1. Podstawowe pojęcia Flashcards
Sieć komputerowa
zbiór komputerów i urządzeń komputerowych połączonych ze sobą kanałami komunikacyjnymi. Sieć komputerowa umożliwia wzajemne przekazywanie informacji oraz udostępnianie zasobów.
Węzeł (punkt) sieci komputerowej
jednostka, która może odbierać/wysyłać dane. Węzeł jest łączony z innymi węzłami za pośrednictwem mediów komunikacyjnych. Pojęcie węzła sieci komputerowej funkcjonuje także w kontekście konkretnej technologii - jako odseparowany logicznie fragment sieci komputerowej.
Medium transmisyjne
nośnik umożliwiający przekazywanie (propagowanie) informacji w postaci impulsu elektrycznego, fali elektromagnetycznej, świetlnej, akustycznej, itd.
Sieć transmisyjna
system wielokierunkowej komunikacji urządzeń poprzez medium transmisyjne z użyciem określonych protokołów komunikacyjnych
Segment sieci komputerowej
fragment sieci komputerowej, odseparowany od reszty przez aktywne urządzenie sieciowe. Ruch w sieci można klasyfikować jako wewnątrz-segmentowy i między-segmentowy
Internetwork lub internet
Wiele połączonych segmentów sieci komputerowej. Najlepszym przykładm sieci wielosegmentowej (internetu) jest globalna sieć Internet
Domena rozgłoszeniowa (broadcast domain)
segment sieci, w którym dwa dowolne urządzenia podłączone do tego segmentu może bezpośrednio
transmitować do jakiegokolwiek innego. W konsekwencji tej możliwości sieć (przy dodatkowym zastosowaniu odpowiedniego adresowania informacji) może udostępniać (lub nie) funkcjonalność broadcast (rozgłoszenie odpowiednio zaadresowanej informacji do wszystkich urządzeń). Rozgłoszenie ma sens w
sieciach lub segmentach sieci, do których możliwe jest jednoczesne komunikowanie wielu stacji (multiple-access)
Domena kolizyjna
fragment sieci wymagający ustanowienia zabezpieczeń wykluczających prowadzenie w tym samym czasie transmisji przez więcej niż jedno podłączone urządzenie.
Protokół komunikacyjny
zbiór reguł określających zasady nawiązywania komunikacji i wymiany danych pomiędzy urządzeniami w sieci komputerowej
„Zestaw” protokołów (Protocol suite)
model opisujący reguły komunikacji w sieci komputerowej wraz z zestawem protokołów komunikacyjnych (przykład: Internet Protocol Suite).
Stos protokołów/stos protokołu (Protocol stack)
Implementacja Protocol suite w postaci konkretnej technologii, angażującej zbiór protokołów powiązanych ze sobą funkcjonalnie. Protokoły te są często wzajemnie od siebie uzależnione (funkcjonowanie komunikacji w oparciu o jeden z protokołów wymaga zastosowania innego)
Pakiet
jednostka informacji przesyłana za pośrednictwem sieci komputerowej. Dane (payload) przekazywane przez pakiet są uzupełniane informacją opisującą, służącą między innymi do określenia ich miejsca przeznaczenia, interpretacji, priorytetu itp.
Nagłówek (header)
przekaz na początku pakietu przenoszący specjalne informacje używane do zidentyfikowania i walidacji treści pakietu.
Trailer
przekaz dołączony na końcu pakietu, analogiczny znaczeniowo do nagłówka.
Datagram w sieci komputerowej
formatowany blok danych przesyłany przez sieć komputerową, zawierający komplet informacji potrzebnych do jego interpretacji - bez konieczności wcześniejszej wymiany innej informacji pomiędzy odbiorcą i nadawcą (w pewnych sytuacjach datagram jest równoważny pakietowi). Gdy datagram nie jest umieszczony w innym datagramie – określany jest też jako tzw. ramka.
CRC (Cyclic Redundancy Code)
• kontrola poprawności datagramów, w Polsce zwana sumą kontrolną CRC
• Powszechny algorytm liczenia sum kontrolnych dla bloku danych
• Trywialna alternatywa stosowana wcześniej - suma bajtów
• CRC jest odporny na zmianę kolejności bajtów, nie wykrywaną przez sumę
• Rozmiar sumy kontrolnej zależy od stopnia wielomianu generacyjnego
(generatora)
• Przeznaczenie - wykrywanie błędów pojedynczych przekłamań bitów, błędów serii - duża skuteczność
• Stosuje się także tzw. ramkowanie CRC (CRC framing), umożliwiające identyfikację początku i końca ramki w ciągu odebranych bajtów (przy znanej długości ramki oblicza się CRC rutynowo po odebraniu każdego bajtu – aż do uzyskania poprawnego wyniku, co świadczy o trafieniu w ramkę
CRC - technika obliczania
- Dane do kodowania przesuwane są przez bufor bitowy o wielkości równej stopniowi wielomianu
- Przesuwanie następuje w kierunku najstarszego bitu, po jednym bicie na cykl
- Najmłodszy bit uzupełniają następne dane kodowane
- Gdy bufor opuszcza bit o wartości 1 wykonywana jest operacja XOR na pozostałych bitach bufora zgodnie z wartością generatora - cykliczność kodu
- Po wyczerpaniu danych w buforze pozostaje wynik - CRC
Komunikacja szerokopasmowa
polega na przesyłaniu przez jedno łącze fizyczne
wielu kanałów logicznych, łączonych przez podział czasowy lub częstotliwościowy. Podział częstotliwościowy jest często stosowany w analogowych liniach telefonicznych; w łączach cyfrowych stosuje się jedynie podział czasowy.
