ΔΊΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΏΝ ΔΊΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΏΝ ΚΑΙ ΔΙΑΔΊΚΤΥΟ ΔΙΔΆΣΚΟΝΤΕΣ: ΔΡ. ΕΥΓΕΝΊΑ ΑΔΑΜΟΠΟΎΛΟΥ, ΔΡ. ΚΏΣΤΑΣ ΔΕΜΈΣΤΙΧΑΣ

Transcript

1 ΔΊΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΏΝ ΔΊΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΏΝ ΚΑΙ ΔΙΑΔΊΚΤΥΟ ΔΙΔΆΣΚΟΝΤΕΣ: ΔΡ. ΕΥΓΕΝΊΑ ΑΔΑΜΟΠΟΎΛΟΥ, ΔΡ. ΚΏΣΤΑΣ ΔΕΜΈΣΤΙΧΑΣ ΔΠΜΣ «Τεχνο- Οικονομικά Συστήματα» Τεχνολογία Πληροφορίας και Τηλεπικοινωνιών

2 Ιστοσελίδα Μαθήματος 2 επικοινωνίας: eadam@cn.ntua.gr cdemest@cn.ntua.gr

3 Βιβλιογραφία 3 J. Kurose and K. Ross, Computer Networking A top down approach, Pearson, 6 th edition, 2013

4 Τι είναι επικοινωνία; 4 Προσωρινή συνεργασία (σχέση) μεταξύ χρηστών μιας τηλεπικοινωνιακής υπηρεσίας με σκοπό την ανταλλαγή πληροφοριών

5 Πληροφορία Χρήστες - Υπηρεσίες 5 Πληροφορία Φωνή Ήχος Γραφικά Data Κινούμενη εικόνα Χρήστες Φυσικά πρόσωπα Συσκευές Προγράμματα Υπηρεσίες Τηλεφωνία (κινητή, σταθερή), fax Ραδιοφωνία, τηλεόραση Μεταφορά αρχείων Τραπεζικές συναλλαγές Εμπόριο

6 Σε τι χρειάζεται ένα δίκτυο 6 Η ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ δύο τερματικών Α και Β μπορεί να γίνει με ζεύξη σημείου προς σημείο, η οποία τα συνδέει μόνιμα Ερωτήματα: Ποιο είναι το φυσικό μέσο μετάδοσης; Κάθε πότε στέλνονται δεδομένα; Ποια μορφή έχουν τα δεδομένα; Τι γίνεται όταν υπάρχουν περισσότερα τερματικά;

7 Αποστολή δεδομένων 7 Μια τερματική συσκευή στέλνει δεδομένα: έχει δεδομένο πλήθος bytes που επιθυμεί να αποστείλει τa χωρίζει σε μικρότερα κομμάτια μήκους L bits το καθένα τα μεταδίδει στο δίκτυο με ρυθμό μετάδοσης R n ο μέγιστος υποστηριζόμενος ρυθμός μετάδοσης καλείται χωρητικότητα της ζεύξης 2 1 δυο πακέτα, L bits καθένα R: ρυθμός μετάδοσης ζεύξης τερματική συσκευή καθυστέρηση μετάδοσης πακέτου = χρόνος που χρειάζεται να μεταδοθεί πακέτο L bits στη ζεύξη = L (bits) / R (bits/sec)

8 Πρωτόκολλα 8 Τα πρωτόκολλα είναι η «γλώσσα επικοινωνίας» μεταξύ των «μηχανών» που αποτελούν το Internet Τα πρωτόκολλα ορίζουν τη μορφή και την αλληλουχία των μηνυμάτων που στέλνονται και λαμβάνονται μεταξύ των δικτυακών οντοτήτων καθώς και τις ενέργειες που εκτελούνται με την αποστολή και λήψη Το σύνολο των επικοινωνιών στο Internet πραγματοποιείται βάσει πρωτοκόλλων

9 Πρωτόκολλα 9 Ανθρώπινο πρωτόκολλο vs. δικτυακό πρωτόκολλο Hi Hi Got the time? 2:00 time TCP connection request TCP connection response Get <file>

10 Κλιμάκωση 10 Τι συμβαίνει όταν έχουμε περισσότερα του ενός τερματικά; Για Ν τερματικά απαιτούνται Ν(Ν- 1)/2 γραμμές Χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα το πολύ Ν/2 ζεύξεις

11 Κλιμάκωση 11 Για μεγάλο αριθμό τερματικών δεν είναι δυνατό να υπάρχει ζεύξη από σημείο προς σημείο ανάμεσα σε κάθε ζεύγος τερματικών απαγορευτικό κόστος, κατασπατάληση πόρων Κλιμακώσιμη (scalable) λύση Υπάρχουν δύο τύποι συσκευών n τερματικές συσκευές (hosts, σταθμοί) n ενδιάμεσοι κόμβοι (μεταγωγείς, δρομολογητές) Οι ενδιάμεσοι κόμβοι δεν παράγουν πληροφορία! n Οι κόμβοι στοχεύουν στη μεταφορά πληροφορίας από μια τερματική συσκευή σε μια άλλη

12 Μεταγωγή 12 Ανάγκη για από κοινού χρήση των πόρων του δικτύου Λύση: Δίκτυο με μεταγωγή Κάποιες φορές παίρνει πόρους η πλευρά «Α» Κάποιες φορές παίρνει πόρους η πλευρά «Β» Οι εσωτερικοί κόμβοι λειτουργούν ως «κόμβοι μεταγωγής»

13 Μεταγωγή 13 Ταξινόμηση δικτύων με βάση τον τρόπο που οι κόμβοι ανταλλάσσουν την πληροφορία

14 Μεταγωγή κυκλώματος Η πηγή εγκαθιστά πρώτα μια σύνδεση (κύκλωμα) προς τον προορισμό Κάθε κόμβος μεταγωγής κατά μήκος της διαδρομής αποθηκεύει πληροφορία για τη σύνδεση (και εκχωρεί πόρους) 2. Η πηγή στέλνει την πληροφορία σε αυτό το κύκλωμα Δεν χρειάζεται να συμπεριλαμβάνει τη διεύθυνση προορισμού σε αυτήν την πληροφορία καθώς οι κόμβοι μεταγωγής ορίζουν τη διαδρομή 3. Γίνεται υποχρεωτική απόλυση της σύνδεσης μετά το πέρας της επικοινωνίας

15 Μεταγωγή κυκλώματος 15

16 Μεταγωγή κυκλώματος 16 Πλεονεκτήματα Γρήγορη και απλή μεταφορά της επικοινωνίας μετά την εγκατάσταση του κυκλώματος Προβλέψιμη επίδοση Εγγυημένο εύρος ζώνης Μειονεκτήματα Πολλές χρονικές περίοδοι αδράνειας Αδυναμία αποτελεσματικής αντιμετώπισης της εκρηκτικής (bursty) κίνησης Ανάγκη χρήσης πολλαπλών κυκλωμάτων για χρήστες με διαφορετικές απαιτήσεις εύρους ζώνης

17 Μεταγωγή κυκλώματος 17

18 18 Υλοποίηση μεταγωγής κυκλώματος FDM Πολυπλεξία Διαίρεσης Συχνότητας Παράδειγμα: 4 χρήστες συχνότητα TDM Πολυπλεξία Διαίρεσης Χρόνου χρόνος συχνότητα χρόνος

19 Μεταγωγή πακέτου 19 Η πληροφορία στέλνεται ως σύνολο από σχηματισμένες ακολουθίες bit, τα «πακέτα», που έχουν την ακόλουθη γενική μορφή Header Data Trailer Κάθε πακέτο «ταξιδεύει» στο δίκτυο από κόμβο σε κόμβο ακολουθώντας κάποια διαδρομή Σε κάθε κόμβο λαμβάνεται όλο το πακέτο, αποθηκεύεται προσωρινά και προωθείται στον επόμενο κόμβο (store-and-forward)

20 Μεταγωγή πακέτου Στατιστική πολυπλεξία 20 Οι κόμβοι μεταγωγής κρίνουν ποια είσοδος θα εξυπηρετηθεί Οι ζεύξεις δεν είναι ποτέ αδρανείς όταν υπάρχει κίνηση (καλή απόδοση)

21 Μεταγωγή πακέτου Store-andforward 21 L bits ανά πακέτο πηγή R bps R bps προορισμός Απαιτούνται L/R δευτερόλεπτα για να μεταδοθεί πακέτο μήκους L bits στη ζεύξη των R bps Ολόκληρο το πακέτο πρέπει να φθάσει στο router προτού μεταδοθεί στην επόμενη ζεύξη Αριθμητικό παράδειγμα για ένα βήμα L = 7.5 Mbits R= 1.5 Mbps Καθυστέρηση μετάδοσης (σε ένα βήμα) = 5 sec

22 Μεταγωγή πακέτου Καθυστέρηση αναμονής Απώλειες 22 A R = 100 Mb/s B ουρά πακέτων στην έξοδο R = 1.5 Mb/s D E Αν ο ρυθμός άφιξης (σε bits) υπερβαίνει τη χωρητικότητα μιας ζεύξης (για μια χρονική περίοδο) τα πακέτα θα περιμένουν στην ουρά να μεταδοθούν ενδέχεται να υπάρχει απώλεια πακέτων (αν γεμίσει ο buffer) του κόμβου

23 Μεταγωγή πακέτου vs. μεταγωγή κυκλώματος 23 Παράδειγμα: έχουμε ζεύξη χωρητικότητας 1 Mbps κάθε χρήστης μεταδίδει 100 Kbps όταν είναι ενεργός κάθε χρήστης είναι ενεργός στο 10% του χρόνου N χρήστες 1 Mbps ζεύξη Μεταγωγή κυκλώματος εξυπηρέτηση 10 χρηστών Μεταγωγή πακέτου Με 35 χρήστες η πιθανότητα περισσότεροι από 10 από αυτούς να είναι ταυτόχρονα ενεργοί είναι μικρότερη από

24 Τα 4 είδη καθυστέρησης των πακέτων 24 A transmission propagation B nodal processing queueing d nodal = d proc + d queue + d trans + d prop Καθυστέρηση επεξεργασίας κόμβου (d proc : nodal processing) έλεγχος σφαλμάτων bit προσδιορισμός της ζεύξης όπου πρέπει να προωθηθεί το πακέτο (ζεύξη εξόδου) συνήθεις τιμές: < msec Καθυστέρηση επί της ουράς (d queue : queueing delay) χρόνος αναμονής στη ζεύξη εξόδου μέχρι την αποστολή εξαρτάται από το επίπεδο φόρτου του δρομολογητή

25 Τα 4 είδη καθυστέρησης των πακέτων 25 A transmission propagation B nodal processing queueing d nodal = d proc + d queue + d trans + d prop Καθυστέρηση μετάδοσης (d trans : transmission delay) L: μήκος πακέτου σε bits R: εύρος ζώνης της ζεύξης σε προσδιορισμός της ζεύξης σε bps d trans = L/R Καθυστέρηση διάδοσης (d prop : propagation delay) d: μήκος της φυσικής ζεύξης s: ταχύτητας διάδοσης στο φυσικό μέσον (~2x10 8 m/sec) d prop = d/s

26 Καθυστέρηση επί της ουράς 26 R: εύρος ζώνης ζεύξης (bps) L: μήκους πακέτου (bits) a: μέσος ρυθμός άφιξης Ο λόγος al/r καλείται ένταση κίνησης Αν al/r à 0, τότε η μέση καθυστέρηση στην ουρά είναι μικρή Αν al/r à 1, τότε η μέση καθυστέρηση στην ουρά είναι μεγάλη Αν al/r > 1, τότε καταφθάνουν περισσότερα πακέτα από όσα μπορούν να εξυπηρετηθούν, δηλ. η μέση καθυστέρηση είναι άπειρη average queueing delay traffic intensity = al/r al/r à 0 al/r à 1

27 Απώλεια πακέτων 27 Η ουρά (δηλ. ο buffer) σε κάθε ζεύξη ενός δρομολογητή έχει πεπερασμένη χωρητικότητα Ένα πακέτο που καταφθάνει σε γεμάτη ουρά χάνεται (λέμε ότι «απορρίπτεται») Το πακέτο που χάνεται μπορεί είτε να επαναμεταδοθεί αργότερα από τον προηγούμενο κόμβο ή από την πηγή των πακέτων είτε να μην επαναμεταδοθεί καθόλου A buffer (waiting area) packet being transmitted B packet arriving to full buffer is lost

28 Διεκπεραιωτικότητα ή ρυθμαπόδοση (throughput) 28 Διεκπεραιωτικότητα ή ρυθμαπόδοση (throughput) είναι ο ρυθμός (σε bps) με τον οποίο μεταφέρονται τα bits από τον αποστολέα στον παραλήπτη στιγμιαία (instantaneous): ρυθμός μια δεδομένη χρονική στιγμή μέση (average): ρυθμός σε μια χρονική περίοδο ο διακομιστής στέλνει bits (ρευστό) στη ζεύξη (σωλήνα) σωλήνας που μπορεί να μεταφέρει ρευστό με ρυθμό R s bits/sec σωλήνας που μπορεί να μεταφέρει ρευστό με pipe R c bits/sec

29 Διεκπεραιωτικότητα ή ρυθμαπόδοση (throughput) 29 Αν R s < R c ποιο είναι το μέσο throughput απ άκρο εις άκρο; R s bits/sec R c bits/sec Αν R s > R c ποιο είναι το μέσο throughput απ άκρο εις άκρο; R s bits/sec R c bits/sec Η ζεύξη που περιορίζει το μέσο απ άκρο εις άκρο throughput καλείται bottleneck (ζεύξη συμφόρησης)

30 Throughput Γενικό σενάριο 30 Έστω ότι n ταυτόχρονες συνδέσεις ισομοιράζονται τη ζεύξη κορμού των R bits/sec Το throughput κάθε μεμονωμένης σύνδεσης είναι min(r c, R s, R/n) Πρακτικά, το bottleneck μπορεί να δημιουργείται είτε από τη ζεύξη κορμού (R) είτε από τις ζεύξεις πρόσβασης (R c, R s ) R s R s R s R R c R c R c

31 Στρώματα πρωτοκόλλων 31 Τα δίκτυα είναι πολύπλοκα και απαρτίζονται από πολλά μέρη τελικοί κόμβοι δρομολογητές ζεύξεις διαφόρων ειδών εφαρμογές πρωτόκολλα υλικό και λογισμικό Πώς μπορεί να οργανωθεί η δομή ενός δικτύου;

32 Οργάνωση ενός αεροπορικού ταξιδιού 32 Σειρά βημάτων εισιτήριο (αγορά) αποσκευές (παράδοση) πύλες (επιβίβαση) διάδρομος (απογείωση) δρομολόγηση αεροπλάνου εισιτήριο (παράπονα) αποσκευές (παραλαβή) πύλες (αποβίβαση) διάδρομος (προσγείωση) δρομολόγηση αεροπλάνου δρομολόγηση αεροπλάνου

33 Διαστρωμάτωση των λειτουργιών μιας αεροπορικής γραμμής 33 Στρώματα ή επίπεδα (layers): Κάθε στρώμα υλοποιεί μια υπηρεσία βάσει της δικής του λειτουργικότητας και στηριζόμενο στις λειτουργίες που προσφέρει το από κάτω στρώμα εισιτήριο (αγορά) εισιτήριο (παράπονα) εισιτήριο αποσκευές (παράδοση) αποσκευές (παραλαβή) αποσκευές πύλες (επιβίβαση) πύλες (αποβίβαση) πύλη διάδρομος (απογείωση) δρομολόγηση αεροπλάνου δρομολόγηση αεροπλάνου δρομολόγηση αεροπλάνου διάδρομος (προσγείωση) δρομολόγηση αεροπλάνου απογείωση/προσγείωση δρομολόγηση αεροπλάνου αεροδρόμιο αναχώρησης ενδιάμεσα κέντρα ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας αεροδρόμιο άφιξης

34 Διαστρωμάτωση 34 Η διαστρωμάτωση είναι απαραίτητη σε πολύπλοκα συστήματα η σαφής δομή επιτρέπει τον προσδιορισμό των σχέσεων των διαφόρων συνιστωσών του πολύπλοκου συστήματος η διάκριση σε ξεχωριστά τμήματα διευκολύνει τη συντήρηση και ενημέρωση του συστήματος n η αλλαγή της υλοποίησης στην υπηρεσία ενός στρώματος δεν επηρεάζει το υπόλοιπο σύστημα

35 Στοίβα IP 35 Η στοίβα πρωτοκόλλων του Διαδικτύου (Internet Protocol stack IP stack) περιλαμβάνει τα εξής στρώματα: εφαρμογής (application), με σκοπό την υποστήριξη δικτυακών εφαρμογών (π.χ. FTP, SMTP, HTTP) μεταφοράς (transport), με σκοπό τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ διεργασιών (κυρίως, TCP και UDP) δικτύου (network), για τη δρομολόγηση πακέτων από τον κόμβο προέλευσης στον κόμβο προορισμού (IP, routing protocols) ζεύξης δεδομένων (link), για τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ γειτονικών δικτυακών στοιχείων (π.χ. Ethernet, WiFi, PPP) φυσικό (physical), για τη μετάδοση των bits πάνω στο φυσικό μέσο (ενσύρματο ή ασύρματο) application transport network link physical

36 Μοντέλο αναφοράς ISO/OSI 36 Διαθέτει δύο επιπλέον επίπεδα: παρουσίασης (presentation), με σκοπό να επιτρέπει στις εφαρμογές να ερμηνεύουν τη σημασία των δεδομένων (π.χ. χρησιμοποιώντας κρυπτογράφηση, συμπίεση, άλλες συμβάσεις) συνόδου (session), με σκοπό το συγχρονισμό, τον έλεγχο και την ανάκτηση δεδομένων Η IP στοίβα δεν περιλαμβάνει αυτά τα στρώματα εφόσον χρειάζονται, οι υπηρεσίες αυτές πρέπει να υλοποιούνται από το στρώμα εφαρμογής application presentation session transport network link physical

37 Κανόνες επικοινωνίας 37

38 Αντιστοίχιση βασικών πρωτοκόλλων σε στρώματα 38

39 Ενθυλάκωση 39 segment datagram frame message H l H n H n H t H t H t M M M M application transport network link physical source Μ: Μήνυμα (Message) H i : Επικεφαλίδα (Header) του στρώματος i link physical switch H l H n H n H t H t H t M M M M destination application transport network link physical H l H n H n H t H t M M network link physical H n H t M router

40 Ενθυλάκωση και επικεφαλίδες 40 Δεδομένα Επικεφαλίδα TCP/UDP Δεδομένα TCP/UDP Επικεφαλίδα IP Δεδομένα IP Επικεφαλίδα πλαισίου Δεδομένα πλαισίου CRC

41 Άσκηση - Ενθυλάκωση 41 Μια εφαρμογή που τρέχει στον υπολογιστή μας παράγει μήνυμα επιπέδου εφαρμογής μήκους 1000 bytes, το οποίο επιθυμούμε να μεταδοθεί σε κάποιον προορισμό. Η επικεφαλίδα του χρησιμοποιούμενου πρωτοκόλλου στρώματος μεταφοράς είναι 28 bytes. Η επικεφαλίδα του πρωτοκόλλου στρώματος δικτύου είναι 20 bytes και η επικεφαλίδα του στρώματος ζεύξης δεδομένων είναι 14 bytes. Λόγω περιορισμών στο επίπεδο δικτύου επιτρέπεται η μεταφορά πακέτων μέγιστου μήκους 250 bytes και ελάχιστου μήκους 64 bytes. Πόσα bytes τελικά λαμβάνονται συνολικά από τον παραλήπτη; Ποια είναι η επιβάρυνση (overhead) λόγω ενθυλάκωσης;

42 Άσκηση - Ενθυλάκωση bytes Στρώμα Εφαρμογής 28 bytes 1000 bytes Στρώμα Μεταφοράς Στρώμα Δικτύου 20 bytes 230 bytes 20 bytes 230 bytes 20 bytes 230 bytes 20 bytes 230 bytes 20 bytes 108 bytes Στρώμα Ζεύξης Δεδομένων 14 bytes 250 bytes 14 bytes 250 bytes 14 bytes 250 bytes 14 bytes 250 bytes 14 bytes 128 bytes

43 Άσκηση - Ενθυλάκωση 43 Στρώμα εφαρμογής: 1000 bytes Στρώμα μεταφοράς: 28 bytes header bytes data = 1028 bytes Στρώμα δικτύου: 4*(20 bytes header bytes data) + (20 bytes header bytes data) = 1128 bytes Θέλουμε να μεταφέρουμε 1028 bytes σε πακέτα 250 bytes όπου το πεδίο δεδομένων μεταφέρει έως 230 bytes. Άρα 1028 = 4* Στρώμα ζεύξης δεδομένων: 4*(14 bytes header bytes data) + (14 bytes header bytes data) =1198 bytes Απ: Συνολικά ο παραλήπτης έλαβε 1198 bytes Απ: Το overhead λόγω ενθυλάκωσης είναι 198/1000 = = 19.8%

44 Τι είναι το Internet? 44 PC εξυπηρετητής /server laptop smartphone εκατομμύρια συνδεδεμένων υπολογιστικών συσκευών: ασύρματες ζεύξεις ενσύρματες ζεύξεις hosts = end systems εκτελούμενες δικτυακές εφαρμογές δίαυλοι επικοινωνίας χαλκός, οπτικές ίνες, ασύρματες ζεύξεις, δορυφορικές ζεύξεις ρυθμός μετάδοσης: εύρος ζώνης δίκτυο κινητών επικοινωνιών οικιακό δίκτυο παγκόσμιος ISP τοπικόςisp δρομολογητής / router δίκτυο οργανισμού

45 Τι είναι το Internet? 45 Το Internet είναι το «δίκτυο των δικτύων» Πλήθος διασυνδεδεμένων ISPs (Internet Service Providers) Η αποστολή/λήψη μηνυμάτων ελέγχεται από πρωτόκολλα Πρότυπα για το Internet RFC: Request for Comments IETF: Internet Engineering Task Force δίκτυο κινητών επικοινωνιών δίκτυο οργανισμού οικιακό δίκτυο παγκόσμιος ISP τοπικόςisp

46 Τι είναι το Internet? Οι υπηρεσίες 46 Υποδομή που παρέχει υπηρεσίες σε εφαρμογές Web, VoIP, , παιχνίδια, κοινωνικά δίκτυα Παρέχει προγραμματιστικές διεπαφές στις εφαρμογές τρόποι «σύνδεσης» στο Internet για την αποστολή και λήψη μηνυμάτων παρέχει επιλογές υπηρεσίες, παρόμοιες με αυτές του συμβατικού ταχυδρομείου δίκτυο κινητών επικοινωνιών δίκτυο οργανισμού οικιακό δίκτυο παγκόσμιος ISP τοπικόςisp

47 Δομή δικτύων 47 άκρα δικτύου hosts: πελάτες και εξυπηρετητές δίκτυα πρόσβασης, φυσικά μέσα ενσύρματες, ασύρματες ζεύξεις επικοινωνίας κορμός δικτύου διασυνδεδεμένοι δρομολογητές δίκτυο δικτύων δίκτυο κινητών επικοινωνιών δίκτυο οργανισμού οικιακό δίκτυο παγκόσμιος ISP τοπικόςisp

48 Δίκτυο πρόσβασης DSL 48 δίκτυο κορμού τηλεφωνικό δίκτυο DSL modem splitter DSLAM φωνή και δεδομένα που μεταδίδονται σε διαφορετικές συχνότητες πάνω από αποκλειστική γραμμή προς το δίκτυο κορμού DSL πολυπλέκτης πρόσβασης ISP χρήση της υπάρχουσας τηλεφωνικής γραμμής τα δεδομένα κατευθύνονται στο Internet μέσω της υπάρχουσας τηλεφωνικής γραμμής η φωνή κατευθύνεται στο δίκτυο τηλεφωνίας μέσω της υπάρχουσας τηλεφωνικής γραμμής

