6.1 Επεκτείνοντας το δίκτυο 1. Να αναφέρετε ονομαστικά τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στις υπηρεσίες δικτύων ευρείας περιοχής; Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στις υπηρεσίες δικτύων ευρείας περιοχής είναι: Οι παραδοσιακές Επιλεγόμενες τηλεφωνικές γραμμές Μόνιμες ή μισθωμένες γραμμές Χ.25 Οι πιο πρόσφατες: Frame Relay ISDN ATM xdsl 6.2 Επιλεγόμενες τηλεφωνικές γραμμές 2. Τι είναι οι επιλεγόμενες τηλεφωνικές γραμμές; Τι είναι τα modems; Το παγκόσμιο δίκτυο που χρησιμοποιείται για την επικοινωνία μέσω τηλεφωνικών συσκευών και είναι γνωστό ως δημόσιο τηλεφωνικό δίκτυο μεταγωγής(pstn), μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την επικοινωνία υπολογιστών. Στην περίπτωση αυτή οι επιλεγόμενες τηλεφωνικές γραμμές χρησιμοποιούνται σαν γραμμές σύνδεσης για το WAN. Επειδή όμως το PSTN είχε σχεδιαστεί για να μεταφέρει φωνή και όχι δεδομένα, χρειάζονται ειδικές συσκευές που λέγονται modems, οι οποίες μετατρέπουν τα ψηφιακά σήματα που παράγουν οι υπολογιστές σε αναλογικά και αντίστροφα. ΠΡΟΣΟΧΗ: Αντί να μάθετε τις ερωτήσεις 3, 4, 5 που υπάρχουν παρακάτω, είναι προτιμότερο και πάρα πολύ SOS να μάθετε τον Πίνακα 6-1. «Χαρακτηριστικά επιλεγόμενων γραμμών» της σελίδας 198 του βιβλίου 3. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των επιλεγόμενων τηλεφωνικών γραμμών; Είναι πολύ διαδεδομένες Εχουν μικρό κόστος 4. Ποια είναι μειονεκτήματα των επιλεγόμενων τηλεφωνικών γραμμών; Έχουν σχετικά μικρούς ρυθμούς μετάδοσης (μέχρι και 56 kbps) Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 1
Η ποιότητα και η αξιοπιστία τους δεν είναι σταθερή αλλά εξαρτάται κάθε φορά από την ποιότητα των γραμμών που συμμετέχουν στη δημιουργία της σύνδεσης 5. Ποιες είναι οι βασικές χρήσεις των επιλεγόμενων τηλεφωνικών γραμμών; Χρησιμοποιούνται για συνδέσεις μικρής διάρκειας όπως για παράδειγμα: 1. η πρόσβαση στο Διαδίκτυο, 2. η σύνδεση ενός απομακρυσμένου κόμβου με ένα τοπικό δίκτυο, 3. η τηλεεργασία, 4. οι on-line υπηρεσίες χαμηλής ταχύτητας Χρησιμοποιούνται σαν εφεδρικές σε περίπτωση βλάβης μιας μόνιμης γραμμής 6.5 ISDN 6 Τι δημιούργησαν τα τελευταία χρόνια οι τηλεπικοινωνιακοί φορείς, προσπαθώντας να ικανοποιήσουν τη ζήτηση για παροχή υπηρεσιών ήχου, εικόνας, video, δεδομένων; Τα τελευταία χρόνια εμφανίζεται μεγάλη ζήτηση για παροχή υπηρεσιών ήχου, εικόνας, video, δεδομένων. Οι διάφοροι τηλεπικοινωνιακοί φορείς προσπαθώντας να ικανοποιήσουν τη ζήτηση αυτή δημιούργησαν εκτός από το τηλεφωνικό δίκτυο για τις υπηρεσίες φωνής, αρκετά ακόμη εξειδικευμένα δίκτυα, όπως: δίκτυα δεδομένων για επικοινωνίες υπολογιστών (π.χ. το δίκτυο Hellaspac και το δίκτυο Hellascom, που δημιούργησε ο ΟΤΕ), δίκτυα telex για επικοινωνίες κειμένου, δίκτυα καλωδιακής τηλεόρασης, κα. 7 Ποια μειονεκτήματα έχει η ανάπτυξη ξεχωριστών δικτύων για παροχή υπηρεσιών ήχου, εικόνας, video, δεδομένων; Πως λύθηκαν τα προβλήματα Η αυτά; ανάπτυξη ξεχωριστών δικτύων για κάθε υπηρεσία έχει μειονεκτήματα, όπως: μεγάλο διαχειριστικό κόστος για το τηλεπικοινωνιακό φορέα, αυξημένο κόστος για το χρήστη,(λόγω του ποικίλου και διαφορετικού εξοπλισμού, που χρησιμοποιεί η κάθε τεχνολογία), αποθάρρυνση της εμπορικής ανάπτυξης. Τα παραπάνω προβλήματα λύθηκαν με το Ψηφιακό Δίκτυο Ενοποιημένων Υπηρεσιών, ISDN (Integrated Services Digital Network), το οποίο επιτρέπει στους χρήστες να μεταδίδουν φωνή, εικόνα και δεδομένα, σε ψηφιακή μορφή μέσα από την υπάρχουσα υποδομή δισύρματων τηλεφωνικών καλωδίων. Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 2
8. Τι είναι τα δισύρματα τηλεφωνικά καλώδια και πώς χρησιμοποιούνται από το ISDN; Τα δισύρματα τηλεφωνικά καλώδια είναι μια μεγάλη εγκατεστημένη υποδομή, που δημιουργήθηκε κατά την ανάπτυξη του κλασσικού τηλεφωνικού δικτύου (Plain Old Telephone System, POTS) για την υποστήριξη της αναλογικής τηλεφωνίας. To ISDN έδωσε τη δυνατότητα η μεγάλη αυτή υποδομή να χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση καθαρά ψηφιακού σήματος, με όλα τα πλεονεκτήματα, που αυτό συνεπάγεται... 9. Ποια είναι τα βασικά στοιχεία που χαρακτηρίζουν το ISDN; Τα βασικά στοιχεία, που χαρακτηρίζουν το ISDN, είναι: Η ψηφιακή μετάδοση. Όλα τα σήματα μεταδίδονται σε ψηφιακή μορφή απ' άκρη σ' άκρη του δικτύου, δηλαδή από τη μια τερματική γραμμή έως την άλλη. Η σηματοδοσία, που γίνεται μέσω ιδιαίτερου καναλιού (common channel signaling). Με τον όρο σηματοδοσία ορίζουμε όλα εκείνα τα βοηθητικά σήματα με τα οποία διαχειριζόμαστε μια επικοινωνία (έναρξη, κλήση, κουδούνισμα κλπ). Η ενιαία και πολλαπλού σκοπού διασύνδεση των χρηστών στο δίκτυο. Ένας χρήστης μπορεί να απολαμβάνει τις διάφορες υπηρεσίες του δικτύου με μια και μόνο σύνδεση μέσω της ίδιας πρίζας. 10. Να αναφέρετε ονομαστικά τους δύο τύπους πρόσβασης που παρέχει το ISDN; Το δίκτυο ISDN παρέχει δύο τύπους πρόσβασης: τη διεπαφή βασικού ρυθμού και τη διεπαφή πρωτεύοντος ρυθμού. 11. Περιγράψτε τη διεπαφή βασικού ρυθμού (Basic Rate Interface, BRI) Η διεπαφή βασικού ρυθμού (Basic Rate Interface, BRI), 1. Παρέχει δύο κανάλια φορείς (2 κανάλια-β) κι ένα κανάλι σηματοδοσίας (1 κανάλι-d). 2. Κάθε κανάλι-β έχει ρυθμό μετάδοσης 64 Kbps και χρησιμοποιείται για τη μεταφορά ψηφιοποιημένης φωνής και δεδομένων. Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 3
3. Το κανάλι-d έχει ρυθμό μετάδοσης 16 Kbps και χρησιμοποιείται για την εγκαθίδρυση και διαχείριση της σύνδεσης. 4. Οι τηλεπικοινωνιακοί φορείς δίνουν τη δυνατότητα στους χρήστεςπελάτες τους να χρησιμοποιούν το ένα ή και τα δύο κανάλια-β, πράγμα που σημαίνει, ότι η σύνδεση βασικού ρυθμού μπορεί να παρέχει ρυθμό μετάδοσης μέχρι 144 Kbps (2B+D) 12. Περιγράψτε τη διεπαφή πρωτεύοντος ρυθμού (Primary Rate Interface, PRI) Η διεπαφή πρωτεύοντος ρυθμού (Primary Rate Interface, PRI) 1. Παρέχει 30 κανάλια των 64 Kbps (30 Β-κανάλια) κι ένα κανάλι των 64 Kbps (1 D-κανάλι). 2. Το εύρος ζώνης ενός ακόμη καναλιού των 64 Kbps χρησιμοποιείται για πλαισίωση (framing) και συντήρηση του δικτύου. 3. Έχουμε, έτσι, συνολικό ρυθμό μετάδοσης 2,048 Mbps, που άλλωστε είναι και η ταχύτητα που υποστηρίζει μια ψηφιακή γραμμή Ε1. 4. Στη Β. Αμερική και Ιαπωνία έχουμε 23Β+1D κανάλια (όλα των 64 Kbps) και άλλα 8 Kbps πλεονασμό, άρα, συνολικό ρυθμό 1,544 Mbps (μια ψηφιακή γραμμή Τ1). 13. Περιγράψτε τη χρήση και τα χαρακτηριστικά της συσκευής τερματισμού δικτύου ΝΤ1. To ISDN χρησιμοποιεί την υπάρχουσα τηλεπικοινωνιακή υποδομή, απαιτεί, όμως, την εγκατάσταση ειδικής συσκευής στη μεριά του χρήστη, της συσκευής τερματισμού δικτύου ΝΤ1. Ο τηλεπικοινωνιακός φορέας τοποθετεί τη συσκευή αυτή στο χώρο του χρήστη-συνδρομητή και μετά τη συνδέει με τον κόμβο ISDN στο τηλεφωνικό κέντρο, αρκετά χιλιόμετρα μακριά, χρησιμοποιώντας το συνεστραμμένο ζεύγος καλωδίων, που παλιότερα χρησιμοποιείτο στη σύνδεση με το τηλέφωνο του συνδρομητή. Μετά η κίνηση δρομολογείται από το δίκτυο του τηλεπικοινωνιακού φορέα (με τεχνικές μεταγωγής πακέτων, κυκλώματος κ.α.). