Tinklai

Turinys:

1. Įvadas
2. Tinklo topologija
3. Įrenginiai
    3.1 Tinklo adapterio plokštė
    3.2 Koncentratoriai
    3.3 Kartotuvai
    3.4 Modemai
    3.5 Kabeliai
    3.6 Mobiliųjų tinklų įranga
4. Tinklų architektūra
5. Literatūra

1. Įvadas

Viena skruzdelė, kad ir kokia stipri bebūtų, tėra silpnas sutvėrimas, lyginant su vieningo skruzdėlyno galybe. Taip ir kompiuteriai įgauna tikrą galią sujungti tarpusavyje į tinklą. Mažiausias kompiuterių tinklas – tai du tarpusavy sujungti kompiuteriai. Jei kompiuteriai yra tinkle, jie gali leisti pasinaudoti vienas kito resursais – kietu disku ar išoriniais įrenginiais.

Pastaruoju metu vis daugiau ir daugiau kompiuteriu vienu ar kitu būdu prijungiami prie globalinio tinklo. Retoje firmoje nerasime lokaliojo tinklo. Į lokalius tinklus jungiasi vieno namo, ar kvartalo gyventojai. Dėl šių tendencijų labai svarbu išmanyti, kaip veikia tinklo įranga, ir apskritai kokių tipų ji būna.

2. Tinklo topologija

Žvaigždinė topologija - žvaigždės topologijoje visi tinklo kompiuteriai prijungiami prie centrinio komponento – koncentratoriaus ( hub ). ,

Žiedinė topologija - Žiedinėje topologijoje nebūna nė vieno laisvo kabelio galo, kur būtų reikalinga uždėti aklė.

Linijinė (šinos) topologija- ealizuoti naudojamas vienas kabelis, vadinamas segmentu arba magistrale ( backbone , trunk ).

CSMA/CD - metodas reguliuojantis tinklo darbą.

koncentratorius - tinklo komponentai.

Token - kanalinio lygio protokolas.

Markeris - perduodamas ratu iš vieno kompiuterio kitam, kol kuris nors kompiuteris pasiruošia siųsti duomenis.

Kompiuterių sujungimui ir signalo perdavimui tarp jų šiuo metu plačiausiai naudojami kabeliai (bevielis sujungimas bus aptartas atskirai). Tačiau nepakanka kabeliu sujungti tinklo įrangą. Skirtingos OS , plokštės, įvairūs kabeliai ir kiti komponentai bei skirtinga kompiuterių sąveika reikalauja savitų tinklo realizavimo metodų.

Terminas topologija ( topology ) arba tinklo topologija reiškia fizinį kompiuterių, kabelių ir kitų tinklinių komponentų išdėstymą. Tai standartinis terminas, apibūdinantis fizinį tinklo komponavimą vietoje terminų: tinklo fizinis išdėstymas, tinklo komponavimas, tinklo schema ir pan. Tinklo charakteristikos priklauso nuo pasirinktos topologijos. Kitaip sakant, pasirinktoji tinklo topologija apsprendžia tinklo įrangos sudėtį, galimybes, plėtrą, tinklo administravimo būdą.

Projektuojant tinklus iškyla tiek programinės, tiek techninės įrangos suderinamumo problemos. Skirtingos topologijos tinkluose naudojamos skirtingos duomenų keitimosi tarp darbo stočių procedūros. Jas vadinsime duomenų perdavimo protokolais. Natūralu, kad skirtingi įrangos gamintojai taiko skirtingas projektavimo ir gamybos technologijas, signalų kodavimo, siuntimo ir priėmimo sistemas. Tačiau be savitarpio veiksmų koordinavimo sunku realizuoti skirtingų tinklų ryšius. Išspręsti šiuos klausimus padeda vieninga standartų sistema. Tarptautinis Elektrotechnikos ir Elektronikos inžinierių institutas ( IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers ) išanalizavęs įvairių gamintojų produktus sukūrė duomenų perdavimo vietiniuose tinkluose metodus ir protokolų standartus (IEEE802 specifikacijas).

Signalas ilgoje linijoje

Bangų teorija skelbia, kad sklindantys kabeliu elektriniai signalai turi savybę atsispindėti nuo kabelio galų. Signalo amplitudė priklauso nuo daugelio parametrų, pavyzdžiui dažnio, fazinių virsmų ir įvairiausių trikdžių. Analizuojant signalo perdavimą paskirstytųjų parametrų grandinėmis, teorinės elektrotechnikos kurse įrodoma, kad ilgose dvilaidėse linijose atsiranda bangų atspindžiai, kai signalo tiesioginės bangos į linijos galą atneša daugiau energijos, negu jos suvartoja apkrovos varža. Vadinasi, jeigu ryšio magistralės gale nebus sumontuoti specialūs signalo energiją sugeriantys įtaisai, vadinamosios aklės ( terminators ), tai signalo atspindžiai virs trikdžiais, kurie gali išvesti iš rikiuotės visą tinklą.

Bazinės topologijos

Visi tinklai projektuojami trijų bazinių topologijų pagrindu:

• linijinės arba šinos (bus, linear bus), kai visi kompiuteriai sujungti išilgai vieno kabelio;
• žvaigždės ( star ), kai kompiuterius jungiantys kabelio segmentai išeina iš vieno taško;
• žiedo ( ring ), kai kompiuterius jungiantis kabelis yra uždaro žiedo pavidalo.

Nors bazinės topologijos yra paprastos, tačiau praktikoje dažniausiai pasitaiko gana sudėtingos jų kombinacijos, talpinančios savyje kelių bazinių topologijų savybes ir charakteristikas.

Linijinė (šinos) topologija ( Ethernet )

Linijinė arba šinos topologija IEEE802.3 ( Ethernet ) yra pati paprasčiausia. Tai firmos Xerox metodas, sukurtas dar 1975 metais. 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.

Linijinė topologija yra pasyvi topologija. Tai reiškia, kad kompiuteriai tiktai priiminėja tinkle cirkuliuojančius duomenis, bet neatlieka jokių signalų regeneravimo, keitimo ar persiuntimo operacijų. Antra vertus, atsijungus arba sugedus bet kuriam pasyvios topologijos tinklo kompiuteriui, tai nesutrikdys viso tinklo veikimo.

Žvaigždės topologija

Žvaigždės topologijoje visi tinklo kompiuteriai prijungiami prie centrinio komponento – koncentratoriaus ( hub ). Signalas iš jį pasiuntusio kompiuterio per koncentratorių perduodamas visiems likusiems tinklo kompiuteriams. Kuriam jis skirtas, tas ir pasiima. Šiai schemai realizuoti reikia daug kabelio, be to, sugedus koncentratoriui , nebeveiks visas tinklas. Antra vertus, sugedus ar atsijungus bet kuriam vartotojo kompiuteriui, kitiems tai neturės įtakos. Šioje topologijoje dėl naudojamų ryšio linijų ypatybių beveik neturi įtakos signalo atspindžiai ir nereikalingos aklės.

Šios topologijos ištakos siekia tuos laikus, kai vienas galingas centrinis kompiuteris dirbo su daugeliu mažesnių darbo stočių.

Žiedinė topologija

Žiedinėje topologijoje nebūna nė vieno laisvo kabelio galo, kur būtų reikalinga uždėti aklė. Duomenų signalai perduodami viena kryptimi ir praeina visus žiedo kompiuterius. Fiziniame žiede kiekvienas kompiuteris turi kartotuvo funkciją. Todėl vienam kompiuteriui sugedus, visas tinklas nustoja veikęs. Šiuolaikiniuose žiediniuose tinkluose ši topologija paprastai realizuojama koncentratoriuje , todėl fizinės jungtys iš išorės mažai skiriasi nuo žvaigždės topologijos.

Vienas iš duomenų perdavimo būdų žiediniame tinkle yra perdavimas su markeriu (IEEE802.5, Token Ring ). Markeris ( token ) perduodamas ratu iš vieno kompiuterio kitam, kol kuris nors kompiuteris pasiruošia siųsti duomenis. Siunčiantysis kompiuteris prie markerio “prisega” duomenis bei kompiuterio gavėjo adresą ir tą paketą perduoda į tinklą. Paketas eina per visus kompiuterius, kol sėkmingai gavęs duomenis kompiuteris praneš apie tai siuntėjui. Tada siuntėjas suformuoja naują markerį ir grąžina jį į tinklą. Čia gali susidaryti klaidingas įspūdis, kad šis procesas vyksta lėtokai. Iš tiesų, markerio perdavimo greitis žiedu artimas šviesos greičiui. Pavyzdžiui, 200 m skersmens žiedu markeris cirkuliuoja apie 10000 kartų per sekundę. Metodas skirtas žiedinei arba žvaigždės-žiedo topologijai. Token Ring trūkumas – neilgi kabeliai tarp koncentratorių ir kitų aktyvių tinklo elementų.

Kombinuotos topologijos

Tai vis dažniau šio metu sutinkamos topologijos. Paprastai jos susiformuoja atskirais tinklų plėtros etapais, sujungiant mažesnius LAN'us į vieną didesnį.

Žvaigždė-šina

( star -bus ), kai keletas žvaigždės topologiją turinčių tinklų sujungiami linijiniu magistraliniu kabeliu. Sugedus atskiram kompiuteriui tinklas funkcionuoja toliau, o sugedus vienam iš koncentratorių , nustoja veikti tiktai ta tinklo dalis, kuri prijungta ir šakojasi iš to koncentratoriaus .

Žvaigždė-žiedas

( star - ring ) išoriškai labai panašus į praeitą. Skiriasi tuo, kad čia visi koncentratoriai žvaigžde prijungti prie centrinio koncentratoriaus , kuriame organizuojamas duomenų perdavimo žiedas. Kai kuriuose tinkluose taip pat atrodo ir taip vadinamoji medžio topologija (firmos Apple tinkluose).

Žvaigždė – narvelis ( mesh )

Narvelio ( mesh ) topologija yra labai patikima, nes poromis (gardelėmis) sujungiami visi tinklo kompiuteriai, tačiau brangiai kainuoja kabelinė įranga. Dažniau naudojama hibridinė topologija žvaigždė – narvelis, kai į gardeles sujungiami tik svarbiausi tinklo kompiuteriai, o likę prijungiami žvaigžde nuo narvelio perimetro.

Topologijos parinkimas

Egzistuoja daug faktorių, nulemiančių konkretaus tinklo topologijos pasirinkimą. Dažniausiai tai būna organizaciniai ar finansiniai motyvai:

Linijinė

Privalumai:

1. Taupiai naudojamas kabelis

2. Paprasta ir nesudėtinga naudoti perdavimo terpė

3. Lengvai plėtojama, prijungiant papildomus segmentus leistino magistralės ilgio ribose

Trūkumai:

1. Esant dideliam tinklo apkrovimui, krenta jo našumas

2. Sunku lokalizuoti problemas

3. Kabelio gedimas išveda tinklą iš rikiuotės

Žiedinė

Privalumai:

1. Visi kompiuteriai turi lygias teises

2. Vartotojų skaičius neturi žymesnės įtakos tinklo našumui

Trūkumai:

1. Vieno kompiuterio gedimas gali išvesti iš rikiuotės visą tinklą

2. Sunku lokalizuoti problemas

3. Norint pakeisti tinklo konfigūraciją, reikia išjungti visą tinklą

Žvaigždinė

Privalumai:

1. Tinklą lengva plėtoti, prijungiant naujus vartotojus

2. Centralizuotas valdymas ir kontrolė

3. Vartotojų prijungimas ar atjungimas nekeičia tinklo darbo našumo

Trūkumas

Centrinio mazgo gedimas išveda iš rikiuotės visą tinklą

Narvelinė

Privalumas

Didelis patikimumas ir tinklo gyvybingumas

Trūkumas

Brangi tinklo terpės įranga, reikia daug kabelio

Išvados:

Terminas topologija ( topology ) arba tinklo topologija reiškia fizinį kompiuterių, kabelių ir kitų tinklinių komponentų išdėstymą.T inklo charakteristikos priklauso nuo pasirinktos topologijos. Kitaip sakant, pasirinktoji tinklo topologija apsprendžia tinklo įrangos sudėtį, galimybes, plėtrą, tinklo administravimo būdą. kirtingos topologijos tinkluose naudojamos skirtingos duomenų keitimosi tarp darbo stočių procedūros. Visi tinklai projektuojami trijų bazinių topologijų pagrindu:

3. Tinklo įrenginiai

3.1 Tinklo adapterio plokštė

Tinklo adapterio plokštė ( network interface adapter) — Įrenginys, užtikrinantis kompiuteriui priėjimą prie LBC. Tinklinis adapteris gali būti statomas į motininę plokštę arba gali būti pagamintas plokštės viduje praplėtimas.

Tinklo adresas - tinklo adapterio plokštės adresas, kad OS galėtų ją skirti nuo kitų plokščių

Tinklo adapterio plokštė – tai fizinė sąsaja tarp kompiuterio ir perdavimo terpės. Plokštės įstatomos į visų tinklo kompiuterių ir serverių plėtimo jungčių lizdus arba integruojamos į pagrindinę plokštę ( motherboard ), o į atitinkamą adapterio jungtį ( port ) atvedamas tinklo kabelis. Tinklo plokštės paskirtis:

• apdoroti iš kompiuterio gautus duomenis ir paruošti juos perdavimui tinklo kabeliu;
• perduoti duomenis kitam kompiuteriui;
• valdyti duomenų srautą tarp kompiuterio ir kabelio;
• priimtus iš kabelio duomenis pakeisti kompiuterio procesoriui suprantamu pavidalu.

Duomenų apdorojimas ir paruošimas

Kompiuterio viduje duomenys perduodami 16 arba 32 bitų šinomis , vadinasi, vienu metu 16- ka arba 32- iem laidais lygiagrečiai perduodami 16 arba 32 signalai, kurių kiekvienas lygus 1 bitui. Tinklo kabelyje duomenys bitų srautu perduodami nuosekliai. Tinklo adapterio plokštė lygiagretų duomenų srautą paverčia nuosekliu elektrinių ar optinių signalų srautu, kurį į kabelį perduoda transiveris .

Dalį signalų apdorojimo prisiima tinklo adapterio techninė įranga, kitą dalį adapterio ROM įrašytos programos ir įvairiausios tvarkyklės.

Tinklo adreso sąvoka

Tinklo adapterio plokštė kompiuterio OS nurodo savo adresą ( network adress ) , kad OS galėtų ją skirti nuo kitų plokščių. Unikalūs plokščių tinklo adresai nustatyti IEEE komiteto kiekvienam plokščių gamintojui, kuris tai įrašo į plokštės ROM. Kompiuteris ir tinklo plokštė yra glaudžiai susiję. Plokštei gali būti išskiriama RAM sritis tiesioginės kreipties procesams ir duomenų buferizavimui , kadangi informacija dažniausiai perduodama greičiau, negu adapteris gali apdoroti.

Duomenų perdavimas ir valdymas

Prieš duomenų siuntimą į tinklą, siunčiančioji ir priimančioji plokštės atlieka elektroninį dialogą, kurio metu abipusiškai nustatoma:

• Maksimalus perduodamų duomenų bloko dydis.
• Duomenų paketo, siunčiamo be gavimo patvirtinimo, dydis.
• Laiko intervalai tarp siunčiamų duomenų blokų.
• Laiko intervalas, per kurį reikia išsiųsti patvirtinimą.
• Buferių dydis, kuris rodo, kiek duomenų gali priimti kiekviena plokštė be perpildymo.
• Perdavimo ir priėmimo greitis.

Jeigu sąveikauja skirtingo našumo plokštės, tai spartesnioji prisiderina prie lėtesnės ir duomenų perdavimas pradedamas abiem plokštėm priimtina sparta.

Serveryje esantis adapteris yra labiausiai apkrautas tinklo komponentas, todėl privalo turėti pačią didžiausią greitaveiką. Darbo stotyse gali būti silpnesnės plokštės, jeigu dirbama vien su tekstais, naudojamasi elektroniniu paštu ar tvarkoma dokumentacija. Duomenų bazių ir inžinerinių uždavinių sprendimui darbo stotyse irgi reikalinga kokybiška įranga.

Greitaveikos faktoriai

Sistemos kompiuteris – duomenų šina – tinklo adapteris našumą lemiantys veiksniai:

1. Tiesioginė kreiptis į kompiuterio RAM. Duomenys iš tinklo adapterio buferio perduodami tiesiai į kompiuterio darbinę atmintį, aplenkiant CPU .
2. Tinklo adapterio darbinės atminties talpa. Didesnė adapterio RAM talpa žymiai pagreitina veikimą, nes yra arčiausiai.
3. Kompiuterio RAM talpa. Jei kompiuteris turi didelį darbinės atminties rezervą, tai jį gali panaudoti tinklo adapterio procesorius siunčiamų ir gaunamų duomenų paketų kaupimui.
4. Kompiuterio duomenų šinos valdymas. Jeigu plokštė gali laikinai perimti kompiuterio duomenų šinos valdymą, aplenkiant CPU , tai duomenys bus perdavinėjami tiesiog į sisteminę atmintį. CPU tuo metu gali spręsti kitus uždavinius ir visos sistemos greitaveika padidėja 20 – 70 %.
5. Duomenų paketų buferizavimas . Kadangi šiuolaikinės plokštės duomenis perdavinėja ir priiminėja daug greičiau, negu gali juos apdoroti, tai duomenų sukaupimas buferyje gali žymiai paspartinti tinklo veikimą, žinoma, jei atminties buferis pakankamai talpus.
6. Adapterio vidinis mikroprocesorius. Dauguma šiuolaikinių plokščių turi nuosavą mikroprocesorių. Tuo atveju mažiau apkraunamas kompiuterio CPU ir pagreitėja visos tinklinės operacijos.

Specializuoti adapteriai

Beveik visoms operacinėms sistemoms yra sukurti ir gaminami bevielio tinklo adapteriai. Prie adapterio plokštės komplektuojama antena su prijungimo kabeliu, programinė įranga darbui su konkrečiu tinklu, diagnostikos programa, įdiegimo programinė įranga. Šie adapteriai gali būti panaudoti vietiniam bevieliam tinklui sukurti arba mobiliam prisijungimui prie kabelinio LAN .

Plėtojant kabelinę optiką labai patrauklu optinio pluošto kabelį jungti tiesiai i PC tinklo adapterį. Kol kas tokį sprendimą riboja sistemos kaina, bet tai tik laiko klausimas, nes lemia žymiai didesnis tokio tinklo pralaidumas, patikimumas ir saugumas. Tokios optinio pluošto tinklo adapterių plokštės taip pat yra gaminamos.

Tais atvejais, kai darbovietėje operuojama labai slapta informacija, darbo stotyse nebūna jokių kaupiklių, kad vartotojas nieko negalėtų nukopijuoti į kokią nors laikmeną. Tokio kompiuterio paleidimui reikalingas alternatyvus valdymo ir tinklo palaikymo programinės įrangos saugojimo metodas. Daroma taip: kompiuterio paleidimui reikalingas programinis kodas įrašomas specialioje mikroschemoje ( remote boot PROM ), kuri įstatoma į tinklo plokštės lizdą. Įjungtas toks bediskis PC iš karto ima veikti tinklo terpėje.

Koncentratorius - alima kontroliuoti tinklo apkrovimą (traffic), kadangi daugelis aktyvių (active) koncentratorių turi diagnostikos funkcijas.

Aktyvus koncentratorius - k oncentratoriai , kurie regeneruoja siunčiamąjį signalą panašiai kaip kartotuvai, vadinami aktyviais.

Hibridinis koncentratorius - Koncentratoriai su skirtingų tipų jungtimis skirtingiems kabeliams prijungti, vadinami hibridiniais ( hybrid ).

Kartotuvas ( Repeater) - sustiprina signalą tinkle.

Pasyvus koncentratorius - Koncentratoriai , kurie signalo nestiprina ir neatlieka jo regeneravimo, vadinami pasyviais

3.2 Koncentratoriai ( hub's )

Šiuolaikiniuose tinkluose koncentratoriai tapo standartiniu tinklo komponentu. Kai kuriose topologijose jie vaidina centrinį vaidmenį, pavyzdžiui, žvaigždės arba kombinuotose topologijose. Koncentratoriaus panaudojimas turi daug privalumų:

• nutrūkus kabeliui iš koncentratoriaus į kurį nors tinklo kompiuterį, tinklas funkcionuoja toliau;
• nesunku keisti tinklo konfigūraciją arba plėtoti tinklą, pakanka prie laisvos koncentratoriaus jungties prijungti naują kompiuterį ar kitą koncentratorių ;
• naudoti skirtingų tipų kabelius su skirtingomis jungtimis;
• galima kontroliuoti tinklo apkrovimą ( traffic ), kadangi daugelis aktyvių ( active ) koncentratorių turi diagnostikos funkcijas.

Aktyvūs koncentratoriai

Koncentratoriai , kurie regeneruoja siunčiamąjį signalą panašiai kaip kartotuvai, vadinami aktyviais. Jie gali turėti nuo 4 iki 32 jungčių (prievadžių) kompiuterių prijungimui. Aktyviems koncentratoriams maitinti reikalingas atskiras elektros srovės šaltinis.

Pasyvūs koncentratoriai

Koncentratoriai , kurie signalo nestiprina ir neatlieka jo regeneravimo, vadinami pasyviais. Taip elgiasi montažiniai paneliai ir komutatoriai (komutuojantys blokai). Pasyviems koncentratoriams nereikia atskiro elektros srovės šaltinio.

Hibridiniai koncentratoriai

Koncentratoriai su skirtingų tipų jungtimis skirtingiems kabeliams prijungti, vadinami hibridiniais ( hybrid ).

Kartotuvai ( repeater's )

Besivystančios organizacijos susiduria su tokia tinklo plėtros problema, kai prisieina pailginti magistralinį kabelį. Tai gali būti padaryta dviem būdais:

• sujungti kabelio segmentus specialaus sujungiklio ( barrel connector ) pagalba. Tačiau didesnis pasyvių ( passive ) sujungiklių skaičius iškraipo ir silpnina perduodamą signalą, tuo pačiu sumažina tinklo darbo stabilumą;
• dviejų kabelio segmentų sujungimui naudoti kartotuvą ( repeater ). Priešingai nei sujungiklis , kartotuvas sustiprina signalą, todėl ilgais kabeliais perduodamas kokybiškas signalas.

Kartotuvai gali atlikti ir signalo paskirstymo funkcijas, veikti kaip aktyvūs hibridiniai koncentratoriai žvaigždės ir žvaigždės - šinos topologijos LAN'e .

Modemai

Simplex - Simpleksas (vienpusis) - reiškia, kad signalas gali būti siunčiamas tik viena kryptimi, todėl šių modemų greitis nėra didelis.

Half duplex- Half duplex - reiškia, kad signalai gali būti siunčiami abejomis kryptimis, bet ne tuo pačiu momentu.

Full duplex - Full duplex (pilnas dvipusis ryšys) - full-duplexing transmission – duomenų perdavimo būdas, kai dvi sistemos gali perduoti duomenis vienu momentu. Pvz.: telefoninis skambutis (vienu metu gali kalbėti abu pašnekovai).

Dial up - Ryšio kokybė nėra garantuojama, tačiau visos telefonų kompanijos užtikrina tam tikrą lygį. Beveik visą laiką naudojamas dviejų laidų kabelis, kadangi 4 laidų skambinimas yra varginantis ir brangus.

Aido slopintuvas - okalios atšakos (paprastai 2 laidų grandinė) ir magistralės (paprastai 4 laidų grandinė) sujungime gali kilti aidas. Aido efektu vadinamas reiškinys, kai kalbantis telefonu žmogus po trumpos pauzės girdi savo žodžius

Aido atšaukiklis - šis prietaisas panaikina aidą nustatydamas ar kitame ryšio gale vyksta signalo siuntimas ar ne. Jei pasitvirtinama įjungiams signalo ateniuatorius aidui visisškai nuslopinti.

Moduliacija - yra procesas, kurio metu diskretiniai signalai paverčiami į analoginius signalus, kad būtų galima juos perduoti telefono linijomis.

Demoduliacija - yra procesas, kurio metu analoginiai signalai vėl paverčiami į diskretinius signalus, kad juos galėtų apdoroti priimantis kompiuteris

ĮVADAS

Pirmosios elektroninio ryšio priemonės – telegrafai ir teletaipai laidais siuntė nuolatinės elektros srovės impulsus. Dabartiniuose kompiuteriuose naudojamas patobulintas šios technikos variantas. Bet telefonais iki šiol laidais siunčiami analoginiai signalai. Signalo stipris ir dažnis priklauso nuo garso stiprio ir tono. Todėl telefonas negali perduoti nuolatinės srovės signalų, naudojamų kompiuteriniuose ryšių tinkluose.

5-ąjį ir 6-ąjį dešimtmetį paplitus kompiuteriams, reikėjo juos suderinti su telefono ryšių linijomis. Modemas (moduliatorius-demoduliatorius) paverčia kompiuterio skaitmeninius impulsus analoginiais impulsais, perduodamais telefono ryšių tinklais. Pirmųjų modemų greitis buvo tik 300 bitų per sekundę. Jie dabar atrodo labai lėti, bet tada buvo greiti. Dabartinių modemų greitis yra šimtus kartų didesnis. Jiems pritaikyti mikroprocesoriai. Jie greitesni už daugelį ankstesnių kompiuterių. Tačiau informacijos perdavimo greitį dabar daugiausia nulemia dvilaidės telefono linijos.

Ankstyvieji kompiuteriai buvo dideli ir brangūs, kainavo milijonus dolerių, jiems reikėjo didelio pastovios temperatūros ploto, juos aptarnavo daug programuotojų ir technikų. Vilniaus universitete veikė didelis skaičiavimo centras, kompiuteriams aušinti buvo pastatytas vandens baseinas, kompiuterius aptarnavo apie porą šimtų žmonių. Dar galingesnius kompiuterius turėjo Lietuvos mokslų akademija.

MODEM - Vertiklis, modemas

Moduliavimo ir demoduliavimo įrenginys, verčiantis skaitmeninius signalus į tolydžiuosius ir atvirkščiai. Tolydieji signalai perduodami tolydžiojo ryšio (pvz., telefono) linijomis.

MOD uliavimas + DEM oduliavimas = MODEM as

Pagal prijungimo būdą modemai skirstomi į vidinius (1 pav.) ir išorinius (2 pav.). Vidinis modemas įdedamas į kompiuterio vidų. Jis maitinimą gauna tiesiogiai iš kompiuterio. Norint prijungti vidinį modemą prie kompiuterio, nereikia jokio kabelio. Išorinis modemas yra nepriklausomas techninis vienetas, jis atskirai prijungiamas prie elektros energijos šaltinio. Modemas su kompiuteriu sujungiamas specialiu kabeliu.

1 pav.	2 pav.

Kai mes kalbame, skleidžiame nenutrūkstamas garso bangas arba analoginius signalus (3 pav.). Kompiuteriai visas operacijas atlieka su diskretiniais signalais (4 pav.). Todėl norint, kad kompiuteris galėtų perduoti duomenis kitam kompiuteriui telefono linija, diskretinius signalus reikia paversti į analoginius, o priimančiajame kompiuteryje vėl paversti juos į diskretinius signalus. Šie procesai vadinami signalų moduliavimu ir demoduliavimu. Moduliacija yra procesas, kurio metu diskretiniai signalai paverčiami į analoginius signalus, kad būtų galima juos perduoti telefono linijomis. Demoduliacija yra procesas, kurio metu analoginiai signalai vėl paverčiami į diskretinius signalus, kad juos galėtų apdoroti priimantis kompiuteris. Šias funkcijas atlieka modemai.

3 pav. Analoginis signalas	4 pav. Diskretinis signalas

MODEMŲ KLASIFIKACIJA

• Amplitudę
  • Short Haul
  • Voice Grade (VG)
  • Wideband
• Linijos tipas
  • Dial-up
  • Leased
  • Private
• Veikimo būdas
  • Half Duplex
  • Full Duplex
  • Simplex
• Sinchronizacija
  • Asynchronous (nesinchroniškas)
  • Synchronous (sinchroniškas)
• Moduliacija (Modulation)
  • AM
  • FM/FSK
  • PM
  • TCM
• Data Rate (greitis)

Short Haul

Short haul modemai yra pigi priemonė sujungti kompiuterius trumpais atstumais (iki 15 km). Šie modemai naudoja privačias linijas ir nėra viešųjų sistemų dalis. Short haul modemai gali aptarnauti ir didesniu atstumu esančias sistemas, tačiau nuo atstumo priklauso ryšio kokybė. Kadangi signalas silpnėja, kuo didesnis atstumas, norint padidinti atstumą reikia sumažinti duomenų perdavimo greitį, kad būtų galima sumažinti klaidų tikimybę.

Short haul modemai yra pigesni už kitus dėl dviejų priežasčių:

1) Nereikia elektroninės schemos, kuri pritaikytų duomenų perdavimo greitį, t. y. nereikia tikrinti, kokiu greičiu modemas kitame ryšio gale gali priimti duomenis.

2) Nereikia elektroninės schemos, kuri sumažintų ar taisytų ryšio triukšmą, kadangi perduodant duomenis mažais atstumais triukšmas nedidelis.

Yra du pagrindiniai short haul modemų tipai:

1) Analoginiai modemai, kurie naudoja paprasčiausią moduliacijos metodą, kuriuose nėra sudėtingų prietaisų klaidų kontrolei. Šie modemų didžiausias greitis paprastai 9600 bps, bet yra keletas kurie palaiko ir didesnius greičius (iki 64 000 bps).

2) „Line drivers“ padidina skaitmeninį signalą, kurį reikia siųsti į jungimosi kanalą ir nesiunčia nešamojo signalo, kaip įprasti modemai. „Line drivers“ yra labai maži ir pigūs. Jie jungiami į RS323 terminalo jungiklį (kadangi juose nėra maitinimo šaltinio, jie naudoja DTE - DCE sąsajos signalo perdavimo įtampą kaip nekintamos elektros srovės šaltinį).

Voice Grade (VG)

Voice-grade modemai yra naudojami vidutiniu ir dideliu greičiu neribotu atstumu perduoti duomenis. Šie modemai yra brangūs ir jų derinimas bei palaikymas yra sudėtingi. Naudojami sujungimo kanalai: skirtinė linija ir dial-up.

Voice-band telefoninis tinklas naudojamas duomenų perdavimui. Jungtis „vartotojas – vartotojas“ gali būti skirtinė, arba surinkus numerį (prisiskambinant). Bendravimas abejais būdais yra vienodas, vienintelis skirtumas vartotojui yra, kad kai kurie nepageidaujami faktoriai (signalo silpnėjimas, pauzių iškraipymas) skirtinėje linijoje atitinka tam tikrus reikalavimus, o prisiskambinus (dialed) gali būti apibūdinti tik statistiškai.

Wideband

Wideband modemais jungiami kompiuteriai naudojant keleto telefono linijų multipleksingą. Šie modemai veikia labai dideliu greičiu.

Leased, Private (Nuomotos, privačios)

Jungiant kompiuterius nuomotomis ar privačiomis linijos (paprastai 4 laidų) yra naudojami tik „leased-line“ modemai. Naudojama arba jų pora (paprastame dviejų kompiuterių susijungime) arba keletas (kelių kompiuterių tinkle). Jei sujungimo priemonė yra telefono tinklai, tai perdavimo charakteristikos paprastai atitinka tam tikrus reikalavimus, bet jei kur nors jungtyje dalyvauja radijo ryšys, tai kokybė gali būti kintanti (nenuspėjama).

Dial – Up

Dial-up modemais galima susijungti dviems kompiuteriams, renkant numerį rankiniu būdu arba automatiškai, bei atsiliepiant. Ryšio kokybė nėra garantuojama, tačiau visos telefonų kompanijos užtikrina tam tikrą lygį. Beveik visą laiką naudojamas dviejų laidų kabelis, kadangi 4 laidų skambinimas yra varginantis ir brangus.

Dviejų ir keturių laidų linijos

Keturių laidų (4W) linija yra pora dviejų laidų (2W) linijų, vienos perdavimui ir vienos duomenų gavimui, kuriose abiejų krypčių signalai yra visiškai atskiri. Visišką atskyrimą galima garantuoti tik tada, kai užtikrinama, kad keturių laidų konfigūracija nuo siūstuvo iki imtuvo nekinta. 4W/2W tinkle linijos gali būti kombinuotos (dažnai vadinamos hibridinės) bet kuriame signalo kelio taške. Tokiu atveju tariamosios varžos nesutapimai sukelia atspindžius ir interferenciją tarp signalų.

Half Duplex (pusiau dvipusis)

Half duplex reiškia, kad signalai gali būti siunčiami abejomis kryptimis, bet ne tuo pačiu momentu. Telefono linijoje dažnai būna įmontuoti aido slopintuvai, kurie leidžia duomenų perdavimą tik viena kryptimi, tai paverčia kanalą half-duplex‘iniu. Aido slopintuvus po truputį keičia aido atšaukikliai (echo cancelers), kurie teoriškai yra pilnai dvipusiai (full-duplex) įtaisai.

Kai modemas prijungiamas prie dviejų laidų linijos, signalo išėjimo tariamoji varža negali tiksliai atitikti įėjimo tariamosios varžos, dalis linija perduoto signalo (dažnai labai iškraipyto) atspindima. Todėl pusiau dvipusiai imtuvai yra išjungiami (gauti duomenys ignoruojami) kai lokalus siųstuvas įjungtas.

Pusiau dvipusiai modemai gali veikti pilnai dvipusėse linijose.

Pilnai dvipusiai (Full Duplex)

Pilnai dvipusis reiškia, kad signalas gali būti perduotas abiem kryptimis tuo pačiu momentu. Kad pilnai dvipusis ryšys dviejų laidų linija būtų įmanomas, reikia atskirti gaunamą signalą nuo perduoto signalo atspindžio. To pasiekiama arba naudojant skirtingas dažnių juostas siunčiant signalą skirtingomis kryptimis, tada signalai atskiriami filtruojant; arba naudojant aido atšaukimą (Echo Canceling).

Sakant pilnai dvipusis dažniausiai turima omeny, kad modemas gali perduoti ir gauti duomenis tuo pačiu momentu pilnu greičiu. Modemai, kurie suteikia lėtą atgalinį kanalą yra kartais vadinami padalinto greičio arba nesimetriškais modemais.

Pilnai dvipusis modemas neveikia pusiau dvipusėse linijose.

Vienpusis (Simplex)

Vienpusis reiškia, kad signalas gali būti siunčiamas tik viena kryptimi. Pavyzdžiui matavimų sistema gali turėti vienpusį modemą.

Aido slopintuvas ir aido atšaukiklis (Echo Suppressor and Echo Canceler )

Lokalios atšakos (paprastai 2 laidų grandinė) ir magistralės (paprastai 4 laidų grandinė) sujungime gali kilti aidas. Aido efektu vadinamas reiškinys, kai kalbantis telefonu žmogus po trumpos pauzės girdi savo žodžius. Psichologiniai tyrimai parodė, kad tai daugelį žmonių erzina, jie pradeda mikčioti arba sutrinka.

At the junction between the local loop, which is usually a 2-wire circuit, and the trunk, which is a 4-wire circuit, echoes can occur. The effect of the echo is that a person speaking on the telephone hears his own words after a short delay. Psychological studies have shown that this is annoying to many people, often making them stutter or become confused. To eliminate the problem of echoes, echo suppressors are installed on lines longer than 2000 km. (On short lines the echoes come back so fast that people cannot detect them). An echo suppressor is a device that detects human speech coming from one end of the connection and suppresses all signals going the other way. The device compares the levels at its two input ports, and if it decides, for example that the other end is talking, it inserts an attenuator in the return (echo) path, and vice versa.

Echo suppressors have several properties that are undesirable for data communication. First, they prevent full- duplex data transmission, which would otherwise be possible, even over the 2-wire local loop (by allocating part of the bandwidth to the forward channel and part to the reserve channel). Even if half-duplex transmission is adequate, they are a nuisance because the time required to switch directions can be substantial. Double-talking totally confuses them, and the attenuation may be switched in and out repeatedly. Furthermore, they are designed to reverse upon detecting human speech, not digital data.

To reduce these problems, when echo suppressors detect a specific tone they shut down, and remain shut down as long as the carrier is present (this is an example of inband signaling , where control signals that activate and deactivate internal control functions lie within the band accessible to the user). This disabling is usually done during initial handshaking by one modem transmitting an answer tone in either 2100 Hz ( CCITT standard ) or 2225 Hz (modems following the old Bell 103 standard ).

Echo suppressor are slowly being replaced by ECs, which allow a certain amount of double-talking and do not require "capture" time for any one talker to assume control of the connection.

* Asynchronous Modems

Most of the modems that operate in slow and moderate rates, up to 1800 bps, are asynchronous (using asynchronous data ). Asynchronous modems operate in FSK modulation and use two frequencies for transmission and another two for receiving. Asynchronous modems can be connected in different options to the communication media:

• Using 2-wire or 4-wire interface.
• Using switched lines or leased lines.
• Using interface to call unit/automatic answer, when dialing-up .

In a 2-wire line, full duplex operation can be achieved by splitting the channel into two sub-channels.

Figure Modem - 1

* Asynchronous data

Asynchronous data is not accompanied by any clock, and the transmitting and receiving modems know only the nominal data rate. To prevent slipping of the data relative to the modems' clocks, this data is always grouped in very short blocks (characters) with framing bits (start and stop bits). The most common code used for this is the seven-bit ASCII code with even parity.

* Synchronous Modems

Synchronous modems operates in the audio domain, at rates up to 28800 bps in audio lines, used in telephones systems (using synchronous data ). The usual modulation methods are the phase modulation and integrated phase and amplitude (at higher rates than 4800 bps).

In synchronous modems, equalizers are used, in order to offset the misfit of the telephone lines. These equalizers are inserted in addition to the equalizers, that sometimes already exist in the telephone lines.

These equalizers can be classified into three main groups:

1. Fixed/statistical equalizer - these equalizers offset the signal according to the average of the known attenuation in each frequency. Tuning the equalizer is sometimes done in the factory and stays fixed, usually they are used to operate at low rates in a dial up line.
2. Manually adjusted equalizer - these equalizers can be tuned to optimal performance to a given line. These equalizers should be re-tuned when the line is replaced and periodically. Specially, it should be tuned frequently when the line is of a low quality and it's parameters are changed frequently. Tuning is done using a button inside the modem (or on the external board).
3. Automatic equalizer - these equalizers are tuned automatically when the connection is established. Depending on the line quality in a specific moment, in a process of about 15ms to 25ms, after the first tuning, the equalizer samples the line continually and adjusts itself to the changed conditions, so the modem operates at each moment under optimal conditions. The fitness process operates, in some modems, at rates of 2400 times in a second.

Synchronous modems operate in the same manner asynchronous modems. However, synchronous modems operates at higher rates and since the requirements to transmit at these rates is increasing, most of the innovations are implemented for synchronous modems.

In synchronous modems the channel can be split for several consumers at various speeds. Modems who have this ability are called SSM - Split System Modem. These modems can use a simple split or a split using multipoint connection.

Synchronous data is accompanied by a clock signal. Synchronous data is almost always grouped in blocks, and it is the responsibility of the data source to assemble those blocks with framing codes and any extra bits needed for error detecting and/or correcting according to one of many different protocols (BISYNC, SDLC, HDLC, etc.). The data source and destination expect the modem to be transparent to this type of data, conversely, the modem can ignore the blocking of the data.

KABELINIAI MODEMAI

Įvadas

Šiuo metu vis daugiau ir daugiau atsiranda Internet'o vartotojų, atrodo dėl to turėtų kristi komutacinių paslaugų kainos, bet neatsižvelgiant į tai už komutacines paslaugas reikia vis daugiau ir daugiau mokėti, susidaro įspūdis, kad Telekomas kaip neturėjo konkurentų taip ir neturės.

Bet taip nebūna. Visada atsiranda tai, apie ką net negirdėjai. Tai kabeliniai modemai kurie gali sudaryti konkurenciją Telekomo magnatui. Kabeliniai modemai veikia kabelinių televizijų kabeliais. Ką tai duoda - nereikia mokėti už komutacines paslaugas, tik abonementinis mokestis. O, kaip žinome, per telefono liniją dažniausiai reikia mokėti ir abonementinį ir už komutacinių paslaugų teikimą. Ne gana to kabeliniai modemai gali palaikyti greitį siekiantį iki 10 Mb/s (kai kurie iki 40 Mb/s). Tai daugiau negu alternatyva Telekomui, kadangi per Internet'ą galima nauduoti ir kompiuterinę telefoniją.

KABELINIŲ MODEMŲ SANDARA

Derintojas (Tuner)

Demoduliatorius (Demodulator)

Moduliatorius (Burst modulator)

MAC (Media Access Control)

Duomenų priėjimo kontrolės (MAC) mechanizmas yra tarp siuntimo ir priėmimo srautų. Kontrolė gali būti vykdoma techninėje įrangoje arba programinėje ir techninėje kartu. Šis MAC labai sudėtingas ir daug sudėtingesnis už ethernet MAC, todėl realybėje jokia MAC sluoksnio funkcija neapsieina be mikroprocesoriaus pagalbos.

Sąsajos (Interface)

The data that pass through the MAC goes into the computer interface of the Cable Modem, be it Ethernet, USB, PCI bus or whatever.

CPU

KABELINIŲ MODEMŲ VYSTYMOSI TENDENCIJOS

Kabeliniai modemai

Kompiuterinės technologijos vystomos stebėtinai sparčiai. Dar neseniai modemai, dirbantys greičiu 28,8 Kb/s, skaitėsi labai greiti, o dabar tokių greičių nepakanka. Atsirado naujos technologijos, kurios reikalauja didesnių greičių Internet'o tinkle. Būtent dėl šios priežasties įrengimų kūrėjai ieško galimybių padidinti duomenų perdavimo greitį.

Paskutiniai įvykiai kabelinių modemų arenoje parodo tai, kad aukšto greičio technologijos darosi vis labiau prieinamos ir vis labiau patrauklesnės klientų dėmesiui.

Pavyzdžiui, kompaniją Bay Networks pareiškė, kad pateikė vartotojams jau 50 tūkst. kabelinių modemų. Motorola savo ruožtu, atnaujino savo kabelinių modemų sistemą ir padarė ją prieinamą tinklo operatoriams.

Šiuo metu, daugelis kompanijų neturi atitinkamo kabelinio tinklo ir negali pereiti prie kabelinių modemų naudojimo, kuriems reikalingas koaksialinis kabelis. "Koaksialinis kabelis mažai naudojamas mažose ir didelėse firmose, todėl korporacijoms prireiks infrastruktūros atnaujinimo", - paaiškina Kiran Teilor, TeleChoice kompanijos konsultantas. Tuo tarpu modernizacijos tekėjai greičiausiai siūlys hibridines sistemas, derinančias kabelinius modemus ir sistemas xDSL". Tuo tarpu tokios kompanijos, kaip Motorola, aktyviai vysto naują technologiją, jie mano, kad žemos kainos ir aukštas kabelinių modemų greitis pritrauks masę klientų. Kompanija siūlo atnaujinimo paketus sistemoms CableComm Data System, kartu su Auto Provizioning ir IP Filtering. Auto Provisioning turi konfigūravimo sistemą, kuri padeda kabelinių tinklų operatoriams.

Į sistemą CableComm System įeina CyberSurf - pajungimo priemonė prie hibridinio opto-koaksialinio tinklo per interfeisą 10Base-T, ir Cable Router - maršrutizatorių, kuris įrengiamas operatoriaus pusėje. Sistemos pralaidumo galimybės sudaro 10Mb/s perduodant duomenis ir 768 Kb/s priimant duomenis.

Naujo tipo kabeliniai modemai Rockwell.

2000 metais 40 mln. Amerikos namų galės naudotis Internetu per kabelinius tinklus. Kompanija Rockwell paskelbė, kad ateityje ji pasiruošusi išleisti chipset šiuolaikiniams ir ateities kabeliniams modemams.

Pirmiesiems kabelinių modemų vartotojams reikės užmokėti apie 300 dol. už išorinį modemą, surinktą naujo chipset Rockwell bazėje, pagal standartą MCNS. Pirmieji modeliai pasirodė jau 1998m. Vietoj to, kad mokėti už neribotą laiką ISP, vartotojas gali savo KTV operatoriui sumokėti nedaugiau 40 dol. per mėnesį.

Chipset Rockwell palaiko duomenų siuntimą ir gavimą standartiniu koaksialiniu kabeliu. Pirmieji modeliai dirbs tik informacijos gavimui iš Interneto, o duomenų siuntimui prireiks adapterio paprastam telefonui.

LCP nebrangus kabelinis modemas iš Lancity

6 Mhz dažnių kanale firma planuoja nauduoti kvadratinę fazinę moduliaciją (quadrature phase-shift-key, QPSK), kad palaikyti 10 Mb/s dvipusį duomenų perdavimo greitį.

Norą pasiūlyti rinkai aukšto greičio modemus, naudojančius koaksialinius kabelinės TV tinklus, pareiškė kelios firmos, jų tarpe Motorola ir aljansas Intel/Broadcom, bet Lancity prezidentas Rouzbeh Yassini pareiškė, kad jo firmos modemai iki šiol “konkuruoja tik su pažadais ir fantazijomis". Yassini laukia, kad Motorola išleis asimetrinį modemo įrenginį, turintį duomenų perdavimo į išorę 10 Mb/s, o kita kryptimi 700 Mb/s. Jo manymu, ne daug firmų galės sukurti įrenginius su dvipusiu duomenų perdavimo greičiu 10 Mb/s, kurių kainos bus panašios į Lancity.

Tim Lindenfelser, kompanijos Broadcom marketingo prezidentas, pareiškė, kad neturi teisės svarstyti sutarties su Intel, bet jam žinoma, kad Hewlett-Packard ir, mažiausiai dar keturios kompanijos pradės pardavinėti kabelinius modemus, kuriuose naudojamas mikroschemų Broadcom rinkinys, vykdantis kvadratinius amplitudžių moduliavimus (QAM). Firma Zenith ir kitos kompanijos taip pat dirba kabelinių modemų kūrimo srity, moduliavimo bazėje su daliniu šoninės linijos slopinimu.

Naujos kartos firmos Lancity LCP personaliniai kabeliniai modemai, bus realizuojami tokiomis kainomis: 595 dol. kabelinių ir telefoninių ryšių firmoms-operatoriams, o taip pat per komplektinio įrengimo gamintojus. Prieš tai esančių kartų modemai kainavo atitinkamai 15 ir 5 tūkst. dol. Kaip sako Yassini, toks ryškus kabelinių modemų kainų kritimas sąlygojamas aukšto integravimo laipsnių, pasiektų šiuose įrenginiuose. Lancity sukūrė specializuotą IS, turinčią 200 tūkst. ventilių ir vykdančią visas išlyginimo funkcijas, o taip pat RF modeliavimą. Kita IS, turinti 50 tūkst. ventilių, vykdo skaitmeninį MAC sluoksnio valdymą (Medium Access Control, valdymas priėjimų prie perdavimo srities).

Šių mikroschemų rinkinio greičio darbingumas daugiau negu 1,5 mlrd. transakcijų per sekundę. Pagal Yassinio žodžius, dėka aukšto integravimo, modemo dydį pavyko sumažinti iki plokštės dydžio. Jis įdiegiamas į PC, bet firmos, užsiimančios kabeline televizija, paprašė Lancity tęsti išorinių modemų gamybą. Firmos Lancity tiltas naudoja tradicinę tarp tinklinio protokolo adresaciją (IP-adresavimas) ir tinklo valdymo protokolą SNMP, leidžiantį kabelinių televizijų sistemoms funkcionuoti kaip LS Ethernet miesto ribose.

Lancity licenzijavo iš firmos Epilogue Technology baigtinį programinį kodą SNMP ir jau pademonstravo SNMP valdymo galimybes dirbant miesto tinkle.

1994 metais Lancity išleido savo pirmą IP-maršrutizatorių koaksialinio kabelio bazėje. Norint sukurti pigią Internet sistemą, kuri tiktų nedideliems ofisams ir privačių namų vartotojams (SOHO, small office/home office), Lancity sutelkė dėmesį tradicinių maršrutizatorių gamybai, kuriuose buvo naudojama ISDN sistema, ir buvo paketų komutacijos portai ryšiui per telefoną. Yassini leido suprasti, kad jo kompanija greit pasiūlys 10Mb Internet ryšį SOHO rinkai, kurių bazę sudaro modemai ir maršrutizatoriai, dirbantis su koaksialiniais kabeliais.

Nors personalinių Lancity modemų naudojimas reikalauja kabelinių telestočių, specialių įrenginių transformuoti duomenis, kaina tokio įrenginio sudaro mažiau 9,95 dol. už vieną mazgą. Kabelinė stotis gali būti, kaip IP - adresavimo registras, o taip pat kaip valdymo SNMP punktas, leidžiantis apžvelgti visą kabelinį tinklą kaip tradicinį TCP/IP tinklą. Kliento prijungimas didžia dalimi reguliuojamas automatiškai. Modemas įsijungia pats ir paprašo stotį reikalingo IP protokolo apsikeitimo ir duomenų, reikalingų signalo išlyginimui (jie priklauso nuo kabelio ilgio).

Bay networks kabeliniai modemai

Daugiausiai susidomėjimo paskutiniu metu kabelinių modemų srityje kelia firmos LANcity kabeliniai modemai. Kompanijos Bay Networks padalinys LANcity gamina pilną įrengimų liniją, kuri naudojama kabelinėje televizijoje tinklo išplėtimui iš vieno miesto galo į kitą. Remiantis atvirais maršrutais ir architektūros maštabavimu, LANcity gaminių serija leidžia klientams gauti greito duomenų perdavimo galimybę. Šis gaminys atveria galimybę teikti klientui pilną paslaugų spektrą miesto ribose. Klientas laimi, informacijos apsikeitimo greitis didesnis negu palaiko telefono modemas. Tuo tarpu stebėtinai išaugo interaktyvios galimybės. Informacijos pakrovimas dideliais grafikos kiekiais ir stambiais duomenų failais perduodamas kabelinės televizijos kabeliais 10 Mb/s greičiu, atstumais didesniais negu 300 km be trikdžių televizijos signalui. Plati pralaidumo juosta leidžia kurti informacijos pakrovimą bet kokiame tinklo taške.

Kabeliniai modemai paprastai vartojami, pilnai atitinka technologiją Plug-and-Play ir turi SNMP valdymą. Perdavimo kanalais charakteristikos tokios kaip pakrovimo/išsiuntimo lygis, uždelsimo, siuntimo kanalas ir kiti, valdomi iš SNMP valdomosios vienintelės konsolės. Naudojant specialią valdymo programą - LCn provisioning server, kiekvienam modemui priskiriamas savo duomenų perdavimo kanalas su išskirta pralaidumo juosta 10 Mb/s, diapazone nuo 5 iki 42 Mhz juostos pločiu 250 Khz. Valdymo programa leidžia operatoriui lengvai ir paprastai valdyti visus tinklo kabelinius modemus iš vienos vietos, vykdyti duomenų analizę ir diagnozuoti perdavimą. Turint viename segmente didelį modemų kiekį, efektyvu naudoti kabelinį maršrutizatorių Lancity integrated Headend Controller, kuris vykdo maršrutizavimo funkcijas tarp kabelinės televizijos segmentų ir įrenginio funkcijas priėjimo prie stambių tinklų ir magistralių. Visa informacija kabeliniame tinkle patikimai apsauguota specialiai sukurtu protokolu kabeliniams modemams. Spektrinis perdavimo efektyvumas sudaro 1.67 Bitų/Hz.

Kabelinius modemus LANcity sudaro 3 modeliai: vieno kompiuterio pajungimui prie televizijos tinklo (šio metu negaminamas), LCW-4 vartotojų darbo grupei pajungimui ir LCB-modemas stambio Ethernet tinklo pajungimui. Pirmieji du modeliai turi AUI ir TP portus ir vykdo paprastas filtravimo funkcijas, LCB modemai turi portą AUI ir turi save mokančią maršrutizavimo funkciją su spanning tree protokolo palaikymu (trumpiausio kelio paieška pagal alternatyvius maršrutus). Visi įrengimai dirba televizijos kabeliu su šiomis charakteristikomis:

§ Impedansas: 75 Om;

§ Juostos svyravimo amplitudės: 1 dB/Mhz, 5 dB iš viso tiesioginiame ir atgaliniame kanaluose;

§ Grupinės juostos uždelsimo svyravimas: 60ns/Mhz, 240 nes iš viso tiesioginiame, 200 ns/Mhz iš viso atgaliniame kanale;

§ Lygmens svyravimas mažesnis negu 27 dB.

§ Dauguma kabelinių sistemų neatitinka šių reikalavimų, bet dauguma naujai statomų linijų naudoja aukštos kokybės kabelius.

KAIP DIRBA KABELINIAI MODEMAI IR JŲ ARCHITEKTURA?

Kaip dirba kabeliniai modemai?

Idėja naudoti esamus ryšio linijos duomenų signalų perdavimus ne nauja. Būtent taip dirba paprastas modemas, kuris perduoda informaciją telefono linijos pagalbą. Bet tokio ryšio galimybės ribotos, ir tai priverčia Internet tiekėjus ieškoti naujų kelių į vartotojo namus.

Jei, paskaičiuoti kiek kabelių yra kiekviename bute, tai galima pastebėti, kad jų paprastai yra trys: elektros (220V), telefono ir televizoriaus. Elektros tinklą sudėtinga vartoti. Telefono linijos galimybės pilnai išnaudotos. Lieka televizijos kabelis. Perduoti duomenis televizijos kabeliu gera idėja, bet pilnaverčiam darbui reikalingas ir atgalinis ryšys tarp kliento ir stoties. O jos kaip tik ir nėra. Bet televizijos signalai siunčiami ne tik oru, bet ir kabeliniu tinklu. Ši idėja ir slypi kabelinių modemų veikime.

Kaip išsidėsto kabelinis tinklas

Kabeliniai modemai išsidėsto tarp kabelinio tinklo ir kompiuterio, vykdydami skirtingų įrenginių funkcijas: modemo, telestoties, informacijos šifratoriaus - dešifratoriaus, tilto, maršrutizatoriaus, tinklo adapterio, SNMP - agento ir net Ethernet koncentratoriaus. Nors toks įrenginys vis tiek lieka modemu, nes visų pirma jis moduliuoja ir demoduliuoja signalus.

Paprastai informacijos gavimas ir siuntimas kabelinio modemo pagalba vykdomas skirtingais būdais. Siunčiant informaciją nuo stoties į kabelinį modemą (downstream) skaičių duomenys moduliuojami standartiniu televizijos signalo dažniu (6 Mhz), ant kurio užsideda nešantysis dažnis (nuo 42 iki 750 Mhz). Toks signalas perduodamas kabelinei sistemai kartu su kabelinės televizijos signalais ir netrukdo telelaidoms. Yra kelios moduliavimo schemos, bet populiariausios iš jų dvi – QPSK (palaiko duomenų perdavimą 10 Mb/s) ir QAM64 (iki 36 Mb/s).

Atgalinį signalą nuo modemo iki stoties (upstream) perduoti sunkiau. Tai susiję su tuo, kad paprastame dupleksiniame kabeliniame tinkle atgalinis signalas gali būti perduodamas tik dažniais nuo 5 iki 40 Mhz. Tokiam signalui gali trukdyti radijo trikdžiai ir radijo laidos, o taip pat nepajungta antena arba blogas koaksialinio kabelio sujungimas. Kadangi kabelinis tinklas turi medžio pavidalo formą visi trikdžiai iš visų atšakų susirenka kartu ir trukdo atbulinio signalo plitimui.

Daugelis gamintojų planuoja naudoti QPSK arba analoginę moduliavimo schemą duomenų perdavimui tiesiogine kryptimi, kadangi šis metodas geriau tinka aplinkai, kur daugiau įvairių trukdančių signalų, negu aukštų dažnių.

QPSK akivaizdus - lėtesnis duomenų perdavimas, negu naudojant moduliavimo schemą QAM. Jei kabelinis tinklas negali perduoti atbulinio signalo (tai atsitinka dėl blogų laidų ir jungimo kokybės), tai galima padaryti telefoninio kabelio arba ISDN pagalba.

Kabelinis modemas dirba, kaip TV signalų gavėjas ir siuntėjas. Stoties impulsai ateina koaksialiniu kabeliu į kabelinį modemą, kuris perduoda juos kompiuteriui arba lokaliam tinklui. Yra keli modemo pajungimo metodai į kompiuterį. Daugiausiai iš jų naudojama technologija Ethernet 10BaseT. Šiuo atveju modemas turi Ethernet adapterį, kuris pajungiamas prie lokalaus tinklo arba kompiuterio. Akivaizdu, kad kompiuteryje taip pat turi būti įrengtas Ethernet adapteris ir programinis aprūpinimas, aptarnaujantis protokolus TCP/IP. Kabelinio modemo įrengimas į vidų, gal būt, kainuotų pigiau, bet taip pat reikėtų sukurti plokščių rinkinį visoms esamoms platformoms.

Kabelinių modemų problemos

Prieš įrengiant bet kokia naują technologiją, reikia išspręsti eilę esamų problemų, kurios gali būti ne tik techninės, bet ir ekonominės arba organizacinės. Tas pats yra ir su kabeliniais modemais. Čia iškyla sekančios problemos:

Tinklo valdymas. Provaideris turi pastoviai kontroliuoti kabelinį tinklą ir jį teisingai valdyti.

Technines problemos. Kabelinių modemų firmų gamintojams reikės sukurti patikimą architektūrą, teikiančią skirtingų kabelinių tinklų provaiderių suderinamumą, suderinti signalų priėmimo standartus pagal juos.

Duomenų kodavimas. Kabeliniame tinkle, kuris gali būti prijungtas, būtina vykdyti duomenų konfidencialumą. Tam, matomai, reikės naudoti specialų įrenginį signalų ir duomenų kodavimui.

Naudojimo patogumai. Kabeliniai modemai turi turėti šias geras savybes: greičio perdavimo kontrolę, kelių kompiuterių palaikymą arba net lokalinį tinklą, savo vietos tinkle nustatymą ir taip toliau.

Kaina. Kabelinio modemo kaina turi atitikti spartaus telefoninio modemo kainą.

Simetrinė architektūra

Dvi kabelinių tinklų architektūros perėjo išbandymus duomenų greičio perdavime. Tai simetrinė ir asimetrinė architektūrą.

Simetrinės architektūros atveju abu signalai - tiesioginis ir atbulinis – perduodami vienu kabeliu. Kad atskirti tiesioginį ir atbulinį signalą, juos reikia perduoti skirtingų dažnių diapazonais. Dėl to tiesioginis ir atbulinis perdavimas vyksta skirtingais greičiais. Standartinė simetrinė architektūra turi ir kitus trūkumus, kurie bus apžvelgti žemiau. Todėl kai kurios firmos, gaminančios kabelinius modemus, naudoja savo įrenginiams asimetrinę tinklo architektūrą. Abi sistemos - asimetrinė ir simetrinė - gali gerai papildyti viena kitą. Kai tik simetrinis tinklas taps pasiekiamu ir pigiu, asimetrinė architektūra palaipsniui pereis į simetrinę. Bet tai atsitiks dar negreitai. Kuriai gi architektūrai atiduoti pirmenybę?

Informacijos perdavimas kabeliniais tinklais gali būti naudojamas skirtingais tikslais. Gamyboje, kur kabelinis tinklas kuriamas pačio gamintojo informacijos persiuntimui, protinga naudoti simetrinę architektūrą, kadangi šiuo atveju tiesioginis ir atbulinis greitis vienodas. Egzistuojantiems modemams jis sudaro apie 10 Mb/s (LANcity), t. y. atitinka perdavimo spartą Ethenet tinkle.

Namų kompiuterio pajungimas prie Internet ar kitos globalines sistemos, tikriausiai, naudotų asimetrinę architektūrą. Egzistuoja kabelinis tinklas, prie kurio galima pajungti namų kompiuterį, skirtą TV signalams ir neleidžia perduoti atbulinį signalą su pakankamai dideliu greičiu. Paprastai namų kompiuterio vartotojas naudoja Internet ryšį WWW puslapiams ir konferencijoms, o tam reikalingas didelio duomenų kiekio perdavimui nuo stoties iki vartotojo, o ne atvirkščiai. URL - užklausos vykdymas arba elektroninio pašto perdavimas nesukuria didelio duomenų tekėjimo nuo vartotojo iki stoties. Todėl atbulinio signalo perdavimą galima vykdyti mažesniu greičiu, pavyzdžiui telefono linija.

Architektūros pasirinkimas

Duomenų persiuntimas kabeliniais tinklais gali būti vykdomas skirtingais kanalais. Kaip jau buvo pasakyta, yra du variantai kabelinio modemo pajungimui - simetrinis ir nesimetrinis kabelinių sistemų pajungimas.

Simetrinė architektūra turi eilę trūkumų, ribojančios jos vartojimą.

§ Paruošti spartų greitį per simetrinį kabelinį tinklą sunku ir brangu, todėl, kad atbulinis signalo perdavimas vykdomas neefektyviai.

§ Tiesioginis signalo perdavimas stipriai veikia atbulinį, kadangi visa informacija perduodama vienu kanalu.

§ Maršrutizavimas ir apsauga apžvelgiami kaip išoriniai sistemos elementai.

§ Būtent dėl to kabelinių modemų, gamintojai atiduoda pirmenybę nesimetrinei architektūrai, kuri turi kitus privalumus.

§ Plačiai naudojama bevielio tinklo ribose, kadangi atbulinį ryšį su stotimi dažnai reikia vykdyti telefono pagalba arba ISDN tinklais.

§ Galima kurti tinklus su minimaliu siuntimo ir gavimo duomenų perdavimo skirtumu.

§ Minimalūs reikalavimai atbuliniam duomenų perdavimui.

§ Duomenų perdavimo ir gavimo kanalų atskyrimas leidžia naudoti esamą aparatūrą duomenų perdavimui nuo stoties iki vartotojo.

§ Nesimetrinė sistema gali būti įrengta ganėtinai greitai, kadangi jau egzistuoja kabelinių tinklų ir telefono ryšio struktūra.

§ Hibridinė architektūra su atskirais tiesioginiu ir atbuliniu kanalais duomenų perdavimui gali parūpinti skirtingus variantus ir greičių duomenų perdavimui.

Nesimetrinė sistema parūpina gerą sistemos suderinamumą išorinių sąlygų pasikeitimui, tuo pačiu liekanti patikima ir nebrangia. Informacijos perdavimui, kabeliniais modemais naudoja fizinį standartą (PHY) ir MAC - lygį, todėl su jais gali dirbti visi esami protokolai, kurie naudojami Internet'e.

KABELINIŲ MODEMŲ PRIVALUMAI IR PANAUDOJIMAS

Kabelinių modemų privalumai

Interaktyvių paslaugų populiarumas Internet'o tinkle sparčiai auga. 1994 m. Internet'u naudojosi 30 mln. žmonių, 1995 m. pabaigoje jų jau buvo 100 mln., o 1998m. pagal prognozes buvo 300 mln. Visiems šiems vartotojams parūpinti pilnavertį Internet priėjimą reikalingas spartus duomenų perdavimas. Būtent tokia priemonė yra kabelinis modemas, todėl ši technologija turi nuostabią perspektyvą, juk ja galima naudotis aukštos spartos Internet'o priėjimu iš namų, mokyklos arba ofiso.

Kabelinių modemų naudojimas turi ir kitus privalumus:

§ greitis,

§ lankstumas,

§ maštabavimas,

§ skirtingos architektūros variantai,

§ skirtingų protokolų palaikymas.

Greitis

Interaktyvus priėjimas kabelinių modemų pagalba, leidžia personalinių kompiuterių vartotojams gauti informaciją iš Internet'o tinklo tūkstantį kartų greičiau, negu naudojant paprastus telefono modemus. 1-2 s. laikotarpyje vartotojas galės gauti duomenis, kurie telefono linija šiandien kraunami 20 min. kabelinis modemas pagreitina duomenų perdavimą nuo 28,8 Kb/s iki 10 Mb/s. Kompanijos, gaminančios kabelinius modemus, jau kuria kabelinius modemus iki 30 Mb/s

Lankstumas

Kabelinis modemas gali prisijungti prie Internet'o skirtingais būdais. Tai leidžia išsirinkti vartotojui optimalų variantą. Yra keli signalo perdavimo būdai, kurie atsižvelgia į esamas infrastruktūras. Klientas gali pasinaudoti visais variantais tiesioginio ir atbulinio signalo perdavimui.

Tiesioginis perdavimas gali būti vykdomas:

§ Kabeliniu tinklu,

§ Radijo dažniais.

Atbuliniam duomenų perdavimui galima naudoti:

§ Kabelį,

§ Telefono liniją,

§ ISDN,

§ Išskirtinę liniją,

§ Radiją.

Aišku, čia kalbama apie nesimetrinę architektūrą, kuri gali būti geriausiai naudojama jau esamuose komutacijos tinkluose.

Maštabavimas

Kabeliniai modemai leidžia Internet tiekėjams lengvai didinti klientų skaičių. Tam pakanka pravesti kabelį nuo kliento patalpos prie artimiausio magistralės paskirstytojo. O jei tiesioginis ir atbulinis signalas perduodamas skirtingais kanalais, tai visa tai galima organizuoti dar paprasčiau. Pavyzdžiui vartotojas gauna radijo signalus, o atbulinį perduoda telefono linija. Be to skaitmeninė informacija gali būti perduodama net tele ir video kanalais.

Vietinis kabelinio Internet'o tinklas

Kabelinių modemų technologija - tai nauja technologija greitam prisijungimui prie pasaulinio tinklo, naudojant kabelinės televizijos tinklus. Šiandien šita technologija daugiausiai taikoma JAV, bet kabelinių televizijų, kurios naudoja šitą duomenų perdavimo technologiją, jau yra ir Rytų, bei Vakarų Europoje.

Per vieną modemą, per koncentratorius galima pajungti iki 16 kompiuterių – tai labai patogu nedidelėms įstaigoms, per vieną modemą gauti galimybę naudotis Internet,o paslaugomis visuose kompiuteriuose. Kiekvienam kompiuteriui skiriamas savo vidinis IP adresas.

Išvados:

Modemas (moduliatorius-demoduliatorius) paverčia kompiuterio skaitmeninius impulsus analoginiais impulsais, perduodamais telefono ryšių tinklais.

3.5 Kabeliai ir jungtys

UTP - (unshielded twisted pair) - neakranuota vytos poros kabelis. Dažniausia naudojamas vidaus instaliacijos darbuose.

Koaksalinis kabelis - Koaksialinis kabelis ~ coaxial cable —Koaksialinis kabelis sudarytas iš: varinės gyslos (core), kuri, savo ruožtu, gali būti ištisinė arba supinta iš kelių laidų ir geromis dielektrinėmis (dielectric) savybėmis pasižyminčio vidinio izoliacinio sluoksnio (insulation layer).

STP - (shielded twisted pair) - ekranuotas vytos poros kabelis labiau pritaikytas lauko instaliacijai arba arti elektros instaliacijos. Ekranas sumažina trukšmų lygi signale.

Vytos poros kabelis - tai kabelis skirtas lokaliems tinklams. Jį sudaro 8 gyslelės ir iš jų po 2 supintos į 4 poras.

Optinis kabelis - Optinis kabelis ~ fiber optic — Optiniai, teisingiau sakyti, optinio pluošto kabeliai, naudojami saugiam didelių duomenų srautų perdavimui dideliu greičiu. Šie kabeliai naudojami sujungti 2 tinklo mazgus dideliais atstumais.

Tinklą įmanoma realizuoti tiktai fizinėje perdavimo terpėje. Šiuo metu populiariausia fizinė perdavimo terpė – kabelis. Antra vertus, daugėjant nešiojamų kompiuterių, sparčiai plinta bevielės ryšio technologijos.

Dabar gaminamų kabelių asortimentas siekia 2200 tipų (firmos Belden katalogas), tačiau praktiškai naudojamos trys pagrindinės kabelių grupės:

• koaksialinis ( coaxial cable ) kabelis;
• vytos poros ( twisted pair ) kabelis;
• optinio pluošto ( fiber optic ) kabelis.

Koaksialiniai kabeliai ir prijungimo įranga

Koaksialinis kabelis sudarytas iš:

• varinės gyslos ( core ), kuri, savo ruožtu, gali būti ištisinė arba supinta iš kelių laidų;
• geromis dielektrinėmis ( dielectric ) savybėmis pasižyminčio vidinio izoliacinio sluoksnio ( insulation layer );
• laidžios pynės, kuri ne tik perduoda signalą, bet ir ekranuoja vidinę gyslą nuo elektrinių trikdžių;
• polivinilchlorido apvalkalo, saugančio kabelį nuo atmosferos poveikio, elektrinio kontakto ir mechaninių pažeidimų

Kai kurie kabeliai gali turėti papildomą metalinės folijos gaubtą arba ekraną ( shield ), pagerinantį apsaugines kabelio savybes. Tokie kabeliai vadinami dvigubo ekranavimo kabeliai. Jie daug geriau apsaugo gyslą nuo elektrinių triukšmų ( noise ) ir kryžminių trikdžių ( crosstalk ). Ypač stiprių trikdžių zonoms gaminami ir keturgubo ekranavimo kabeliai.

Kuo storesnis kabelis ir kuo geresnis jo ekranavimas, tuo mažiau slopinamas ( attenuation ) juo perduodamas signalas. Kabeliai su mažesniu slopinimu geriau dirba dideliais perdavimo greičiais su neaukštos klasės aparatūra, o esant vienodoms sąlygoms, gali perduoti signalą didesniu atstumu.

Koaksialinių kabelių tipai

Yra du koaksialinių kabelių tipai: stori ir ploni kabeliai.

• Storas ( thicknet ) kabelis yra 10 – 13 mm skersmens ir gana atsparus mechaniškai. Jo centrinė gysla pagaminta iš storo varinio laido, todėl signalas tokiu kabeliu gali būti perduotas didesniu nuotoliu (iki 500 m.) su nedideliais nuostoliais. Antra vertus, storą kabelį sunku montuoti, jis nelankstus, sunkus, be to - brangesnis. Tokio tipo kabelis būna vadinamas standartinis Ethernet ir naudojamas kaip magistralinis ( backbone ) kabelis tarp nedidelių vietinių tinklų, išvedžiotų plonuoju kabeliu. Prisijungimui prie storojo kabelio naudojamas specialus įtaisas – transiveris ( transceiver ). Transiveris tai nedidelė dėžutė, tvirtinama tiesiai prie kabelio specialios jungties ( vampire tap arba piercing tap ) pagalba. Jungties dantys prakerta kabelio izoliaciją ir prisijungia tiesiai prie laidžių gyslų. Kita transiverio jungtis yra standartinis DB -15 antgalis, jungiamas prie kompiuterio tinklo plokštės AUI lizdo.
• Plonas ( thinnet ) kabelis yra apie 5 – 6 mm storio. Tai lankstus, patogus montuoti, tinkantis beveik visiems tinklams kabelis. Jungiamas tiesiai prie tinklo plokštės, naudojant BNC ( British Naval Connector ) T-jungtį. Signalas be didesnių iškraipymų perduodamas iki 185 m. Galinėms BNC T-jungtims ant laisvų jungčių galų uždedamos aklės ( BNC terminatoriai). Aklės varža, kaip taisyklė, turi būti lygi kabelio impedansui. Prie laisvo aklės galo paprastai prijungiama įžeminimo kilpelė ( ground loop ).

Prireikus sujungti du plonus kabelius, kiekviename gale uždedamas BNC antgalis, o tarp jų įstatomas BNC sujungiklis ( barrel - connector ).

Tose patalpose, kuriose yra tam tikras gaisro pavojus, klojamas plenum tipo kabelis. Šio tipo kabeliams vietoj PVC apvalkalo naudojamas ugniai atsparus plastikas. Dažniausiai tai būna teflono (fluoroplasto) tipo apsauginis apvalkalas.

Vytos poros kabeliai

Pati paprasčiausia vyta pora – tai tarpusavyje susukti du variniai laideliai. Yra du vytos poros kabelio tipai:

• neekranuota ( UTP - unshielded ) vyta pora;
• ekranuota ( STP - shielded ) vyta pora.

Galiojantys standartai

Skirstomi į 5 kategorijas:

• Kategorija 1 ( Category 1). Žemo dažnio signalams. Nėra jokių kriterijų.
• Kategorija 2 ( Category 2). Nustatytas 1 MHz dažnis, naudojamas telefono linijoms ir duomenų perdavimui iki 4 Mbit /s
• Kategorija 3 ( Category 3). Nustatytas 16 MHz dažnis naudojamas 10BaseT ir duomenų perdavimui iki 10 Mbit /s.
• Kategorija 4 ( Category 4). Nustatytas 20 MHz dažnis naudojamas Token Ring , 10BaseT ir duomenų perdavimui iki 16 Mbit /s.
• Kategorija 5 ( Category 5). Nustatytas 100 MHz dažnis naudojamas 100BaseT , 10BaseT ir duomenų perdavimui iki 100 Mbit /s.

Kuriami standartai

• Kategorija 5e ( Category 5e, raidė e reiškia enhanced - išplėstas) pagal Telecommunications Industry Association's ( TIA ) / Class D pagal International Standards Organization (ISO) ). Ne mažiau 100 MHz naudojamas kaip ir 5 kategorijos, bet tinka ir 1000BaseT .
• Kategorija 6 ( Category 6 ( TIA )/ Class E (ISO)). 200 MHz dažnis (testuojama 250 MHz dažniu) naudojamas 1000BaseT .
• Kategorija 7 ( Category 7 ( TIA )/ Class F (ISO)). 600 MHz dažnis. 7 kategorijos kabelis skiriasi nuo kitų kategorijų, nes turi būti pilnai ekranuotas, “ fully shielded ”, todėl yra storesnis ir mažiau lankstus, naudojami specialūs geros kokybės antgaliai.

Kabelio sandara

Visi 2 – 5 kategorijos kabeliai yra sudaryti iš 4 vytų porų (9 vijos vienam ilgio metrui. Šiuo metu praktikoje dažniausiai sutinkamas 5-tos kategorijos kabelis.

Kabelį sudaro keletas vytų porų (paprastai 1, 2 ar 4) apvelkamos apsauginiu PVC apvalkalu bei galuose tam tikra tvarka užspaudžiami RJ -45 tipo jungčių antgaliai. Nuo telefoninių antgalių ( RJ -11) jie skiriasi tuo, kad vietoje 4 turi 8 kontaktus ir yra šiek tiek didesni.

Laidžių gyslų jungimas

ATM 155 Mbit /s naudoja poras 2 ir 4 (kontaktus 1-2, 7-8).

Ethernet 10BaseT naudoja poras 2 ir 3 (kontaktus 1-2, 3-6).

Ethernet 100BaseT4 naudoja poras 2 ir 3 (4T+) (kontaktus 1-2, 3-6).

Ethernet 100BaseT8 naudoja poras 1,2,3 ir 4 (kontaktus 4-5, 1-2, 3-6, 7-8).

Token Ring naudoja poras 1 ir 3 (kontaktus 4-5, 3-6).

TP PMD naudoja poras 2 ir 4 (kontaktus 1-2, 7-8).

100VG- AnyLAN naudoja poras 1,2,3 ir 4 (kontaktus 4-5, 1-2, 3-6, 7-8).

Gyslų prijungimo schema prie antgalių aprašyta lentelėje, atskiras gyslas žymint spalvotai.

Optiniai kabeliai ir jų sandara

Optiniai, teisingiau sakyti, optinio pluošto kabeliai , naudojami saugiam didelių duomenų srautų perdavimui dideliu greičiu. Duomenys perduodami moduliuotais šviesos bangų impulsais, kurie sklinda praktiškai nesilpnėdami specialaus stiklo gysla. Kadangi stiklinė kabelio gysla gali perdavinėti duomenis tik viena kryptimi, tai dvipusiam ryšiui sukurti kiekvienas kabelis sudarytas iš dviejų gyslų, izoliuotų viena nuo kitos skirtingo lūžio koeficiento stiklo danga ir sustiprintų kevlaro pluoštu. Iš išorės kabelis apvilktas plastiko danga. Kadangi prie tokio kabelio prisijungti reikalingi specialūs antgaliai, tai perduodamų duomenų saugumas labai didelis.

Optinio pluošto kabeliu duomenys gali būti perduodami sparčiau nei 1 Gbit /s, tačiau šiuo metu praktikuojami ir mažesni greičiai, pvz., 100 Mbit /s.

Išvados :

J eigu reikia sukurti garso, vaizdo ar dvejetainių duomenų perdavimo terpę dideliais atstumais, naudojant pakankamai paprastą ir patikimą technologiją, tinklui realizuoti patartina rinktis koaksialinį kabelį , jeigu reikia sukurti pigią ir lengvai sumontuojamą duomenų perdavimo terpę nedideliu atstumu, patartina rinktis vytos poros kabelį.

Optinio pluošto kabelis ir jo įranga yra brangi, todėl ją geriausia naudoti tada, kai tinklo kompiuteriai išdėstyti labai toli vienas nuo kito ir reikalinga didelė greitaveika. Antra vertus, pluoštinė optika vis pinga, o varinis kabelis – atvirkščiai.

3.6 Mobiliųjų tiknlų įranga

Infrared - infraraudonieji spinduliai

Transiveris - siūstuvas-imtuvas.

Bevielė terpė, tinklų tipai

Sąvoką bevielė terpė nereikia suprasti pažodžiui. Bevieliai tokios terpės komponentai – tai nešiojami kompiuteriai, darbo stotys ar jų valdymo įtaisai, sujungti bevielėmis technologijomis su didesniais kabeliniais tinklais. Iš esmės tai yra hibridinis tinklas. Toks tinklas labai patogus žmonėms be pastovios darbo vietos, pavyzdžiui, ligoninės personalui, patalpose, kuriose dažnai keičiamas įrangos išdėstymas, izoliuotose patalpose arba vietose, kur draudžiama vedžioti kabelius. Bevielius tinklus galima sugrupuoti į tris tipus:

• vietiniai tinklai;
• išplėsti vietiniai tinklai;
• mobilūs tinklai.

Pagrindinis šių tinklų skiriamasis bruožas – perdavimo parametrai, kurie priklauso nuo naudojamos ryšio technologijos. Pirmiesiems dviems sumontuojami individualūs transiveriai (siųstuvai - imtuvai) , o mobiliems kompiuteriams perdavimo terpe tarnauja viešo naudojimo ryšiai, telefonija ir Internetas.

Vietiniai tinklai

Tipiškas bevielis vietinis tinklas atrodo lygiai taip pat, kaip ir kabelinis. Skirtumas tas, kad kiekviename kompiuteryje ryšio palaikymui įmontuotas bevielis tinklo adapteris. Transiveris būna vadinamas jungties tašku (access point ) ir užtikrina signalų mainus tarp kompiuterių ir kabelinio tinklo. Bevieliuose LAN'uose tai nedideli sieniniai įrenginiai, palaikantys ryšį vienu iš keturių būdų:

1. Infraraudonaisiais ( infrared ) spinduliais. Kadangi šio tipo spinduliavimas yra labai plataus spektro, todėl duomenys gali būti perduodami dideliais greičiais (ne mažiau 10 Mbit /s). Trūkumas – reikia generuoti galingus impulsus, priešingu atveju, galimi trukdymai dėl patalpų apšvietimo ir šildymo. Sutinkami 4 tipų infraraudonųjų spindulių tinklų tipai: tiesioginio matomumo tinklai, išsklaidyto spinduliavimo tinklai, atspindėto (veidrodinio) spinduliavimo tinklai, moduliuoto spinduliavimo optiniai tinklai. Nors šie tinklai ir patogūs bei spartūs, tačiau sunku užtikrinti ryšį didesniu nuotoliu, paprastai iki 30 m.
2. Lazerio spinduliu. Technologija panaši į praeitą, nes reikia užtikrinti matomumą tarp siųstuvo ir imtuvo. Jeigu kas nors užstoja lazerio spindulį ryšys nutrūksta.
3. Siaurajuosčiu radijo ryšiu. Tai vienadažnis , palyginti lėtas (iki 5 Mbit /s) ryšys, kurio maksimalus veikimo spindulys iki 120 m (Motorola). Radijo signalas neįveikia gelžbetoninių ir metalinių sienų, jos “veikia” kaip apsauginis ekranas.
4. Plačiajuosčiu radijo ryšiu. Ryšys palaikomas keliais kanalais, sinchroniškai juos perjunginėjant pagal nustatytą algoritmą (nežinant algoritmo neįmanoma įsijungti į tinklą, be to, papildomai naudojamas duomenų kodavimas). Duomenų perdavimo sparta nėra didelė, tik 250 Kbit /s. Pastaruoju laiku sukurti šio tipo tinklai, kurių greitaveika iki 2 Mbit /s 3,2 km atstumu. Ši technologija leidžia sukurti tikrą bevielį tinklą. Pavyzdžiui, du ir daugiau kompiuterių, sukomplektuoti Xircom CreditCard Netwave adapteriais su Microsoft Windows NT arba Microsoft Windows 95 OS gali funkcionuoti, kaip vienodo rango tinklas. Jeigu prie vieno iš kompiuterių su Microsoft Windows NT Workstation bus prijungtas Netwave Access Point įtaisas, tai toks tinklas gali tapti kabelinio tinklo Microsoft Windows NT Server 4.0 potinkliu .

Bevielis nuoseklus ( serial ) dviejų komponentų sujungimas, nekuriant tinklo, vadinamas “Taškas- Taškas ” ( point -to- point ) technologija. Naudojama, kai reikia be klaidų perduoti duomenis iki 500 m. tiesioginio matomumo ribose arba iki 60 m. uždarose patalpose (pavyzdžiui, ryšiui su spausdintuvais, brūkšninio kodo skeneriais ir pan.).

Išplėstiniai vietiniai tinklai

Atskiri bevielių tinklų komponentai gali veikti didesniais atstumais, negu minėti. Pavyzdžiui, bevielis paprastas tiltas AIRLAN / Bridge Plus tarp dviejų vietinių tinklų užtikrina ryšį iki 5 km. Tolimojo veikimo tiltas ( bridge ) užtikrina 1,5 Mbit /s greitaveikos ryšį iki 40 km.

Mobilūs tinklai

Nuolat judantiems didelėje teritorijoje vartotojams patogu naudotis mobilaus (mobile) tinklo technologija. Prie mobiliųjų kompiuterių prijungiami bevielio ryšio adapteriai ir nedidelės antenos. Signalai priimami retransliatoriuose arba žemos orbitos DŽP . Sistemų trūkumas – maža greitaveika, 8 – 32 Kbit /s, o naudojant klaidų korekciją – dar mažesnė. Mobiliuose tinkluose naudojama trejopa perdavimo terpė:

• Paketinis radijo ryšys. Šiuo atveju duomenys suskaidomi paketais, kuriuose talpinami siųstuvo ir imtuvo adresai bei klaidų korekcijos informacija. Paketai nuosekliai perduodami į DŽP , patvirtinant teisingą kiekvieno paketo pristatymą adresatui.
• Koriniai tinklai. Korinio ( cellular ) ryšio duomenų paketai ( CDPD , Cellular Digital Packet Data) organizuojami ir perduodami panašiai kaip jau minėti. Skirtumas tas, kad jie perduodami tuo metu, kai GSM telefoninio ryšio linijos neužimtos balso pranešimais. Kadangi duomenų paketų perdavimas tetrunka sekundės dalį, sistemos suderinamos veikti realaus laiko režimu.

Mikrobangis ryšys. Tai labiausiai paplitusi technologija JAV. Mikrobangų ( microwave ) siųstuvais sukuriamas geras ryšys tarp: DŽP ir antžeminės stoties, dviejų didelių pastatų, bet kokių objektų virš lygaus paviršiaus (jūra, smėlis). Į mikrobangę sistemą įeina papildomi komponentai: dvi kryptinės antenos bei du radijo transiveriai

Išvados:

Bevielius tinklus galima sugrupuoti į tris tipus:

• vietiniai tinklai;
• išplėsti vietiniai tinklai;
• mobilūs tinklai.

4. Tinklų architektūra

Ethernet gali veikti lygiagrečiai naudojant keletą ryšio protokolų , įskaitant TCP/IP (kuris, savo ruožtu , gerai veikia UNIX tipo OS'e .)

Ethernet našumą galima padidinti , kai labiausiai apkrauti segmentai suskaidomi į mažesnius , tarp jų įterpiant maršrutizatorius ar ryšio tiltus .

ATM- Asinchroninio perdavimo technologija įgalina naudoti paketų komutavimo ATM režimą ( Asynchronous Transfer Mode ). ATM gali suderinti balso, vaizdo, faksų ir duomenų perdavimą realiame laike su labai aukštais kokybiniais parametrais (garsas su CD kokybe, multimegabitinis perdavimas ir pan.).

FDDI - tai sąsajos standartas kuris nusako 100- Mbps token siuntimo, dvigubo žiedo LAN, per optinį kabelį panaudojimą.

CDDI - CDDI kabelių ilgis gali būti iki 100 metrų. CDDI technologija panaši į FDDI, tik naudojamas varinis kabelis.

Token Ring - topologija – žvaigždė-žiedas; kabelinė sistema – UTP ir STP.

100VG-AnyLAN - nauja tinklų realizavimo technologija sudaryta iš Ethernet (802.3) ir Token Ring (802.5) elementų .

Tinklo architektūra ( network architecture ) vadiname standartų, topologijų ir protokolų visumą, įgalinančią sukurti veikiantį tinklą su užsibrėžtomis charakteristikomis. Čia išanalizuosime labiausiai paplitusias tinklo architektūras.

Ethernet

60-tųjų metų pabaigoje Havajų universiteto mokslininkai nusprendė sujungti visus savo kompiuterius. Universitetas išsidėstęs didelėje teritorijoje, todėl sukurtas tinklas ALOHA iš esmės buvo WAN tipo. Pagrindinė šio tinklo charakteristika buvo CSMA/CD darbo metodas.

1972 metais Palo Alto tyrimų centre sukurta tinklo kabelinė sistema ir signalų perdavimo schema. Dar po trijų metų Xerox sukurtas pirmasis 3 Mbit /s Ethernet tinklas, sujungęs 1 km ilgio kabeliu daugiau kaip 100 kompiuterių.

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. Susidūrimas įvyksta, kai du mazgai nemato jokio judėjimo ir išsiunčia duomenis tuo pačiu momentu. Kai įvyksta susidūrimas, tinklo plokštės išsiunčia „kamščio“ signalą, taip pranešama konfliktuojantiems mazgams, kad susidūrimas įvyko. Abi plokštės tada nutraukia duomenų siuntimą. Kiekviena plokštė turi unikalų laukimo laiko tarpą, po kurio vėl bus bandoma persiųsti duomenis. Tai užtikrina, kad mazgams bandant persiųsti duomenis iš naujo vėl neįvyks susidūrimas.

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

Token Ring

Pirmoji Token Ring versija buvo pristatyta IBM 1984 m, norint sujungti IBM PC, vidutines ir didžiąsias ESM labai paprasta terpe – vytos poros kabeliu. Terpės montažas vykdomas centralizuotai iki sieninės rozetės nesudėtingam PC prisijungimui. 1985 m IBM Token Ring tapo ANSI/IEEE standartu (802.5).

Svarbiausios charakteristikos

Topologija – žvaigždė-žiedas;

darbo metodas – su markerio perdavimu;

kabelinė sistema – UTP ir STP (IBM 1, 2, 3 tipo);

greitaveika – 4 ir 16 Mbit /s;

perdavimo būdas – nemoduliuotas signalas;

perdavimo specifikacija – IEEE 802.5

Tipiška Token Ring topologija – loginis markerio perdavimo žiedas, kuris realizuojamas centriniame (arba vedančiajame) koncentratoriuje . Vartotojai prie vedančiojo koncentratoriaus prijungiami individualiais kabelio segmentais. Kitaip sakant, Token Ring tinklas fizine prasme atrodo kaip žvaigždė, tačiau logine prasme - žiedas.

Stotys pasiekia Token Ring tinklą gaudamos leidimą siųsti duomenis. Leidimas yra gaunamas, kai stotis gauna specialią žinutę markerį (angl. token ). Stotis priima šią žinutę, pakeičia ją į kadrą į jo duomenų lauką įkomponuoja duomenis ir jį išsiunčia. Kitos stotys gauna duomenis, jei šis kadras adresuotas joms. Visos stotys, įskaitant tas kurioms skirtas kadras pertransliuoja freimą žiedu, taip jis grįžta į pradinę stotį. Pradinė stotis išvalo duomenis iš kadro ir sukuria naują tuščią žinutę ( token ), bei perduoda ją sekančiai stočiai žiede, kuri laukia savo eilės išsiųsti duomenis. Naudojantis šiuo protokolu visos stotys tvarkingai dalijasi priėjimu prie tinklo, taip maksimizuojamas tinklo panaudojimas.

Tam tikrais atvejais, stotims reikia išsiųsti skubią informaciją. Tokiu atveju ta stotis sukuria aukšto prioriteto rezervaciją. Kai token yra sukuriamas su rezervacijos užklausa, jis tampa pirmumo token . Pirmumo token gali naudoti tik stotys su pirmumo užklausomis. Kitos stotys turės palaukti, kol bus sukurtas normalus token . Stotis su skubiu poreikiu greičiau gauna priėjimą prie token , ir informacija persiunčiama greičiau. Token Ring‘e yra aštuoni pirmumo lygmenys.

ARCnet

The Attached Resource Computing Network (ARCNET) yra token -siuntimo tinklo sistema kuri siūlo lanksčias žvaigždės ir šynos topologijas už žemą kainą. Tokio tinklo persiuntimo greitis yra apie 2,5 Mbit /s. Nors ARCNET pralaidumas yra gana lėtas, naudojant aktyvius šakotuvus jame galima naudoti iki 2000 pėdų ilgio kabelius. Šis tipas geriausiai tinkamas biuro aplinkoms, naudojančioms tekstinę programinę įrangą, ir kur vartotojai retai naudojasi failų serveriu . Naujesnės ARCNET versijos palaiko optinius ir vytos poros kabelius. ARCNET yra geras pasirinkimas, kai labiau rūpi kaina, o ne greitis. ARCNET‘o laidų išdėstymo laisvė leidžia naudoti ir šynų ir žvaigždės topologijas tame pačiame tinkle.

ARCNET siūlo stabilų tinklą, kuris nėra linkęs gesti, kaip tai atsitinka Ethernet nutrūkus ar atsijungus koaksaliniams kabeliams. To kaina yra mažas greitis. Jei darbo stoties kabelis nutrūksta, ar yra atjungiamas, tai tik ta darbo stotis nebeveikia, o ne visas tinklas. Token perdavimo protokolas reikalauja, kad kiekvienas perdavimas būtų patvirtintas, taigi teoriškai nėra jokių klaidų galimybės, nors už tai reikia mokėti mažesniu pralaidumo greičiu.

FDDI

Fiber Distributed Data Interface ( FDDI ) tai sąsajos standartas kuris nusako 100- Mbps token siuntimo, dvigubo žiedo LAN, per optinį kabelį panaudojimą. FDDI dažnai naudojamas kaip greitaeigė magistralė, kadangi jis palaiko didesnį pralaidumą, bei ilgesnius atstumus nei technologijos kuriose naudojami vario laidai. Pastebėsim, kad palyginti neseniai, sukurta nauja variu pagrįsta technologija, vadinama Coper Distributed Data Interface , kuri taip pat suteikia 100- Mbps greitį naudojant vario laidus. CDDI yra pagrįsta FDDI protokolais, tik išpildyta naudojant varinius laidus.

FDDI naudoja dvigubo žiedo architektūrą. Žieduose judėjimas vyksta priešingomis kryptimis. Vienas iš šių žiedų yra pagrindinis, kitas antrinis. Atliekant įprastinę operaciją pirminis žiedas naudojamas duomenų perdavimui, o antrinis nenaudojamas. Kaip bus kalbama detaliau, pagrindinis dvigubo žiedo tikslas yra suteikti kiek įmanoma didesnį patikimumą bei stabilumą.

FDDI specifikuoja OSI modelio fizinį ir duomenų perdavimo sluoksnius. FDDI yra keturių specifikacijų rinkinys. Visos kartu šios specifikacijos suteikia galimybę dideliu greičiu sujungti aukštesnių sluoksnių protokolus (tokius kaip TCP/IP ir IPX) ir optinių kabelių tinklus.

Tos keturios FDDI specifikacijos yra:

• Media Access Control (MAC) – duomenų priėjimo kontrolė,
• Phisical Layer Protocol (PHY) – fizinio lygmens protokolas,
• Physical - Medium Dependent ( PMD ) fizinis nuo kabelio priklausantis
• Station Management ( SMT ) stočių vadyba.

MAC apibūdina, kaip prieinami duomenys (įskaitant žinučių formatą, token valdymą, adresaciją , algoritmus bei CRC reikšmės skaičiavimą, taip pat klaidų ištaisymo mechanizmus). PHY specifikacija aprašo duomenų užkodavimo bei atkodavimo procedūras, laiko skirstymą, ir žinučių sudarymą. PMD nustato fizinio lygmens perdavimo priemonių charakteristikas (optinių kabelių savybes, maitinimo įtampos lygius, optinius komponentus, bei jungiklius. SMT nurodo FDDI stočių konfigūraciją, ir žiedo kontrolės savybes (stoties įdiegimas ir pašalinimas, prijungimas, izoliacija nuo klaidų, ir jų taisymas, planavimas ir statistikos rinkimas).

Iš esmės, FDDI nėra WAN technologija (greičiau MAN), kadangi dėl savo fizinių ypatybių žiedas negali viršyti 100 km. Tačiau tokia technologija leidžia formuoti labai patikimus ir saugius vietinius tinklus, įterpiant juos į didžiuosius.

CDDI ( Copper Data Distribution Interface )

CDDI ( Copper Data Distribution Interface )

Santrumpa duomenų perdavimo vario kabeliais sąsaja. Tai tinklo technologija gebanti perduoti duomenis neapsaugota vyta pora (UTP) 100 Mbps greičiu. CDDI yra Crescendo Communications prekinis vardas, ir paprastai naudojamas vietoj vytos poros fizinio lygmens priemonių (TP-PMD) apibrėžimo. ANSI standarte TP-PMD yra pagrindinis pavadinimas šiai panašiai į FDDI technologijai.

CDDI kabelių ilgis gali būti iki 100 metrų.

ATM

Asinchroninio perdavimo technologija įgalina naudoti paketų komutavimo ATM režimą ( Asynchronous Transfer Mode ). ATM gali suderinti balso, vaizdo, faksų ir duomenų perdavimą realiame laike su labai aukštais kokybiniais parametrais (garsas su CD kokybe, multimegabitinis perdavimas ir pan.).

Modelio ypatumai

Tiek vietiniame, tiek didžiajame tinkle ATM persiunčia fiksuoto dydžio paketus, vadinamus celėmis ( cells ). Perdavimo sparta iki 622 Mbit /s. Paketo dydis 53 baitai, iš kurių 48 talpina duomenis, o likę 5 sudaro antraštę. Didžiulę darbo spartą sąlygoja fiksuotas paketo dydis, kadangi juos lengviau perdavinėti, naudojant standartinę tinklo įrangą celių judėjimui, maršrutizavimui ir komutavimui.

ATM panaši į Frame Relay tuo, kad naudojamos “švarios”, t.y. be triukšmų, linijos. Klaidų apdorojimas atliekamas aparatūriškai bet kuriame linijos gale. Be to, ATM sukuria pastovų virtualų kanalą (PVC) tarp dviejų taškų kaip ryšio derinimo seanso dalį.

Pagrindinis ATM kanalo pralaidumas yra OC-3 155 Mbit /s (šitokia sparta perdavinėjami didelės raiškos televizijos signalai) bei OC-12 622 Mbit /s, kuris gaunamas lygiagrečiai sudėjus keturis 155 Mbit /s kanalus vienoje jungtyje. Šiuo metu siūloma teorinė OC-24 1,2 Gbit /s arba OC -48 2,4 Gbit /s sparta, o laboratorijose bandomi pavyzdžiai jau seniai viršijo 10 Gbit /s. Viena, kas sulaiko plėtrą, yra tai, kad naudojami standartiniai tarpmiestiniai optinio pluošto kabeliai (622 Mbit /s). Antra, sparčių adapterių ir keitiklių technologija dar nepasiekė vartotojo.

Įranga

ATM gali būti naudojama su tradiciniais perdavimo terpės komponentais: koaksialiniu kabeliu, vyta pora ir optinio pluošto kabeliu. Kadangi šie komponentai nepalaiko visų ATM galimybių, galima įjungti T3 (45 Mbit /s), FDDI (100 Mbit /s), Fiber Channel (155 Mbit /s) ir OC -3 SONET (155 Mbit /s) sistemas (kai kurios iš šių sistemų bus paminėtos vėliau). ATM gali veikti su Frame Relay ir X.25.

100VG-AnyLAN (100BaseVG, VG, AnyLAN )

Tai nauja tinklų realizavimo technologija , Hewlett Packard sudaryta iš Ethernet (802.3) ir Token Ring (802.5) elementų . 100VG-AnyLAN kadro perdavimo specifikacija apibrėžta IEEE standartu 802.12.

Tinklo topologija – žvaigždė , galima kaskadinė ( medžio ) struktūra , prijungiant “ dukterinius ” koncentratorius prie vedančiojo .

Specifikacija:

• įgalina perdavinėti duomenis ne mažesne 100 Mbit /s sparta 3, 4 ir 5 kategorijų vytos poros bei optinio pluošto kabeliais ,
• palaiko užklausų prioritetus ( dviejų lygių – aukšto ir žemo ),
• koncentratoriuose galima filtruoti personaliai adresuotus kadrus duomenų konfidencialumui padidinti ,
• palaikomas Ethernet ir Token Ring kadrų perdavimas .

Ši technologija reikalauja specialių koncentratorių ir tinklo adapterio plokščių . Be to, kabelio segmentas negali būti ilgesnis kaip 250 m, jeigu nenaudojami specialūs įtaisai . Lyginant su 10BaseT, tinklas 100VG-AnyLAN yra sudėtingesnis įrengti .

100BaseX Ethernet (Fast Ethernet)

Tai standartas su pagerintomis Ethernet charakteristikomis , naudojant CSMA /CD metodą .

Topologija – žvaigždė-šina , kai visi kabeliai jungiami prie koncentratoriaus .

100BaseX vienija tris perdavimo terpės specifikacijas :

• 100BaseT4;
• 100BaseTX;
• 100BaseFX.

Visos trys specifikacijos iššifruojamos analogiškai :

• 100 – perdavimo sparta Mbit /s;
• Base – nemoduliuotas signalas ;
• T4 – UTP kabelis 3, 4 ar 5 kategorijos ; 4 laidų poros .
• TX – UTP arba STP 5 kabelis kateg .; 2 laidų poros .
• FX – dvigyslis optinio pluošto kabelis .

Išvados :

Tinklo architektūra ( network architecture ) vadiname standartų, topologijų ir protokolų visumą, įgalinančią sukurti veikiantį tinklą su užsibrėžtomis charakteristikomis.

Literatūra

--------------------------------------------------------------------------------

Periodika

--------------------------------------------------------------------------------

1. Naujoji komunikacija Nr.6 (64), 2000.03.30 – 04.13. Plačiajuostis ryšys, 29 – 37 p.

2. Naujoji komunikacija Nr.11 (28), 1998.07.08 – 09.05. ISDN Lietuvoje. 46 – 47 p.

3. Kompiuterija Nr.5 (9), 1998.05. Duomenų perdavimas kabelinės televizijos tinklais

4. Kompiuterija Nr.4 (32), 2000.04. Belaidis ryšys. 37 – 38 p.

--------------------------------------------------------------------------------

HTTP

--------------------------------------------------------------------------------

http://dir.yahoo.com/Computers_and_Internet/Communications_and_Networking/

http://msdn.microsoft.com/library/psdk/buildapp/win32api_2o4z.htm

http://support.microsoft.com/support/kb/articles/

http://www.bellcore.com

http://www.idc.com

http://www.lasat.com/

http://www.litnet.lt/litnet/

http://www.rtn.lt

http://www.lucent.com/wirelessnet/news/reading/articles.html

http://www.microsoft.com/ISN/whitepapers/config_network_services_win2k.asp

http://www.microsoft.com/train_cert/

http://www.nortel.com/psn/

http://www.pstn.com/

http://www.rens.com

http://www.speedus.com

gopher://nic.merit.edu/

telnet://hollis.harvard.edu

http://daugenis.mch.mii.lt/vpumedziaga/turinys.htm

http://www.cisco.com/

http://www2.rad.com/networks/1994/modems/modem.htm