Εισαγωγή ΙΙ: Βασικοί τύποι δικτύων

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Εισαγωγή ΙΙ: Βασικοί τύποι δικτύων"

Ἀναίτις Κουντουριώτης
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Εισαγωγή ΙΙ: Βασικοί τύποι δικτύων Tηλεφωνικό δίκτυο Ethernet LAN Internet ATM

2 Τηλεφωνικό ίκτυο (Τ ) Χρονολόγιο σηµαντικών σταθµών: 1839 Τηλέγραφος (Cooke, Wheatstone) 1844 Κώδικας Morse ( --) Πρώτα Υποβρύχια Τηλεγραφικά καλώδια 1876 Τηλέφωνο (A. G. Bell, E. Gray) 1879 Πρώτο τηλεφωνικό κέντρο (PBX) Ηλεκτροµηχανικοί µεταγωγείς 1962 Πρώτα ψηφιακά συστήµατα µετάδοσης TDM Ψηφιακοί µεταγωγείς δίκτυο σηµατοδοσίας (Common Channel Signalling CCS) Ψηφιοποίηση συνδροµητικού βρόχου (ISDN, xdsl)

3 Ηδοµή του τηλεφωνικού δικτύου (1/2) Τα µέρη: Συνδροµητικός βρόχος (local loop): ζεύγος συνεστραµµένων συρµάτων, αναλογική µετάδοση Σύνδεσµοι (trunks): οπτικέςίνεςήµικροκυµατικές ζεύξεις, ως επί το πλείστον ψηφιακή µετάδοση Κέντρα µεταγωγής (switching offices) συνδροµητικός βρόχος codec trunks codec συνδροµητικός βρόχος Συνδροµητικό κέντρο Κέντρο δ. Κορµού (toll office) Συνδροµητικό κέντρο

4 Ηδοµή του τηλεφωνικού δικτύου (2/2) Η τοπολογία: Περιφερειακά κέντρα Τοµεακά κέντρα Κύρια κέντρα Τοπικά ή συνδροµητικά κέντρα Τηλέφωνα

5 Πολυπλεξία Μεταγωγή στα Τ (1/6) Μεταγωγή φυσικού κυκλώµατος nxm N N x n n 2 N crosspoints m crossbars Crossbar sw N n crossbars Multistage crossbar sw or space-division sw N n crossbars

6 Πολυπλεξία Μεταγωγή στα Τ (2/6) Μεταγωγή διαίρεσης χρόνου [Time-division (slot) switching] Parallel-to-serial Time-slot interchanger Serial-to-parallel Το παράδειγµα T1 carrier (1.544 Mbps) 193 Bit frame (125 µsec) Channel # Channel # Channel # Channel # Framing code bit 7 data bits signaling bit

7 Πολυπλεξία Μεταγωγή στα Τ (3/6) Πλησιόχρονη Ψηφιακή Ιεραρχία (PDH) (a) U.S T1 streams 7 T2 streams 6 T3 streams (bit-level multiplexing) : :1... 6: T1: Mbps T2: Mbps T4: Mbps T3: Mbps (b) ITU (CCITT) hierarchy 32 channels Mbps 128 channels Mbps 512 channels Mbps 2048 channels Mbps 8192 channels Mbps

8 Πολυπλεξία Μεταγωγή στα Τ (4/6) Σύγχρονη Ψηφιακή Ιεραρχία (SDH) SONET/SDH frame (STS-1, OC-1: Mbps) 3 columns 87 columns 9 rows ATM cells SONET frame 125 µs SPE είγµατα φωνής Section overhead Line overhead Path overhead

9 Πολυπλεξία Μεταγωγή στα Τ (5/6) T1 T1 T1. Πολυπλεξία στην SDH. scrambler Electro-optical converter STS-1 STS-3 T3 STS-1 STS-3 STS-12 OC-12 STS-1 STS-3 STS-3 T3

10 Πολυπλεξία Μεταγωγή στα Τ (6/6) SONET & SDH multiplex rates SONET SDH Data rate (Mbps) Electrical Optical Optical Gross SPE User STS-1 OC STS-3 STS-9 STS-12 STS-18 STS-24 STS-36 STS-48 OC-3 OC-9 OC-12 OC-18 OC-24 OC-36 OC-48 STM-1 STM-3 STM-4 STM-6 STM-8 STM-12 STM SONET: Synchronous Optical NETwork (USA) SDH: Synchronous Digital Hierarchy (ITU) SPE: Synchronous Payload Envelope

11 Ethernet LAN (1/4 ) Οµαξονικό καλώδιο Unshielded Twisted Pair (UTP) hub Όλα τα τερµατικά σε ένα collision domain ακούν όλα τα άλλα

12 Ethernet LAN (2/4 ) Ethernet frame Για συγχρονισµό Φυσικές διευθύνσεις στο δίκτυο ( hard-wired ) Preamble Destin. Address Source Address Packet Type Data (π.χ. IP datagram) CRC µήκος, σε bits π.χ. 0800h: πακέτο IP

13 Ethernet LAN (3/4 ) Φυσικές διευθύνσεις & διευθύνσεις δικτύου router πακέτο ΙΡ A E πλαίσιο Ethernet a? A Ε d E IP routing D: D, Eth1 E: D, Eth1 D, Eth1 ARP table Eth1 D: d C: c Eth address: a Net address: A ίκτυο Eth1 a d a d hub a d a d Eth address: d Net address: D Eth address: c Net address: C Eth address: b Net address: B

14 Ethernet LAN (4/4 ) ίκτυα Ethernet µεταγωγής (switched ethernet) ίκτυο Eth1 a d Ethernet switch a: Eth1 b: Eth1 d: Eth2 a d hub ίκτυο Eth3 a d hub hub Eth address: a Net address: A a d ίκτυο Eth2 a d Eth address: b Net address: B Eth address: c Net address: C Eth address: d Net address: D Eth address: e Net address: E Σε αντίθεση µε τοhub, το ethernet switch στέλνει το εισερχόµεο πακέτο µε φυσική διεύθυνση προορισµού d µόνο στην έξοδο του Eth2, όπως προκύπτει από τον πίνακα µεταγωγής που διαθέτει.

