose tinklo vietose. 22. Tinklų kompiuterio daugiasluoksnis modelis. Daugiasluoksnis modelis: 1 sluoksnis: Aparatinis sluoksnis (kompiuteris) – mainframe, personalinis, superPC. 2: Kabelinės sistemos, kartotuvai, tiltai, komutatoriai, maršrutizatoriai ir kt. 3: Programinis sluoksnis (kaip pagrindas) 4: Siauro ar plataus naudojimo specializuotos programos 23. Kompiuterių funkcijos tinkluose. Kompiuteris, užsiimantis TIK kitų kompiuterių užklausų aptarnavimu, yra tinklo {share} serveris. (a) Kompiuteris, kuris siunčia užklausas kitam kompiuteriui (klientas) (b) Kompiuteris, kaip SERVERIS + KLIENTAS 24. Vieno rango tinklai. Vienodo rango tinkle visi kompiuteriai turi vienodas teises. Čia nėra skirtinio (dedicated) serverio bei nėra hierarchijos tarp visų kompiuterių. Kiekvienas kompiuteris veikia ir kaip klientas, ir kaip serveris. Kitaip tariant, vienodo rango tinkle nėra atskiro kompiuterio, atsakingo už viso ar dalies tinklo funkcionavimą. Vartotojai sprendžia patys, kokius savo kompiuterio resursus (katalogus, spausdintuvus, faks-modemus) leisti naudoti kitiems tinklo kaimynams. Vienodo rango tinkle dažniausiai jungiama iki 10 kompiuterių. Iš čia kildinamas kitas tinklo pavadinimas – darbo grupė (workgroup), t.y. nedidelis darbo kolektyvas. Vienodo rango tinklas yra nebrangus įrengti, kadangi čia nereikalingas galingas serveris ir kiti privalomi antrojo tipo tinklo komponentai. Vienodo rango tinklo palaikymas yra įtrauktas į tokias operacines sistemas, kaip Windows NT Workstation, Windows 95/98/2000, Windows for Workgroups. Šioms OS nereikia pirkti papildomos programinės įrangos, norint organizuoti vienodo rango kompiuterinį tinklą. Tačiau kompiuterių vartotojai turi būti pakankamai kvalifikuoti, kadangi jiems reikės mokėti ne tik naudoti reikalingas taikomąsias programas, bet ir administruoti (administer) savo kompiuterį.. Vienodo rango tinkle kiekvienas kompiuteris didžiąją dalį skaičiavimo resursų privalo pasilikti sau. Likusieji galingumai suteikiami tinklo kaimynams ir savų resursų priėjimo palaikymui. 25. Tinklai su išskirtu serveriu. Kai vartotojų skaičius vienodo rango tinkle viršija 10, tokio tipo tinklas jau gali nebesusidoroti su jam keliamais tikslais. Todėl dauguma tinklų turi kitą konfigūraciją – veikia su skirtiniu serveriu. Serveris vadinamas skirtiniu todėl, kad jis yra optimizuotas sparčiam tinklo klientų užklausų vykdymui bei turi pagerintą failų ir katalogų saugumą, tačiau negali būti naudojamas kaip klientas ar darbo stotis. Kadangi serveriniai tinklai tapo pramoniniu standartu, todėl šiame kurse jiems bus skiriama daugiausiai dėmesio. Plėtojant tinklus ir didėjant apkrovoms, būtina didinti serverių skaičių. Užduočių paskirstymas keliems serveriams garantuoja efektyviausią kiekvieno uždavinio sprendimą. Šiuolaikinių uždavinių įvairovė ir aukšti kokybiniai standartai dideliuose tinkluose reikalauja, kad serveriai būtų specializuoti (specialized). Pavyzdžiui, Windows NT tinkle gali dirbti tokie serveriai: programų serveriai, vykdantys taikomasias kliento – serverio programas ar jų dalis, taip pat saugantys didelius duomenų masyvus tam tikru struktūrizuotu pavidalu. Nuo failų serverio pastarieji skiriasi tuo, kad į kliento kompiuterį persiunčiami tiktai užklausos rezultatai, o ne visas failas ar duomenys; • pašto serveriai, valdo žinučių siuntinėjimą tarp tinklo vartotojų • faksų serveriai, valdo faksimilinių pranešimų srautus per faks-modemus; • ryšių (komunikaciniai) serveriai, valdo duomenų srautus ir korespondenciją tarp skirtingų tinklų bei tolimų vartotojų • katalogų serveriai. Tai serveriai, kurie saugo informaciją apie tinklo struktūrą, logines grupes (domenus) su skirtingomis tinklo resursų naudojimo teisėmis. Tinklai, kuriuose suderintos geriausios vienodo rango ir serverinių tinklų ypatybės, vadinami kombinuotais tinklais. 26. Mišrieji tinklai. Mišri technologija naudojama didesniuose tinkluose, apimančiuose kelių aukštų pastatus ar jų grupes. Čia, pavyzdžiui, vertikalios magistralės jungia aukštuose esančius komutatorius, į kuriuos žvaigžde jungiami to aukšto kompiuteriai. Taip sukuriamos struktūrizuotos kabelių sistemos (SKS). Tinklą su gera SKS nesunku modernizuoti, nes nereikia perkloti kabelių, o pakanka pakeisti našesne tinklo įrangą (pvz., vietoj 10 Mb/s šakotuvų pastatyti 100 Mb/s komutatorius). 27. Telekomunikaciniai tinklai. Telekomunikacinis tinklas bendruoju atveju turi tokius komponentus: 1)prieeigos tinklas (access network) - skirta informacinių srautų koncentracjai, kurie ateina per ryšio kanalus iš vartotojų įrangos. 2)magistralinis tinklas (backbone arba core network) - apjungia atskirus prieeigos tinklus, perduoda informaciją tarp jų per greitus ryšio kanalus. 