49 Ταχύτητες DSL 49 SDSL (Symmetric digital subscriber line) Ίδιος ρυθμός δεδομένων ανά κατεύθυνση 192Kbps έως 2.36Mbps ADSL (Asymmetric digital subscriber line) Διαφορετικός ρυθμός δεδομένων ανά κατεύθυνση ADSL2 Uplink: έως 12Mbps, Downlink: έως 3.5Mbps ADSL2+ Uplink: έως 24Mbps, Downlink: έως 3.5Mbps VDSL Uplink: έως 52Mbps, Downlink: έως 16Mbps

50 Καλωδιακό δίκτυο 50 cable modem splitter CMTS cable modem termination system δεδομένα, τηλεοπτικό πρόγραμμα που μεταδίδεται σε διαφορετικές συχνότητες επί διαμοιραζόμενου καλωδιακού δικτύου ISP Υβριδικό οπτικό- ομοαξονικό δίκτυο Uplink: έως 30Mbps, Downlink: έως 2Mbps

51 Οικιακό δίκτυο 51 ασύρματες συσκευές modem ασύρματο σημείο πρόσβασης (54 Mbps) router, firewall, NAT ενσύρματο Ethernet (100 Mbps)

52 Εταιρικό δίκτυο 52 εταιρική ζεύξη με τον ISP (Internet) εταιρικός router Ethernet switch εταιρικοί mail, web servers Χρησιμοποιείται συχνά σε πανεπιστήμια, εταιρείες, δημόσιους φορείς κτλ. Ρυθμοί μετάδοσης της τάξης των 10Mbps, 1Gbps, 10Gbps

53 Δίκτυα ασύρματης πρόσβασης 53 Το διαμοιραζόμενο δίκτυο ασύρματης πρόσβασης συνδέει τους τελικούς κόμβους με το δρομολογητή Ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLANs) b/g n εντός κτιρίου: 35m, εξωτερικά: 100m n έως 54 Μbps n 2.4GHz n n εντός κτιρίου: 70m, εξωτερικά: 200m n έως 600 Μbps n 2.4GHz και 5GHz Ασύρματα δίκτυα ευρείας κάλυψης παρέχονται από τους παρόχους κινητής τηλεφωνίας n έως μερικές δεκάδες km n downlink έως 326 Μbps, uplink έως 86Μbps n 2G, 3G, LTE, προς Internet προς Internet

54 Φυσικό μέσο 54 bit: «ταξιδεύει» μεταξύ ζευγών αποστολέα/παραλήπτη φυσική ζεύξη: το φυσικό μέσο μεταξύ αποστολέα/παραλήπτη ενσύρματα μέσα: χαλκός, ομοαξονικό καλώδιο, οπτική ίνα ασύρματο μέσο: αέρας, κενό

55 Ενσύρματα φυσικά μέσα 55 Συνεστραμμένο ζεύγος δύο μονωμένα χάλκινα καλώδια category 5: 100Mbps, 1 Gbps Ethernet category 6: 10 Gbps Ομοαξονικό καλώδιο δύο ομόκεντροι χάλκινοι αγωγοί αμφίδρομη μεταφορά υποστήριξη ευρυζωνικότητας n πολλαπλά κανάλια ανά καλώδιο Οπτική ίνα μεταφέρει παλμούς φωτός (ένα bit/παλμό) υποστήριξη υψηλών ταχυτήτων (εκατοντάδες Gbps) μικρό ποσοστό λαθών n δεν είναι ευάλωτη σε ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο

56 Ασύρματο μέσο 56 Μεταφορά ηλεκτρομαγνητικού σήματος Αμφίδρομη μεταφορά Χαρακτηριστικά περιβάλλοντος διάδοσης ανάκλαση παρεμβολή απώλειες επίγειες μικροκυματικές ζεύξεις έως 45 Mbps WLAN (π.χ. WiFi) b/g έως 54Mbps δίκτυα ευρείας κάλυψης 2G, 3G, LTE δορυφορικές ζεύξεις Κbps έως 45Mbps 270msec καθυστέρηση απ άκρο σε άκρο