Komunikacja wąskopasmowa
polega na przesyłaniu przez jedno łącze fizyczne tylko jednego sygnału, zajmującego cały kanał. Stosowana w telefonii analogowej, ale także w okablowaniu sieci Ethernet czy Token Ring, w których na jednym kablu przesyła się tylko jeden sygnał
Komunikacja asynchroniczna
forma komunikacji między urządzeniami, w której dane cyfrowe są przesyłane w ramkach bitowych o skończonej długości i oddzielane specjalnymi znacznikami początku ramki (gwarantującymi chwilowe zsynchronizowanie). Nie jest przesyłana ciągła informacja synchronizująca odbiornik i nadajnik. W celu poprawnego odtwarzania danych w odbiorniku zakłada się, że na niewielkim odcinku czasowym odpowiadającym jednej ramce nastąpi tak nieznaczne przesunięcie czasowe sygnałów zegara nadawczego i odbiorczego, że zawsze uda się odtworzyć dane.
Komunikacja synchroniczna
ma charakter ciągu bitów przesyłanych między urządzeniami. Ponieważ znaki przybywają w sposób ciągły i nie są oddzielone znakami początku i końca, to musi istnieć sposób ciągłego synchronizowania zegarów odbiorcy i nadawcy. W tym celu w przesyłanym sygnale oprócz ciągu bitów umieszcza się dodatkową informację zegarującą lub koduje się tą informację w przesyłanym ciągu bitów.
Komunikacja równoległa (Pararell communication)
przekazywanie bitów informacji wieloma liniami jednocześnie:
• Transmisja łatwa w implementacji w urządzeniu końcowym - wymaga jedynie zatrzasku (latch) synchronizowanego zegarem
• Kosztowna w przypadku dużej odległości – wymaga wielu linii
• Najczęściej synchroniczna – koszt dodania kolejnej linii zegarującej jest już niewielki
• Parametry: prędkość transmisji (bps), szerokość (bits)
Komunikacja szeregowa (Serial communication)
przekazywanie bitów informacji kolejno w jednej linii:
• Niskie koszty w przypadku dużej odległości – jedna linia
• Często asynchroniczna (brak osobnej linii zegarującej)
• Przykładowe parametry: prędkość transmisji (bps), ilość bitów na bajt (np. 8), bit stopu, bit kontroli parzystości itp.
Tryby transmisji
- Simplex
- Half-duplex
- Duplex
Simplex
transmisja jest możliwa tylko w jedną stronę (analogia: ulica jednokierunkowa)
Half-duplex
transmisja w obie strony, ale w danym czasie tylko w jedną (analogia: ruch wahadłowy na odcinku drogi)
Duplex
równoczesna transmisja (analogia: ulica dwukierunkowa)
Kodowanie przesyłanej wartości logicznej
• Klasyczne (NRZ - Non-Return to Zero)
• Manchester
• Wariant Manchester różnicowy (NRZI - NRZ Invert )
Cecha pożądana w systemie kodowania: własność samo-synchronizacji systemu kodowania (np. oparte na Manchester).
Klasyczne (NRZ - Non-Return to Zero)
stan wysoki: 1; stan niski: 0
Manchester
w połowie czasu przeznaczonego na przekaz kodowanego bitu zmiana ze stanu L -> H oznacza 1, zmiana z H -> L oznacza 0. Pod koniec czasu przeznaczonego na przekaz kodowanego bitu – przejście stanu umożliwiające wyrażenie odpowiedniej zmiany w następnym bicie. Ponadto (dla uzyskania pełnej samo-synchronizacji): zawsze zmiana stanu na
przeciwległy w połowie czasu przeznaczonego na przekaz kodowanego bitu. Konieczne jest użycie dwukrotnie wyższej częstotliwości zegarowania.
Wariant Manchester różnicowy (NRZI - NRZ Invert )
zmiana stanu na przeciwległy jeżeli wartością kodowanego bitu jest 1, brak zmiany gdy 0. Ten wariant czasem występuje w implementacjach -> wtedy ryzyko
rozsynchronizowania serią zer
Modulacje sygnału
• Kodowanie dwuróżnicowe (bipolar encoding, a w instalacjach telekomunikacyjnych: AMI – Alternate Mark Inversion)
• Modulacje sygnału, umożliwiające przesłanie bitu informacji:
- ASK (Amplitude Shift Keying)
- FSK (Frequency Shift Keying)
- BPSK (Binary Phase Shift Keying)
• QAM