3)informaciniai centrai (data centers arba services control point) - tai tinklo informaciniai resursai, kurių pagrindu vykdomas vartotojų aptarnavimas. Tokiose centruose gali būti saugoma dviejų tipų informacija - a) vartotojų informacija, t.y. tie duomenys kurie dominat tinklo vartotojus. b)pagalbinė tarnybinė informacija, kuri leidžia suteikti tinklo vartotojams kai kurias paslaugas. 28. Tinklų infrastruktūra, paslaugos ir paslaugų tiekėjai. Ryšio operatoriai vykdo savo pareigas komerciniu pagrindu, sudarydami sutartis su paslaugų vartotojais. Paslaugas galima suskirstyti pagal tinklų tipus, kurie suteikia šias paslaugas - telefonų arba kompiuterių tinklai. Kiekvieno aukštesnio lygio paslaugos remiasi žemesnio lygio paslaugomis. Kompiuterinio tinklo paslaugos: prieeiga prie Interneto, el.paštas, LAN apjungimas, informaciniai portalai (WWW). Telefono tinklai - dviejų abonentų sujungimas, skambučių peradresavimas, balso paštas. Kombinuotos paslaugos: IP - telefonija, universali pranešimų tarnyba (Unified Messaging). Aukštesnio lygį šiuo metu sudaro kombinuotos paslaugos. Tam kad suteikti tam tikras paslaugas operatorius turi įdiegti atitinkamą infrastruktūrą. Tuo ateveju jeigu operatorius neturi reikiamos infrastruktūros, jis gali pasinaudoti kito operatoriaus paslaugomis. Pavyzdžiui tam kad sukurti vartotojams prieinamą e-komercijos Web-puslapį ryšio operatorius gali ir neturėti savo IP tinklo, sujungto su Internet. Jam pakanka sukurti ir patalpinti puslapį kito operatoriaus, kuris turi priėjimą prie Interneto, serveryje. Operatoriai kurie suteikia paslaugas kitiems operatoriams vadinami operatorių operatoriais (varrier of carriers). 29. Atviros sistemos sąvoka. Tinklų standartizacija. OSI modelis, kaip seka iš jo pavadinimo (Open System Interconnections), aprašo atvirų sistemų bendrus ryšius. Kas tai yra atvira sistema. Bendruoju atveju atvira sistema yra bet kuri sistema (kompiuteris, skaičiavimo tinklas, operacinė sistema, programų paketas), sukurta taikant atviras specifikacijas. Kalbant apie specifikacija turima omeny aparatinių arba programinių komponentų formalizuotas aprašymas. Atviros specifikacijos - visiems prieinamos, standartus atitinkančios, ir priimtos priėjus bendro susitarimo, specifikacijos. PVZ. atviros sistema yra INTERNETAS. Šis tinklas vystėsi pilnai atitinkant atviros sistemos reikalavimams. Tinklų standartizacija užsiema daugelis organizacijų (ISO,IEEE, ITU,ECMA). Priklausomai nuo organizacijos statuso yra keletas standartų rūšių:1) atskirų firmų standartai (DECnet protokolų stekas, arba OPEN LOOK grafinis interfeisas) 2)komitetų ir susivienijimų standartai (kuriami keleto firmų) - ATM technologijų standartai, Fast Internet Alliance susivienijimo standartai (100Mb Ethernet) 3) nacionaliniai standartai - FDDI standartas, sukurtas Amerikos nacionalinio standartų instituto. 4)tarpatutiniai standartai - ISO, ITU standartai. Kai kurie standartai gali pereiti iš vienos kategorijos į kitą. 30. Reikalavimai tinklams ir jų parametrai. Pagrindiniai reikalavimai tinklams yra šie - našumas, saugumas ir patikimumas, skaidrumas, įvairaus duomenų perdavimo būdų palaikymas, valdymas ir suderinamumas. Atitikimas standartams tai tik vienas iš daugelio reikalavimų šiuolaikiniams tinklams. Pagrindiniai tinklo našumo charakteristikos: reakcijos laikas, duomenų perdavimo greitis, pralaidumas. Saugumo ir patikimumo charakteristikos - duomenų saugumas, duomenų pristatymo patikimumas.Skaidrumas - tinklo galimybė paslėpti nuo vartotojų savo vidaus struktūrą, kas supaprastina tinklo darbą. 31. Tinklų etaloniniai modeliai. OSI modelis. OSI modelis (angl. Open Systems Interconnection Reference Model) yra abstraktus ryšio protokolų, naudojamų ryšio ir kompiuteriniuose tinkluose, aprašymas. OSI modelis aprašo 7 sluoksnius – funkcijų, naudojamų protokoluose, grupes. Kiekvienas sluoksnis naudojasi žemesnio sluoksnio paslaugomis ir teikia paslaugas aukščiau esančiam sluoksniui (pagal tradiciją, pirmas sluoksnis yra vaizduojamas apačioje). Kadangi bendravimas vyksta tik tarp gretimų sluoksnių, tai gerokai supaprastina sudėtingų komunikacijos sistemų kūrimą. Lygių aprašymas Fizinis. I lygis (angl. Physical layer) – aprašo fizinius perduodamo signalo ir terpės, kuria jis perduodamas, parametrus (dažnius, moduliacijas, reikalavimus kabeliams, jungtims, duomenų vertimą į/iš fizinio signalo, etc.). Pagrindinė jo funkcija – atskirti 0 ir 1. Pvz.: UTP kabeliai ir kita fizinė tinklo įranga. Ryšio (kanalinis). II lygis (angl. Data link layer) – aprašo ryšį tarp gretimų (tiesiogiai bendraujančių) tinklo komponentų, pavyzdžiui, kadrų struktūrą. Pagrindinė funkcija – atskirti bitų sekas, jų pradžią, pabaigą. Pvz.: Ethernet. Tinklo. III lygis (angl. Network layer) – aprašo, kaip duomenų sekos turi būti perduodamos visame tinkle. Pvz.: IP. Transporto. IV lygis (angl. Transport layer) – tiekia skaidrų duomenų perdavimą tarp tinklo vartotojų su norimomis patikimumo garantijomis. Pvz.: TCP, UDP. Sesijos. V lygis (angl. Session layer) – aprašo duomenų apsikeitimo tarp galinių sistemų taisykles vienos jungties ribose. Pvz.: FTP protokolo komandų srautas arba duomenų srautas. Prezentacijos. VI lygis (angl. Presentation layer) – nusako duomenų kodavimo sesijos metu taisykles. Pvz.: MIME. Taikymo. VII lygis (angl. Application layer) – Aukščiausias lygis, apibrėžiantis tinklo teikiamas paslaugas vartotojo programoms. Pvz.: telnet, FTP, IRC. 32. Tinklų etaloniniai modeliai.DoD modelis. DoD = Department of Defense, USA. Sukurtas grupės DARPA Internetwork Project, 1970. P irnasis sluoksniuotas protokolų modelis yra DoD modelis Originalus DoD modelis yra suprojektuotas Internetui ir svarbu tai, kad visas Interneto protokolų branduolys (core) tinka šiam modeliui 33. Tinklų etaloniniai modeliai. Apibendrintas 5 lygmenų ir CISCO modeliai. Pagrindinės lygių funkcijos: adresavimas, klaidų kontrolė, srauto valdymas, paskirstymas, maršrutizavimas. Kiekvienas lygis turi siuntėjo ir gavėjo identifikavimo mechanizmą. Taip pat būtina nustatyti duomenų perdavimo taisykles. Kai kuriose sistemose duomenys gali būti perduodami tik viena kryptimi. Tai taip vadinamas simpleksinis ryšys. Kitose sistemose duomenys gali būti perduodami abiem kryptimis, bet ne vienu metu. Tai pusiau dupleksinis ryšys. Taip pat egzistuoja tinklai, kuriuose duomenys gali būti perduodami abiem kryptimis vienu metu – dupleksinis ryšys. Protokolas taip pat turi nustatyti, koks loginių kanalų skaičius bus naudojamas ryšių nustatyme ir kokie bus jų prioritetai. Daugelis tinklų naudoja mažiausiai 2 kanalus – vieną paprastų duomenų perdavimui, kitą – skubiems duomenims. Svarbiu aspektu yra klaidų kontrolė, kadangi fiziniai ryšio kanalai yra netobuli. Žinoma nemažai algoritmų, kurie leidžia atpažinti ir ištaisyti klaidas, todėl abi pusės turi suderinti koks metodas bus pasirinktas. Be to, gavėjas turi galimybę pranešti siuntėjui, kokie pranešimai buvo gauti teisingai, o kokie ne. Ne visi perdavimo kanalai užtikrina perdavimo eiliškumą. Protokolas turi aiškiai nurodyti paketų eilės numerius, kad gaunami fragmentai būtų surenkami reikiama tvarka. Be to, kiekviename lygyje iškyla klausimas, kaip organizuoti duomenu perdavimą taip, kad siuntėjas neperpildytų duomenų paketais lėčiau dirbantį gavėją. Tam vėlgi taikomi įvairūs metodai . Dar viena problema, kurią būtina spresti įvairiuose lygiuose – tai faktas, kad ne visi procesai gali priimti neriboto dydžio pranešimus. Iš čia kyla klausimas ką daryti su procesais, kurie reikalauja perduoti duomenis tokiais mažais segmentais, kad duomenų perdavimas tampa neefektyviu. Šios problemos sprendimui galima apjungti kelis segmentus į vieną didelį paketą, o po persiuntimo vėl juos suskaidyti. Multipleksavimas – tai viena ryšio linija naudojama daugiau negu vienai procesų porai. Toks kanalų sutankinimas leidžia efektyviau naudoti ryšio linijas. Multipleksavimas būtinas fiziniame lygmenyje, kuriame visas ryšys turi būti įgyvendintas per ribotą kabelių kiekį. Kai tarp siuntėjo ir gavėjo yra keli galimi duomenų perdavimo keliai, iškyla kelio pasirinkimo klausimas. Jo sprendimui naudojami maršrutizavimo algoritmai. Kompiuteris 1 Kompiuteris 2 Lygis 5 Lygis 5 4/5 lygių sąsaja Lygis 4 Lygis 4 3/4 lygių sąsaja Lygis 3 Lygis 3 2/3 lygių sąsaja Lygis 2 Lygis 2 1/2 lygių sąsaja Lygis 1 Lygis 1 Fizinė aplinka 34. Tinklų etaloniniai modeliai. TCP/IP modelis. TCP/IP (Transmission control protocol/Internet Protocol) – standartinis duomenų perdavimo protokolų rinkinys, kurio pagrindu veikia internetas bei daugelis privačių komercinių tinklų. Svarbiausi šio protokolo komponentai – TCP ir IP protokolai. Šis, kaip ir daugelis kitų protokolų, aiškaus suvokimo sumetimais gali būti skirstomas į tam tikrus abstrakcijos lygius, kurių kiekvienas yra atsakingas už savo problemų sprendimą ir už patikimą duomenų perdavimą aukštesniam arba žemesniam lygiui. Aukštesni lygiai yra tarsi artimesni vartotojui, kadangi pateikia labiau žmogui suprantamą informaciją, tačiau jų pagrindas yra žemesnieji lygiai, kurių užduotis yra paversti duomenis į tokį formatą, kuriuo fiziškai būtų galima lengviau manipuliuoti (perduoti tinklu). Internet tinklas ir TCP/IP protokolų šeima išsivystė iš specialaus tinklo, kuris buvo suprojektuotas 70–ųjų metų viduryje. Tai buvo tinklas, kuris apjungė įvairius JAV tyrimų institutus. Šio tinklo kūrimo ir vystymo išdava yra TCP/IP protokolų šeima. TCP/IP protokolų specifikacijos aprašomi specialiuose dokumentuose vadinamuose RFC (Request For Comments). Kiekvienas dokumentas turi savo numerį. Šiuo metu dokumentų skaičius yra virš 2200. TCP/IP terminas kilęs iš dviejų protokolų pavadinimų: TCP (Transport Control Protocol) – transportavimo valdymo protokolas, bei IP (Internet Protocol) – Inerneto protokolas. Kiti protokolai ir jų ryšys su OSI modeliu pateiktas pavyzdyje. 1 pav. Internet protokolų šeima 2 pav. TCP/IP protokolų stekas Kiti pagrindiniai protokolai iš TCP/IP protokolų šeimos (kiekvienas bus nagrinėjamas išsamiau atskirai): • UDP (User Datagram Protocol) – vartotojo datagramų protokolas; • ICMP (Internet Control Message Protocol) – Internete pranešimų valdymo protokolas; • ARP (Address Resolution Protocol) – adreso išskyrimo protokolas; • RARP (Reverse Address Resolution Protocol) – reversinis adreso išskyrimo protokolas; • FTP (File Transfer Protocol) – failų persiuntimo protokolas; • SNMP (Simple Network Management Protocol) – paprastas tinklo valdymo protokolas; • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – paprastas pašto persiuntimo protokolas; • NFS (Network File System) – tinklo failų sistema, t.y. paskirstyta. Vartotojai turi skaidrų priėjimą per TCP/IP protokolą prie UNIX operacinės sistemos failų sistemų. • RPC (Remote Procedure Call) – nutolusių procedūrų iškvietimas. 35. ATM etaloninis modelis. Knygoj 227 psl. Asynchronous Transfer Mode (ATM) - skaitmeninė tinklo technologija, pagrįsta 53-baitinių ląstelių naudojimu. Skirta perduoti balsą, duomenis ir videotrafiką LAN’u ir GAN’u greičiu nuo 25,6 Mbitų/sec iki 2,46 Gbitų/sek. ATM bazinis modelis Pagr idėja - visą info perduoti mažais fiksuoto ilgio paketais - ląstelėmis. Ląstelės ilgis - 53 baitai, iš kurių 5 baitai skirti antraštei ir 48 baitai duomenims. ATM yra technologija, paslauga. ATM tinklai orientuoti sujungimams. Pirmiausiai įvyksta susijungimas, po to siunčiamos ląstelės tuo pačiu keliu. Tipinė sparta 155 Mb/s ir 622 Mb/s su galimybe padidinti iki gigabitų. ATM bazinis modelis skiriasi nuo OSI ir TCP/IP. Fizinis lygis. Fizinė aplinka, įtampos, bitai ir kt. ATM lygis. Ląstelės ir jų perdavimas. Lemia ląstelių struktūrą, nusako antraštės laukų prasmę. Virtualiųjų grandinių sukūrimas ir atlaisvinimas. Perkrovos kontrolė. Lygis virš ATM yra tam, kad vartotojas galėtų siųsti paketus, didesnius už ląstelę. Tai ATM adaptacijos lygis AAL.ATM yra trimatis. Vartotojo plok-ma susijusi su duom. perdavimu, srauto valdymu, klaidų taisymu ir kt. Susijusi su susijungimų valdymu. PDM polygis susijęs su realiu kabeliu. Jis perduoda bitus į kabelį, nustato bito trukmę. TC polygis. Kai ląstelės yra siunčiamos, TC polygis persiunčia jas kaip bitų srautą į PDM. ATM lygis tvarko ląsteles, jas generuoja ir perduoda. AAL lygis padalintas į SAR polygį ir CS. vienas suskaldo paketus į ląsteles perduodančioje pusėje ir sulipdo atgal priimančioje pusėje. kitas suteikia galimybę ATM sistemoms teikti skirtingų rūšių paslaugas skirtingiems taikymams . 36. Įvairių etaloninių modelių paketų struktūros. 37. Įvairių etaloninių modelių protokolai ir jų stekai. TCP/IP stekas turi 4 lygius (2.1 pav.). Kiekvienas lygis turi užtikrinti tam tikrą funkciją ir užtikrinti patikimą sudėtinio tinklo, suprojektuoto skirtingų tinklo technologijų pagrindu, veikimą. I lygis Taikomasis lygis II lygis Pagrindinis (transportavimo) lygis III lygis Tarptinklinės sąveikos (Internet) lygis IV lygis Tinklo sąsajų lygis 2.1 pav. TCP/IP architektūra Fizinis. Susijęs su bitų srauto perdavimu per ryšio kanalą. Kai viena pusė siunčia 1, tai kita turi gauti taip pat 1, o ne 0. Tipiški klausimai fiziniame lygyje. Kiek voltų reiškia 1, kiek voltų reiškia 0? Kokia bito trukmė? Ar perdavimas gali vykti į abi puses vienu metu? Kaip vykdomas pradinis susijungimas ir kaip jis užbaigiamas, kai abi pusės baigia siųsti? Kiek išvadų turi tinklinė jungtis, kam yra naudojamas kiekvienas išvadas? Projektavimas čia susijęs daugiausia su mechaninėmis, elektrinėmis ir procedūrinėmis sąsajomis, o taip pat su fizine perdavimo aplinka, kuri yra žemiau fizinio lygio. Kanalinis. Pagrindinė kanalinio lygio užduotis paimti neapdorotą perduodamą duomenų srautą ir transformuoti jį į eilutę, kuri patenka į tinklinį lygį be klaidų. Tai yra padaroma siunčiančioje dalyje suskaldant duomenis į duomenų kadrus, perduodant kadrus nuosekliai ir apdorojant patvirtinimo kadrus, atsiųstus atgal iš imtuvo. Kadangi fizinis lygis priima ir perduoda bitų srautą be jokio prasmės ar struktūros aiškinimosi, tai kanalinio lygio užduotis - sukurti ir atpažinti kadrų ribas. Tai gali būti padaryta, pridedant kadro pradžioje ir gale specialų bitų rinkinį. Jei tas rinkinys netyčia pasitaiko duomenyse, specialiomis priemonėmis jis atpažįstamas ir netraktuojamas kaip kadro riba. Kanalinio lygio programinė įranga gali perduoti kadrą iš naujo, jei įvyko klaida ir nebuvo atsiųstas gavimo patvirtinimo kadras. Jeigu dingsta patvirtinimo kadras, gali būti išsiųstas duomenų kadro dublikatas. Taigi, kanalinis lygis turi išspręsti problemas, susijusias su kadrų pažeidimu, praradimu, dubliavimu. Kanalinis lygis gali teikti keleto klasių paslaugas tinkliniam lygiui, skirtingos kokybės ir už skirtingą kainą. Srauto valdymas (flow control), kai siųstuvas greitesnis už imtuvą. Paprastai srauto reguliavimas ir klaidų taisymas yra integruoti. Transliaciniuose tinkluose įvedamas papildomas polygis MAC (Media Access Control - kreipties į aplinką valdymas) priėjimui prie bendro kanalo kontroliuoti. Tinklinis. Tinklinis lygis susijęs su potinklio (subnet) darbo valdymu. Svarbiausias dalykas yra apibrėžti, kaip paketai maršrutizuojami nuo šaltinio iki tikslo. Maršrutai gali būti paremti statinėmis lentelėmis, kurios retai keičiamos. Taip pat maršrutai gali būti nustatyti ryšio pradžioje. Galų gale jie gali būti dinaminiai, nustatomi kiekvienam paketui, atspindint realų tinklo apkrovimą tuo momentu. Jei paketų labai daug potinklyje, jie gali sudaryti kamščius. Tokių perkrovimų reguliavimas priklauso tinkliniam lygiui. Paketui pereinant iš vieno tinklo į kitą gali kilti daug problemų. Adresavimas, naudojamas antrajame tinkle, gali būti kitoks. Antroji pusė gali iš viso nepriimti paketo, kadangi jis per didelis. Protokolai gali skirtis ir t.t. Visas šias problemas turi išspręsti tinklinis lygis. Transportinis. Pagrindinė transportinio lygio funkcija - priimti iš sesijinio lygio duomenis, jei reikia padalyti į mažesnes dalis, perduoti į tinklinį lygį, užtikrinti, kad visos dalys teisingai pasiektų kitą pusę. Visa tai turi būti padaryta efektyviai, tokiu būdu, kad aukštesni lygiai būtų apsaugoti nuo neišvengiamų aparatūros pasikeitimų. Paprastai transportinis lygis sukuria atskirą tinklinį sujungimą kiekvienam transportiniam sujungimui, kurio reikalauja sesijinis lygis. Jei reikia, transportinis lygis gali sukurti keletą tinklinių sujungimų vienam transportiniam. Ir atvirkščiai. Populiariausias transportinio lygio sujungimas yra be klaidų kanalas taškas-taškas, kuris pristato pranešimus arba baitus tokia tvarka, kaip jie buvo išsiųsti. Tačiau viena iš transporto paslaugos rūšių gali būti izoliuotų pranešimų perdavimas be garantijos apie pristatymo eilę, o taip pat pranešimų tiražavimas į daugelį vietų. Transportinis lygis yra tikras “end-to-end” lygis nuo šaltinio iki tikslo. Programa šaltinio kompiuteryje bendrauja su kita analogiška programa kitame sujungimo gale, naudodama pranešimo antraštes ir valdymo pranešimus. Žemesniuose lygiuose protokolai yra tarp kompiuterio ir jo artimiausių kaimynų, o ne tarp šaltinio ir tikslo, kurie gali būti atskirti daugeliu maršrutizatorių. Sesijinis. Šis lygis leidžia vartotojams tarp skirtingų kompiuterių organizuoti sesijas. Sesijos leidžia paprastą duomenų padavimą kaip ir transportinis lygis. Be to jos užtikrina pagerintas papildomas paslaugas, reikalingas kai kuriems taikymams. Sesija gali būti panaudota vartotojui įeiti į nutolusią sistemą (log into) arba perduoti failą tarp dviejų kompiuterių. Viena iš paslaugų yra valdyti dialogą. Sesijos gali leisti duomenims eiti abiem kryptim tuo pačiu metu arba tik viena kryptimi. Dar viena paslauga - žymės valdymas. Kai reikia užtikrinti, kad sesijos metu nebus bandoma atlikti tą pačią operaciją iš abiejų pusių. Šiam procesui valdyti padaroma žymė (token). Tik ta pusė, kuri turi žymę, gali atlikti kritinę operaciją. Kita paslauga - sinchronizacija. Pvz.: perduodant ilgą failą nepatikimu kanalu. Nutrūkus ryšiui, kitą kartą galima pratęsti siuntimą nuo tos vietos, kur jis buvo nutrauktas, jei į duomenų srautą yra įterpiami specialūs patikrinimo taškai. Vaizdavimo. Skirtingai nuo žemesniųjų lygių, kurie domisi tik patikimu bitų perdavimu iš vienos vietos į kitą, vaizdavimo lygis susijęs su perduodamos informacijos sintakse ir semantika.Tipiška paslauga - duomenų kodavimas. Dauguma vartotojų programų nesikeičia atsitiktinėmis bitų eilutėmis. Jos keičiasi žmonių vardais, datomis, pinigų kiekiais ir t.t. Šie dalykai pateikiami kaip ženklų eilutės, sveiki skaičiai, skaičiai su slankiu kableliu ir t.t. Skirtingi kompiuteriai turi skirtingus kodus vaizduoti simbolių eilutes (pvz.: ASCII, UNICODE) ir t.t. Kad skirtingi kompiuteriai galėtų keistis duomenimis, duomenų struktūros turi būti pateiktos tam tikru abstrakčiu būdu. Vaizdavimo lygis valdo šias abstrakčias duomenų struktūras ir verčia kompiuteryje naudojamą pateikimo būdą į standartinį, naudojamą tinkle, ir atvirkščiai. Taikomasis.Vienas iš plačiai naudojamų taikymų - terminalo emuliavimas. Egzistuoja daugybė realių ir labai skirtingų terminalų. Terminalo emuliavimo programa leidžia sumodeliuoti tam tikrą abstraktų terminalą realiai egzistuojančiame. Visa virtualaus terminalo programinė įranga yra taikomajame lygyje. Kita taikomojo lygio funkcija - failų perdavimas. Skirtinguose kompiuteriuose skirtingos failų sistemos. Taikomasis lygis turi išspręsti visas nesuderinamumo problemas. Šiam lygiui taip pat priklauso elektroninis paštas, užduočių įvedimas į nutolusius kompiuterius, katalogų peržiūra ir daug kitų taikomųjų dalykų. STEKAI. Protokolų sąrašas, naudojamas sistemoje, vienas protokolas vienam lygiui, yra vadinamas protokolų steku. TCP/IP protokolų stekas, jis turi IP adresą ir gali siųsti IP paketus visiems kitiems kompiuteriams Internete. TCP/IP protokolų stekas virš ATM potinklio: E-mail FTP .......... TCP IP ATM Kanalinis lygis Fizinis lygis • Protokolų rinkinys ISO/OSI. • IBM System Network Architecture (SNA). • Digital DECnetä. • Novell NetWare. • Apple AppleTalkâ. • Interneto protokolų rinkinys TCP/IP. 38. Prievadai (ports) ir programiniai prievadai (sockets). PAPILDYTI. Prievadai. PK dalys su magistrale jungiamos interfeisais, turinčiais prievadus (Ports) - kanalus informacijai priimti ir perduoti. Duomenys, kuriais keičiasi kompiuteris ir prie jo prijungtas įtaisas, yra valdomi priskyrus jiems IRQ ir I/O adresus. Esant išoriniams įtaisams adresai yra priskirti prievadui, prie kurio įtaisas prijungtas. IRQ (Interrupt Request) reiškia tūrio reikalavimą. PK yra 16 tūrių, sužymėtų nuo 0 iki 15 ir kiekvienam nuosekliam ar lygiagrečiam prievadui reikia savo IRQ. (Yra ir išimčių: paprastai COM1 ir COM3, taip pat COM2 ir COM4 prievadai dalijasi tais pačiais IRQ). Kiekvienam prievadui taip pat reikalingas ir nuoseklus įvesties/išvesties (I/O) adresas. Tai tarsi procesoriaus "pašto dėžutė", į kurią siunčiami dar neapdoroti duomenys. Jei daugiau kaip vienas įtaisas sunaudoja tą patį IRQ ar I/O adresą, tai įrenginiai neveiks, arba kompiuteris gali "pakibti". IRQ ir I/O priskyrimas yra labai svarbus. Nuoseklieji prievadai : Kompiuteriai gaminami su vienu ar dviem įmontuotais nuosekliaisiais prievadais. Paprastai tai kitoje kompiuterio pusėje kiekvienam jų skirta devynių kojelių jungtys. Kiekvienas nuoseklusis prievadas priskiriamas vienam iš aštuonių galimų COM adresų (COM1, COM2 ir t.t.), kurie turi unikalius I/O adresus ir IRQ. Nuosekliojo prievado parametrai COM IRQ I/O adresas COM1 COM2 COM3 COM4 COM5 COM6 COM7 COM8 IRQ4 IRQ3 IRQ4 IRQ31 IRQ41 IRQ31 IRQ41 IRQ31 3F8 2F8 3E8 2E8 3E0 2E0 338 238 Nuoseklusis prievadas perduoda informaciją po vieną bitą vienu metu, todėl jie lėtesni nei lygiagretusis prievadas. Nuosekliojo prievado sparta priklauso nuo UART lusto, kuris kompiuterio magistralėje lygiagrečiai parduodamus duomenis paverčia į vieno bito srauto, perduodamą prie nuosekliojo prievado prijungtu kabeliu. Beveik kiekvienas šiuolaikinis kompiuteris yra išleidžiamas su 16550 modelio UART kurio duomenų perdavimo sparta 115Kb/s ir to pakanka per nuoseklujį prievadą jungiamą įtaisą. (Senesnieji UART 16450 ir 8250 tipai, bei naujesniųjų: galima padidinti spartą įsigyjant nuosekliojo prievado išplėtimo plokštę su 921 Kb/s spartos 16750 UART modeliu.). Lygiagretieji prievadai: Lygiagretieji prievadai daugiausia žinomi kaip jungtys spausdintuvams, tačiau prie jų galima jungti ir kitus įtaisus, pavyzdžiui skenerius. Lygiagretieji prievadai žymimi LPT. Kompiuteris pats susieja su bet kuriuo surastu lygiagrečiuoju prievadu nuo (LPT1 iki LPT3) Standartiniai lygiagrečiųjų prievadų parametrai LPT LPT1 LPT2 LPT3 IRQ IRQ7 IRQ7 IRQ5 I/O 3BC 378 278 Jie yra našesni nei nuoseklieji prievadai, nes vienu metu gali perduoti aštuonis informacijos bitus nuo 40KM iki 1MD per sekundę sparta. Dauguma kompiuterių gaminami su vienu lygiagrečiuoju prievadu, 25 skylučių jungtimi užpakalinėje kompiuterio pusėje. Norint įdiegti antrą prievadą reikia įsigyti I/O plokštę, kuri dedama į išplėtimo jungtis. Lygiagretieji prievadai būna 4 tipų : 1. 1.    Vienkrypčiai 2. 2.    Dvikrypčiai 3. 3.    EPP 4. 4.    ECP Vienkrypčiai prievadai dar yra vadinami SP. Tai patys paprasčiausi ir lėčiausi lygiagretieji prievadai. Duomenys perduodami 40 - 50 Kb/s sparta tik viena kryptimi - iš kompiuterio į spausdintuvą ar kitą įrenginį. Dvikrypčių perdavimo sparta 100 - 300 Kb/s. Informacija perduodama abiem kryptimis, kad kompiuteris "žinotų" įtaiso būklę. EPP - spartesnis lygiagretusis prievadas sukurtas įrenginiams dirbantiems didele sparta. Tai gali būti išoriniai diskiniai kaupikliai ar tinklo suderintuvai (adapteriai). EPP veikia nuo 400 Kb/s iki 1 Mb/s sparta. (Gali būti EPP 1.7 arba 1.9). ECP - didesnių galimybių prievadas skirtas tiek greitai perduoti duomenis, tiek palaikyti ryšį tarp kompiuterio ir išorinių įrenginių, pvz. išorinių kaupiklių ar tinklo adapterių. P.S Veikimo principas: Kiek pasiunčiama informacijos paketų, tiek grįžtamuoju ryšiu turime gauti (tai reiškia, kad su prievadu problemų nėra). 39. Fizinė perdavimo aplinka ir jos klasifikacija. Ryšio linijos (channel) - tai fizinė aplinka, skirta elektriniams ir kitos prigimties signalams perduoti. Fizinė duomenų perdavimo ap­linka (medium) skaidoma į: a)laidus ir kabelius:variniai kabeliai (elektriniai impulsai arba krūviai ), koaksaliniai kabeliai (coaxial cables), vytos poros kabeliai (twisted pair cables); b)optinį pluoštą: šviesolaidžiai c)Bevielės ryšio sistemos (wireless): radijo bangos (radio waves), infraraudonieji spinduliai (infrared), mikrobanginės (SAD) sistemos (microwave systems), palydovinės (SAD) sistemos (satellite systems). Visos šios fizinės aplinkos šiuo metu yra naudojamos duome­nims perduoti. Iš kabelių populiariausi yra koaksialiniai (BNC) ir vy­tosios poros (tvvisted pair), dar skaidomi į ekranuotuosius (shielded twistcd pair) ir neekranuotuosius (unshlcldcd twisted pair). Švieso­laidžiai (optical flbcr) sudaryti iš plonų gijų, kuriomis sklinda šviesos signalas. 40. Koaksialiniai kabeliai ir jų parametrai. koaksialinis kabelis: plonasis (thinnet), storasis (thicknet); Šie kabeliai tapo labai populiarūs vietiniuose tinkluose, nes yra gana nebrangūs, mažos jų tiesimo sąnaudos. Kabelio pagrindą sudaro pagrindinis varinis laidas, esantis kabelio centre, ir dielektriko sluoksniu atskirtas metalinis tinklelis - ekranas (žr. pav.). Koaksialiniai kabeliai yra priskiriami grupei, kuri vadinama RG-58, jos banginė varža yra 50 omų. Šią grupę sudaro tokie kabeliai: a) RG-58 /U - ištisinė varinė šerdis; b) RG-58 A/U - supinti laidai; c) RG-5 8 C/U - karinis RG-5 8 A/U standartas; d) RG-5 9 - naudojamas moduliuotiems signalams perduoti (kabelinė televizija); e) RG-6 - yra didelio skersmens, todėl daugiau skirtas aukš­tesniesiems dažniams; f) RG-62 - naudojamas ArcNet tinklams. Siekiant išvengti gaisro, ypač kai kabeliai klojami panaudojant ventiliacijos angas, koaksialiniai kabeliai skirstomi į: a) polivinilehloridinius kabelius, naudojamus tradicinėms tin­klo konstrukcijoms; b) kabelius, naudojamus ventiliacijos angose, po grindimis. Kabeliams sujungti naudojami specialūs antgaliai, lizdai. 41. Vytos poros kabeliai ir jų parametrai. vytosios poros kabelis: neekranuotasis, ekranuotasis; Sio tipo kabeliai yra populiaresni, nes gali didesniu greičiu pra­leisti duomenis. Kaip minėta, vytosios poros kabeliai skaidomi į ekra­nuotuosius ir neekranuotuosius. Neekranuotieji dar skirstomi pagal ka­tegorijas: a) 1 kategorija - tai telefono kabelis, kuriuo perduodama kal­ba; b) 2 kategorija - tai kabelis, galintis perduoti duomenis iki 4 Mbitų/sek. sparta ir sudarytas iš keturių vytųjų porų; c) 3 kategorija - tai kabelis, galintis perduoti signalą iki 10 Mbitų/sek. greičiu ir sudarytas iš keturių vytųjų porų po devynias vijas metrui; d) 4 kategorija - tai kabelis, galintis perduoti duomenis iki 16 Mbitų/sek. sparta ir sudarytas iš keturių vytųjų porų; e) 5 kategorija - tai kabelis, galintis perduoti iki 100 Mbi­tų/sek. sparta ir sudarytas iš keturių suvytų varinių laidų. Ekranuotoji vytoji pora STP su 150 omų varža saugo tinklu cirkuliuojantį signalą nuo pašalinių trikdžių. Daugiausiai naudojama Token Ring tinklams ir toms tinklo vietoms, kur yra didžiausi trikdžiai. Šio kabelio šarvas laidumu prilygsta varinių laidų laidumui ir todėl trik­džiai jame sužadina srovę, kuri, jei teisingai prijungtas įžeminimas, sa­vo ruožtu variniuose laiduose žadina priešingos krypties srovę. Tokiu atveju trikdžiai slopinami ir neturi jokios įtakos signalui. Šio tipo lai­dams gali būti naudojami dviejų tipų ekranai: folijos ir metalinio tinkle­lio. Dažniau naudojama folija, nes ji lengvesnė ir pigesnis kabelis. 42. Optinai kabeliai ir jų parametrai. Šis kabelis stipriai skiriasi nuo visų kitų tipų kabelių, nes signa­las perduodamas panaudojant šviesos impulsus. Be to, šiame kabelyje labai mažas slopinimas ir signalą be žymių praradimų galima perduoti iki 120 km atstumu. Pagrindinis trūkumas yra didelė įdiegimo ir eksplo­atavimo kaina. Be to, naudojamos visai kitos sujungimo technologijos, reikalaujančios papildomų įgūdžių. Šio tipo kabeliai naudojami greitaeigiams tinklams, siekian­tiems 1 gigabito greitį (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet ir t. t.). Optinis kabelis sudarytas iš stiklinės šerdies, kurią gaubia apvalkalas, laido at­sparumą sustiprinančio audinio ir išorinio apvalkalo. Signalas, kuris sklinda kabeliu, atsispindi nuo apvalkalo siene­lių. Atsižvelgiant į lūžio rodiklio reikšmę bei šerdies plotį, kabeliai skaidomi į: a)vienamodį kabelį (Single Mode Fiber, SMF), šviesos kana­lo plotis nuo 5 iki 15 mikronų; b)daugiamodį kabelį su staiga kintančiu lūžio rodikliu c)daugiamodį kabelį su švelniai kintančiu lūžio rodikliu. Vienos gyslos optinio kabelio šerdis turi 8,3/125 mikronų, daž­nių juosta yra labai plati ir siekia iki 100 Ghz/km ir daugiau, o daugia-gyslio 62,5/125 mikronų kabelio dažnių juosta yra nuo 500 iki 800 Mhz/km. Signalas, perduodamas kabeliu, generuojamas šviesos diodu arba puslaidininkiniu lazeriu ir sudarytas iš vieno ilgio bangos, o dau-giagysliu kabeliu generuojamas signalas sudarytas iš skirtingo ilgio bangų, todėl vienos gyslos kabelis perduoda signalą greičiau. Optiniam kabeliui naudojamos jungtys yra dviejų rūšių: a) ST jungtis (straight tip) - t. y. stačiakampė šakutė su fiksa­toriais; b) SC jungtis (subscriber connector) - t. y. apvali jungtis, po­puliaresnė už stačiakampę. 43. Belaidės perdavimo aplinkos. radijo bangos (radio waves), infraraudonieji spinduliai (infrared), mikrobanginės (SAD) sistemos (microwave systems), palydovinės (SAD) sistemos (satellite systems). Svarbiausia radijo bangų panaudojimo sąlygų - tiesioginis antenų matomumas, nes radijo bangos yra mažo ilgio bei galingumo (1-10 W) ir sklinda tiesiogiai (horizontaliai) nuo antenos iki antenos, o neatsispindi nuo atmosferos. Radijo bangų sistemos duomenims perduoti naudoja atmosfera sklindančias aukšto dažnio (2,4 bei 5 GHz arba 10 –30 GHz) elektromagnetines bangas. Mikrobanginiai signalai perduodami “tiesioginiu matomumu” nuo vienos antenos kitai. Kiekvienas bokštas turi dvi antenas: priėmimo ir perdavimo. Antenų matmenys priklauso nuo atstumo, kurį turi nukeliauti signalas. Paprastai jų diametras svyruoja nuo 0,6 iki 1,2 m. 2,4 ir 5 GHz dažnio diapazonas yra yra laisvas, jį naudojanti WaveLan technologija duomenis perduoda nuo 1 iki 54 Mbps sparta, tačiau šis diapazonas miestuose tankiai naudojamas, todėl ne visada ryšys būna kokybiškas, bet palyginti pigus, tinka nedidelėms vartotojų grupėms. 10-30 GHz dažnio diapazonas yra licencijuotas ir duomenų perdavėjas turi gauti atitinkamą leidimą valstybinėje radijo ryšių tarnyboje dėl jo panaudojimo. Duomenų pralaidumas priklauso nuo išskirtos dažnių juostos pločio ir gali siekti dešimtis ir šimtus Mbps spartą. Tai pakankamai rangus, bet kokybiškas ryšys. Komponentai: - bevielio tinklo plokštė (WNIC); - prieigos taškas; - antena (vienkryptė, daugiakrypė). Palydovinės sistemos duomenis perduoda taip pat gigahercų diapazone, tad pralaidumas siekia iki kelių ar keliolikos gigabitų per sekundę. Palydovas paprastai iškeliamas 35680 km virš žemės paviršiaus, skrieja geocentrine orbita kartu su žeme ir laikosi virš to paties žemės taško. Palydovai veikia kaip retransliacijos stotys. Vienu palydovu galima aprėpti iki trečdalio žemės paviršiaus. Tačiau tai pakankamai brangi ryšio sistema. 44. Fizinės aplinkos pralaidumas. Naikvisto ir Šenono prielaidos. Linijos pralaidumas (throughput) Pralaidumas charakterizuojamas maksimalaus informacijos perdavimo greičio linija. Paprastai matuojamas bitų/sek. (bodai, bps), Kbitų/sek. (Kbps), Mbitų/sek. (Mbps), Gbitų/sek. (Gbps). Linijos pralaidumas pri­klauso nuo linijos charakteristikų (greitis – pralaidumas, apimtis, patikimumas, saugumas, trikdžių lygis) ir nuo perduodamo signalo spektro. Paprastai gerai perduodamas tas signalas, kurio harmo­nikos (signalo dedamosios) patenka į perduodamų dažnių juostą, prie­šingu atveju signalas smarkiai iškraipomas. Laikas T, reikalingas perduoti vienam simboliui, priklauso nuo kodavimo metodo ir signalizavimo greičio, t. y. kiek kartų signalas pasikeičia per sekundę. Pasikeitimų kiekis per sekundę yra matuojamas bodais (baud). b bodų linija nebūtinai perduoda b bitų / s (bps). Jei naudojami tik du signalo lygiai 0 ir 1, tuomet bodai ir bitai / s sutampa. Tokiu atveju telefoninėmis linijomis galima perduoti labai mažai informacijos (

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!