Upload
evaguilo
View
296
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
1.Tècniques de transmissió de
dadesCFSS2-C4
Elements d’un sistema de comunicació
ETD: Equip Terminal de dadesETCD: Equip Terminal del circuit de dades
Transmissió de senyalsLínia analògica /
Línia digital TX en banda base / TX en banda ampla
Línia a dos / quatre fils
Seqüència de la transmissió
SÍMPLEX
HALF DUPLEX
FULL DUPLEX
Sincronisme
Tx. asíncrona
Tx. síncrona
Rendiment de la tx. Síncrona > tx. asíncrona
Tx. en sèrie
Tx. en paral·lel
Conceptes de tx de dades
Capacitat màxima de transferència d'un canal
Velocitat de transmissió Vts = bits / segon [bps]→
Velocitat de modulació Vm = símbols/segon [bauds] →
(Símbol = número de bits agrupats que hi ha en un període)
Segons Nyquist: )(·log2 2 nBC = Canal ideal sense soroll.
Segons Shannon: )1(·log2 N
SBC += Canal amb soroll
Criteri de Nyquist: Vm = 2B (B: ampla de banda)
2. Sistemes de modulació
CFSS2-C4
Classificació de les modulacions
AM (Amplitud Modulada)
BLU
DBL M. Lineals
BLV
FM (Freqüència Modulada)
Modulacions analògiques contínues (Modulador analògic)
M. Angulars o exponencials PM (Fase [Phase] Modulada)
ASK (Desplaçament d’Amplitud)
FSK (Desplaçament de freqüència)
Portador analògic
Modulacions digitals (Modulador digital) PSK (Desplaçament de fase)
PAM
PPM M. per polsos
PDM Portador digital
Modulacions analògiques discretes (Modulador analògic) M. d'impulsos codificats MIC
Modulació AM
sMOD(t)
t
AM > AP => m>1
sMOD(t)
t
Casos de l’índex de modulació:
Es produeix un canvi de fase de 180º que fa que després no es pugui recuperar el senyal. No interessa. Es coneix com a sobremodulació
sMOD(t)
t
AM < AP => m<1
És el cas que ens interessa
AM = AP => m=1
Modulació per polsosPAM
PWM
PPM
MIC. Modulació per impulsos codificats
Modulacions digitalsASK
FSK
PSK
3. Codificació
CFSS2-C4
Codificació. Transmissió en banda base
Segons la polaritat.
• Unipolars → El valor que representa a un dígit binari (“1” o “0”) té sempre la mateixa polaritat (positiva o negativa) i l’altre dígit pren el valor zero
• Polars → El valor que representa a un dígit binari (“1” o “0”) té sempre una determinada polaritat i l’altre dígit té la polaritat inversa.
• Bipolars → El valor que representa a un dígit binari (“1” o “0”) té pren valors de polaritat alternatius i l’altre dígit pren el valor zero
Segons la durada del pols.
• Sense retorn a zero (NRZ – Non return to zero) → El bits ocupen la totalitat de l’interval significatiu
• Amb retorn a zero (RZ – return to zero) → El bits ocupen part de l’interval significatiu
Codificació de la informació
Detecció d’errors:• Paritat simple: parella / senar• Paritat de bloc• Redundància cíclica (CRC)
Correcció d’errors:• Correcció d’errors en el destinatari
Codi Hamming• Correcció d’errors per retransmissió
Enviament i esperaEnviament continu
4. Xarxes d’àrea local (LAN)
CFSS2-C4
Concepte de LAN• Informació compartida• Recursos (hardware i software) compartits• Administració centralitzada• Millora de la seguretat• Usuaris
WAN vs LAN
Topologies de xarxaBUS ESTRELLA
ANELL
Tipus de cablatgeParell trenat
Coaxial
Fibra òptica
Transmissió de llum
Principi de la reflexió total
http://www.youtube.com/watch?v=36A0_xwf9K0
http://www.youtube.com/watch?v=OXJkuNf2hM8
http://www.youtube.com/watch?v=l1GvuT0Taqs
http://www.youtube.com/watch?v=TVF-L6VO6bY
Espectre de freqüències
Cablatge (comparativa)Característic
as Cable coaxial Thinnet (10Base2) Cable de par trenzado (10Base T)1 Cable de fibra óptica
Coste del cable Más que UTP UTP: menos caro
STP: más que Thinnet Más que Thinnet, pero menos que Thicknet.
Longitud útil del cable2 185 metros (unos 607 pies) UTP y STP: 100 metros (unos 328 pies) 2 kilómetros (6.562 pies).
Velocidad de transmisión 4-100 Mbps UTP:4-100 Mbps STP:16-500 Mbps 100 Mbps o más (> 1Gbps).
Flexibilidad Bastante flexible UTP: más flexibleSTP: menos flexible que UTP Menos flexible que Thicknet
Facilidad de instalación
Sencillo de instalarUTP: muy sencillo; a menudo
preinstalado STP: medianamente sencillo
Difícil de instalar.
Susceptibilidad a
interferenciasBuena resistencia a las interferencias UTP: muy susceptible STP: buena
resistencia No susceptible a las interferencias.
Características especiales
Las componentes de soporte electrónico son menos caras que las del cable de par
trenzado
UTP: Las mismas que los hilos telefónicos; a menudo preinstaladas en
construcciones.STP: Soporta índices de transmisión
mayores que UTP
Soporta voz, datos y vídeo.
Usos presentados
Medio para grandes sitios con altas necesidades de seguridad
UTP: sitios más pequeños con presupuesto limitado
STP: Token Ring de cualquier tamaño
Instalación de cualquier tamaño que requiera velocidad y una gran integridad y seguridad en los
datos.
Cablatge estructurat
1. Ensamblatges per a Connexions Provisionals
2. Sortides d’informació
3 Cable Horitzontal 4 Productes per a la
Interconnexió5 Cable Principal
Mètode d‘accés: CSMA/CD• Només s’envien dades
quan “detecta” que el cable està lliure.
• Si dos equips volen transmetre alhora, es produeix una col·lisió de dades. I no es transmet cap de les dades.
• Quan es detecta una col·lisió, els equips s’esperen un temps aleatori per tornar a transmetre.
TOPOLOGIA BUS
Mètode d‘accés: Token Ring• Entre els equips circula
un paquet de dades anomenat “Token”.
• Un equip pot enviar quan rep un “token” lliure.
• El token passa per cadascun dels equips i només el llegeix l’equip receptor.
• L’equip emissor és el responsable d’alliberar el “token”
TOPOLOGIA ANELL
• Existeix un únic “token”• No existeixen
col·lisions.
Paquets de dades
Paquet: unitat d’ informació transmessa com entitat des d’un dispositiu a un altre de la xarxa.
Grans quantitats de dades, colapsen la xarxa. Això provoca retansmissions que multipliquen el tràfec de la xarxa.
La transmissió per paquets inclou:
•Les dades•L’organització de les dades (adreces, ordre dels paquets, sincronisme…)•Comprovació d’errors
Ethernet•Topologia: Bus lineal o bus en estrella •Tipus d’arquitectura: Banda base. •Mètode d’ accés: CSMA/CD. •Especificació: IEEE 802.3. •Velocitat de transferència: 10 Mbps ó 100 Mbs. •Tipus de cable: Coaxial fi, parell trenat UTP
ETHERNET 10 BASE T
• Cable: UTP Categoría 3, 4 ó 5. • Conectores: RJ-45 al final del cable. • Distancia del PC al hub: Máxim 100 m. • Número total d’equips: 1024 (sense
components de connectivitat)
ETHERNET 10 BASE 2ETHERNET 10 BASE TFAST ETHERNETGIGABYTE ETHERNET
5. Model de referència OSI
http://www.youtube.com/watch?v=J4fyeLWeq-Q&feature=related
CFSS2-C4
OSI: Open System Interconection
Cada nivell proporciona un servei o acció que prepara les dades per al nivell superior i protegeix les dades de nivells inferiors.Per comunicar-se dos ordinadors cal que la informació passi per a cadascun dels nivells de l'emissor i que cada nivell homòleg del receptor comprovi la validesa de les dades.
Nivell 7:Nivell o capa d‘aplicacióProporciona els serveis utilitzats per les aplicacions per tal que l’usuari pugui connectar-se en xarxa.Exemples: E-mail, FTP,...
Nivell 6:Nivell de presentacióPresenta les dades al nivell d’aplicació. Molts cops s’encarrega de traduir formats, comprimir/descomprimir, encriptar/desencriptar,...
Nivell 5:Nivell de sessióS’encarrega del control del diàleg entre diferents nodes. Aquestes sessions establertes poden ser orientades a la connexió o no orientades a la connexió.
• Proporciona la informació en paquets o trames al nivell superior. (En cas del receptor ensambla la informació rebuda).
• S’encarrega de gestionar l’ordre de sortida i arribada dels paquets.
• Detecció d’errors.• PROTOCOL ORIENTAT A LA CONNEXIÓ.Per mantenir
connexió fiable, cal:
Nivell 3:Nivell de xarxa (IP)• Identifica cada paquet amb una adreça lògica.• Encamina els paquets a l’adreça destí.• PROTOCOL NO ORIENTAT A LA CONNEXIÓ
Nivell 4:Nivell de transport (TCP)
Un número de port TCP origen i desti.Un número de seqüència per a misstages que tenen parts més petites.
Un checksum que controla els errors.Un número que indica que la informació ha arribat.
• Identifica cada paquet amb una adreça FÍSICA.
• Determina els camps que té la trama o paquet de dades.
Nivell 1:Nivell físic
• Comunica directament amb el medi físic de comunicació.• Envia i rep bits.
Nivell 2:Nivell d‘enllaç de dades
Estàndard IEEE802.xEspecificación Descripción
802.1 Establece los estándares de interconexión relacionados con la gestión de redes.
802.2 Define el estándar general para el nivel de enlace de datos. El IEEE divide este nivel en dos subniveles: los niveles LLC y MAC. El nivel MAC varía en función de los diferentes tipos de red y está definido por el estándar IEEE 802.3.
802.3 Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan Acceso múltiple por detección de portadora con detección de colisiones (CSMA/CD, Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection). Éste es el estándar Ethernet.
802.4 Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan un mecanismo de paso de testigo (red de área local Token Bus).
802.5 Define el nivel MAC para redes Token Ring (red de área local Token Ring).
802.6 Establece estándares para redes de área metropolitana (MAN, Metropolitan Area Networks), que son redes de datos diseñadas para poblaciones o ciudades. En términos de extensión geográfica, las redes de área metropolitana (MAN) son más grandes que las redes de área local (LAN), pero más pequeñas que las redes de área global (WAN). Las redes de área metropolitana (MAN) se caracterizan, normalmente, por conexiones de muy alta velocidad utilizando cables de fibra óptica u otro medio digital.
802.7 Utilizada por el grupo asesor técnico de banda ancha (Broadband Technical Advisory Group).
802.8 Utilizada por el grupo asesor técnico de fibra óptica (Fiber-Optic Technical Advisory Group).
802.9 Define las redes integradas de voz y datos.
802.10 Define la seguridad de las redes.
802.11 Define los estándares de redes sin cable.
802.11b Ratificado el 16 de Septiembre de 1.999, proporciona el espaldarazo definitivo a la normativa estándar inicial, ya que permite operar a velocidades de 11 Mbps y resuelve carencias técnicas relativas a la falta de itinerancia, seguridad, escalabilidad, y gestión existentes hasta ahora.
802.12 Define el acceso con prioridad por demanda (Demand Priority Access) a una LAN, 100BaseVG-AnyLAN.
802.13 No utilizada.
802.14 Define los estándares de módem por cable.
802.15 Define las redes de área personal sin cable (WPAN, Wireless Personal Area Networks).
802.16 Define los estándares sin cable de banda ancha.
6. Adreces IP
CFSS2-C4
Classificació adreces IP
Classe A
0 + Xarxa (7 bits) + Màquina (24 bits)
124 adreces de xarxa
224 adreces de màquina
Classe B
10 + Red (14 bits) + Máquina (16 bits)
16.382 adreces de xarxa
216 adreces de màquina
Classe C
110 + Red (21 bits) + Máquina (8 bits)
2.097.152 adreces de xarxa
28 adreces de màquina
Subxarxes i màscares de xarxa
•La máscara de xarxa és un número amb el format d’una adreça IP que serveix per a distingir quan una màquina determinada pertany a una subxarxa.
•En format binari totes les màscares de xarxa tenen els "1" agrupats a l’esquerra (indiquen adreça de subxarxa) i els "0" a la dreta (indiquen adreça de màquina)
7. Elements per la connectivitat
de xarxesCFSS2-C4
Elements per a la interconnexió
Considerem que una LAN és petita quan:• El cable satura el tràfec de xarxa• Els temps de resposta són lents.
Cada topologia o arquitectura té els seus límits. Existeixen però components que permeten incrementar lamida de la xarxa.Aquests components permeten:
• Segments de LAN es converteixin en LANs independents.• Unir dues LAN separades. • Conectar-se amb entorns WAN
Aquests components són:• Hubs (concentradors). • Repetidors. • Bridges (ponts) - Switchs. • Routers (encaminadors). • Gateways (pasarel·les).
HubsPermet incrementar la mida de la LAN
Repetidors• Treballa a nivell 1 de la torre
OSI.• Regenera el senyal que arriba
atenuat d’un segment i l’amplifica pel segment següent.
S’implementa un repetidor quan cal:• Connectar dos segments de medi similar o no similar. • Regenerar el senyal per a incrementar la distància de
transmissió.• Passar tot el tràfec en les dues direccions.• Connectar dos segmentos de la forma més efectiva en quant
al cost.
Bridges - SwitchsTreballen a nivell 2 de la Torre OSI.S’utilitzen per a :
• Fer un segment més llarg. • Augmentar el nombre d’equips. • Reduir colls d’ampolla de tràfec. • Dividir una xarxa congestionada,
en dues subxarxes.• Enllaçar medis físics diferents
Un bridge :• Escolta tot el tràfec. • Comprova les adreces MAC origen i destí de cada paquet. • Construeix una taula d’encaminament. • Reenvía paquets de la següent forma:
• Si el destí no apareix la taula d’ encaminament, el bridge reenvia el paquet a tots els segments.
• Si el destí apareix en la taula, el bridge reenvia el paquet al segment corresponent (a no ser que sigui l’origen).
RoutersTreballen a nivell 3 de la Torre OSI.Proporcionen les funcions de:
• Filtrat i aillament del tràfec. • Conexió de segments de xarxa
Els routers utilitzen taules d’encaminament amb adreces de xarxa.Selecciona el millor camí en funció d’uns algorismes.
Existeixen routers ESTÀTICS i DINÀMICS
GatewaysTreballen a nivell 7 de la Torre OSI.
Un gateway enllaça dos sistemes que no utilizen els mateixos:
• Protocols de comunicacions
• Estructures de dades. • Llenguatges• Arquitectura Els gateways interconnecten xarxes heterogènees.• Los gateways modifiquen el format de les dades i els adapta a l’aplicació destiLos gateways son de tarea específica.