1

Seminář 2• Metoda CSMA/CD

• Standardy fyzického řešení sítí LAN s násobným přístupem k přenosovému médiu – vodičům

• Standardizace, vývoj standardů, standardizace internetu

2

Seminář 2• CSMA/CD

– CSMA (Carrier Sense Multiply Access) – každá stanice monitoruje stav přenosového média a začíná vysílat jen v době, kdy je médium volné.

– CD (Collision Detection) – začne-li vysílat v krátkém časovém intervalu více stanic, nastávají kolize. Vysílající stanice je detekují, zastaví vysílání a vyšlou do sítě krátký „jamming signal“, který ostatní upozorní na kolize. Vysílání obnoví v náhodných časových intervalech po náslechu, zda je médium volné.

3

Stav kanálu volný ?

Připraveno k vysílání

Vysílá

Test kanálu kolize ?

Signál „jamming“

Příliš mnoho kolizí

Očekává„backoff“

ano

ne

ne

ne

ano

ano

ano

Vysílá zprávuo stavu kanáluKonec

vysílání?

Konec

Začátek

ne

4

Seminář 2• Kódování „Manchester“

• Nejdelší doba, za kterou je kolize detekována, musí být pro max. délku segmentu menší než 51,2 μs („slot time“) – určuje minimální délku rámce (512 bitů) – kolize musí být detekována během vysílání

1 0 0 1 1

3

PC1 PC2

Kolize

1 2

4Detekce kolize

Max. délka segmentu ~ délka, kterou urazí čelo signálu za 51,2 μs

5

Seminář 2• Kolizní doména

PC1 PC2 PC3 PC4 PC5sběrnice

Šíření signálu

PC1

HUB

PC2 PC3 PC4 PC1 PC2 PC3 PC4

Šíření signálu

Switch

Stromová topologie

6

Standardy LAN• Sítě LAN/MAN• Standardizace technologií LAN a MAN – IEEE 802

(Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)

• Standardy

– Ethernet family Token Ring,

– Wireless LAN

– Bridging Virtual Bridged LANs

– …..

7

LAN/MAN• ``The diagram ... was drawn by Dr. Robert M. Metcalfe in

1976 to present Ethernet ... to the National Computer Conference in June of that year. On the drawing are the original terms for describing Ethernet. Since then other terms have come into usage among Ethernet enthusiasts.''

8

Technické specifikace sítí Ethernet • Současné typy• 10Mbps Ethernet (dožívá) – IEEE 802.3

– 10BASE-T – dva UTP (cat-3/cat-5), propojovací zařízení – HUB nebo přepínač

• Fast Ethernet (100Mbps) – IEEE 802.3u– 100BASE-TX – dva UTP cat-5, tzv. „switched

Ethernet“– 100BASE-FX – optický vodič

• Single mode 1300 nm – 20 km• Multimode 850 nm – 2 km

• Gigabit Ethernet (1000Mbps) – IEEE 802.3 z (pro optické vodiče) a IEEE 802.3 ab (pro metalické vodiče) – v současnosti je jeho využití rozšiřuje z MAN a páteří LAN ke koncovým uzlům LAN

9

Technické specifikace sítí Ethernet

– 1000BASE-T - používá 4 UTP cat-5 pro směry „in“ a „out“ – modulační technika PAM 5 (pulsní amplitudová pětiúrovňová modulace)

– 1000BASE-CX – pro spojení na krátké vzdálenosti (do 25m) speciálním měděným vodičem TWINAX - (současně se více používá 1000BASE-T)

– 1000BASE-SX – krátké laserové vlnové délky (850 nm) – opt. vodič „multi mode“ – vzdálenost do 550 m

– 1000BASE-LX – dlouhé laserové vlnové délky (1300 nm) - opt. vodič „single mode“ – vzdálenost do 2 km

10

Sítě LAN/MAN• 10 Gigabit Ethernet – nejnovější (červen 2002) a zatím

nejrychlejší – v komerčních produktech zatím příliš nepodporovaný – průmyslový rozvoj technologie (testování produktů apod.) zajišťuje 10GEA (10 Gigabit Ethernet Alliance) – http://www.10gea.org – Norma IEEE 802.3ae– ponechání struktury rámce Ethernet (zachování zpětné

kompatibility)– Zásadní změna charakteristiky fyzické vrstvy – nevyžaduje

metodu CSMA/CD– Dvoubodová topologie full-duplex (současné vysílání a

příjem) se značnou flexibilitou v délkách segmentů (65 m – 40 km)

11

Seminář 2• Standardizace a standardy v komunikačních a

informačních technologiích

• standardy pro postupy, operace (technologicky nezávislé) – protokoly

• standardy pro technologie, produkty, zařízení a jejich komponenty

• standardy pro formáty dat reprezentujících určitý typ informace

• standardy pro programové produkty (operační systémy, aplikace, uživatelská rozhraní, programovací jazyky …)

• standardy pro způsob zabezpečení informací

• …………

12

Seminář 2• Typy standardů podle způsobu jejich uplatnění

• standardy proprietární (s lokální účinností) – firemní, v rámci korporace apod.

• standardy neoficiální (de facto) – všeobecně akceptované

• standardy oficiální (de jure) – přijaté akreditovanou standardizační organizací

– na státní úrovni

– na mezinárodní úrovni

„Standardy jsou publikované dokumenty vytvořené na základě dohod a zahrnující technické specifikace nebo jiná přesná kritéria důsledně uplatňované jako pravidla, směrnice nebo charakteristické definice, které zaručují, že materiály, produkty, procesy a služby splní své poslání“

13

Seminář 2

• Technické normy jsou dokumentované dohody, které pro všeobecné a opakované použití poskytují pravidla, směrnice, pokyny nebo charakteristiky činností nebo jejich výsledků, které zajišťují, aby materiály, výrobky, postupy a služby vyhovovaly danému účelu.

• V dnešní společnosti jsou technické normy kvalifikovaná doporučení, nikoli příkazy. Jejich používání je dobrovolné, avšak všestranně výhodné.

14

Seminář 2• ISO (International Organization for Standardization), která hraje

v klíčovou roli ve standardizační činnosti pro mnoho oborů, mezi nimiž jsou i komunikace. Mezi oblasti, jimiž se v oboru komunikačních technologií zabývá, je to zejména oblast fyzických rozhraní sítí, vývoj technologie ISDN, vývoj multimediálních standardů a mnoho dalších. ISO je nevládní organizace, která soustřeďuje členy zastupující asi 100 zemí. Web site organizace ISO je dostupný na URL - http://www.iso.ch

• ETSI (European Telecommunication Standards Institute), který vytváří normy pro oblast telekomunikací, např. Euro-ISDN a zejména pro komunikace bezdrátové (mobilní sítě GSM, technologie TETRA aj.). Mezi dalšími oblastmi zájmu ETSI je možno uvést také otázky bezpečnosti informace, např. standardizaci elektronického podpisu. Web site organizace ETSI je dostupný na URL http://www.etsi.org

15

Seminář 2• CEN (European Commitee for Standardization),

organizace sdružující 19 evropských standardizačních státních institucí, byla založena v r.1961. Zajišťuje harmonizaci vývoje evropských standardů se standardy celosvětovými a to zejména v oblastech elektronického podnikání, elektronického ochodu a trhu. Jedna z hlavních aktivit organizace CEN je ISSS (Informarion Society Standardization System). V rámci aktivity ISSS je řešen např. problém elektronického podpisu nebo standardizace produktů podporujících bezpečnost informace (smart cards). Web site organizace CEN je dostupný na URL http://www.cenorm.be

16

Seminář 2• ITU-T (International Telecommunication Union –

Telecommunication Standardization Sector) je nejvýznamnější mezinárodní standardizační organizace pro oblast telekomunikací, založená již v r.1865. Nyní má statut specializovaného orgánu OSN, který sdružuje téměř 450 členů z řad výrobců a prodejců telekomunikačních technologií i dalších standardizačních organizací. Má ve standardizaci telekomunikačních technologií dominantní postavení. V rámci ITU –T jsou vytvořeny pro každou problémovou oblast pracovní skupiny, které vydávají tzv. „doporučení“ (recommendations), kterých je v současnosti již více než 2000 a která jsou podle svého zaměření členěna do řad s označením A - Z. http://www.itu.int

17

Seminář 2• IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

je profesní organizaci, původně založenou v USA, která se zabývá standardy pro oblast technologií síťových přenosů (viz např.specifikace IEEE 802.3 pro lokální počítačové sítě). Web site organizace IEEE je dostupný na URL http://www.ieee.org

• IEC (International Electrotechnical Commission) je nevládní organizace, založená již v r.1906, která velmi úzce spolupracuje s organizací ISO nad standardy, kterými se ISO sama přímo nezabývá. Je to především oblast elektrických a elektronických zařízení. Web site organizace IEC je dostupný na URL http://www.iec.ch

18

Seminář 2• V ČR (standard = norma) - Český normalizační institut

(ČSNI)

• Harmonizace s evropskými a světovými normami – standardy

– převzetím normy překladem

– převzetím normy v originále s českou předmluvou– převzetí normy schválením k přímému používání, kdy

se vydá jen dokument s národní předmluvou a oznámením, kde je norma k disposici

• http://www.csni.cz

19

Seminář 2• Průmyslová konsorcia a aliance • World Wide Web Consortium (W3C), založené v r. 1994 a

sdružující více než 500 členů, jejichž cílem je vývoj protokolů a specifikací podporujících Web systém nebo s Web systémem souvisejících (http://www.w3c.org )

• ATM forum (ATMF), zabývající se rozvojem technologie ATM (http://www.atmforum.com)

• Gigabit Ethernet Alliance (GEA), sdružující výrobce produktů pro technologii Gigabit Ethernet (http://www.gigabit-ethernet.org )

• Wireless LANs Association (WLANA), zabývající se rozvojem bezdrátových lokálních sítí (http://www.wlana.com )

• WAP forum, průmyslová asociace vyvíjející de facto standardy WAP (Wireless Application Protocol) pro bezdrátové informační a telefonní služby

20

Seminář 2• Standardy TCP/IP a Internetu - řeší se v rámci

Internet Architecture Board (IAB) • RFC (Requests For Comments) - historický název

dokumentů, připravených k připomínkovému řízení před jejich dokončením z doby, kdy probíhal výzkumný projekt ARPANET

• V současnosti existuje více než 3500 dokumentů RFC

• Archivy RFC dokumentů volně k disposici, např.– http://rfc.sunsite.dk/ – http://www.faqs.org/rfcs – ………..

21

Seminář 2

Internet Society (ISOC)

Internet Architecture Board (IAB)

RFC Editor Internet Assigned Numbers Authority

(IANA)

Internet Engineering Task Force (IETF)

Internet Engineering Steering Group (IESG) Areas

Working Groups Working Groups

22

Seminář 2

Technicky kompletní a

stabilní ?

Internet Draft

Návrh standardu

(RFC)

Yes

Vývojové fáze tvorby dokumentu RFC

Úroveň 1

Mnohonásobné ověření

způsobilosti ?

Internet Standard

(RFC)

Významné ověření

provozuschopnosti ?

Yes

Yes

Úroveň 2

Úroveň 3

Draft Standard

(RFC)