15 Internet (1/5 ) ιαδίκτυο: το παγκόσµιο δίκτυο που συνδέει όλα τα (υπο)δίκτυα υπολογιστών switch hub router hub switch

16 Τοπολογία Internet (2/5 ) network 1 R network 2 Internet A Internet A R network 3 R network 4 Πολλά δίκτυα διασυνδεδεµένα µε δροµολογητές (routers), που µπορούν ναθεωρηθούνκαισανένανοητόδίκτυο- ιαδίκτυο

17 Internet (3/5 ) NSFNET (core network)

18 Internet (3/4 ) Πακέτο IP ιευθύνσεις δικτύου (IP) Το δεκαδικό ισοδύναµο τουbyte: π.χ ιάφορα πεδία Destin. Address Source Address Data (π.χ. TCP segment) µήκος, σε bytes προαιρετικά πεδία

19 Internet (4/4 ) router ίκτυο Eth1 hub a d router d 2 d,d d 2,D 2 A E e e ίκτυο Eth2 hub d 2 e e, Ε d 2 e e 2, Ε 2 Eth address: b Net address: B ARP table Eth1 A: a B: b IP routing B: Β, Eth1 E: Ε, Eth2 H: E, Eth2 E E, Eth2 ARP table Eth2 E: e F: f Eth address: f Net address: F

20 ίκτυα ΑΤΜ

21 Κύρια χαρακτηριστικά του ATM Μεταγωγή πακέτων σταθερού µήκους (cells), υλοποιηµένη σε h/w σύµφωνα µετηνεπικεφαλίδα Connection-oriented Νοητοί δίαυλοι (Virtual Channels VCs) και Νοητά µονοπάτια (Virtual Paths VPs) Εκχώρηση «εύρους ζώνης» σε VCs και VPs κατά ζήτηση Per-VC Quality of Service (QoS) guarantee (?)

22 Τυπική αρχιτεκτονική δικτύου ΑΤΜ Private ATM Network ATM router ATM switch FDDI Public UNI UNI UNI ATM switch Private UNI UNI ATM switch Public NNI ATM switch token ring ATM router Public ATM Network

23 Αρχιτεκτονική πρωτοκόλλου ΑΤΜ Control plane Signalling Signalling AAL Management plane Class A Class B Class C Class D AAL1 User plane AAL2 ATM (VC sub-)layer ATM (VP sub-)layer Physical Layer AAL3/4 or AAL5

24 ATM PDU (cell) GFC VPI VCI HEC PT Information Information field field (48 bytes) CLP GFC: Generic Flow Control VPI: Virtual Path Identifier VCI: Virtual Channel Identifier PT: Payload Type CLP: Cell Loss Priority HEC: Header Error Control

25 ATM switching Input Port VPI/VCI Output Port VPI/VCI

26 VC & VP switching VC Switch VCI 1 VCI 2 VPI 5 VCI 6 VPI 3 VPI 4 VCI 4 VCI 1 VCI 2 VPI 1 VPI 2 VP Switch VCI 1 VCI 2

27 ATM Traffic Flows Idle-cell channel VP0 metasignalling User-network signalling OAM F4 flows VPn 3,4 y VPk y 5 3,4 x 5 User-user signalling User cells idle cell PT=1xx OAM F5 or RM cell

28 PT field codes 000 User data cell, congestion not experienced, AAI=0 001 User data cell, congestion not experienced, AAI=1 010 User data cell, congestion experienced, AAI=0 011 User data cell, congestion experienced, AAI=1 100 Segment OAM F5 flow cell 101 End-to-end OAM F5 flow cell 110 Resource management cell 111 Reserved for future use AAI: ATM-user-to-ATM-user Indication

29 ATM Adaptation Layer Type 1 Case 1: Unstructured data transfer mode Higher layers User data bitstream CS PDU User data (47 bytes) SAR PDU SN (4 bits) SNP (4 bits) Payload (47 bytes) ATM cell Header (5 bytes) Information field (48 bytes) SN: Sequence Number SNP: Sequence Number Protection

30 ATM Adaptation Layer Type 5 Protocol data units in AAL5 Common Part (CP) Higher layers Data ( bytes) Data (1 byte) CP PDU Data ( bytes) PAD UU (1 byte) CPI (1 byte) Length (2 bytes) CRC-32 (4 bytes) ATM cell Header (5 bytes) Information field (48 bytes) PT = 0x1 for the last cell in the CP PDU PAD: 0-47 bytes of padding UU: AAL5 user-to-user info CPI: Common Part Indicator (reserved for future use)

Σχετικά έγγραφα

Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων Ενότητα 5: Automated Teller Machine- ΑΤΜ (1)

Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων Ενότητα 5: Automated Teller Machine- ΑΤΜ (1) Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons.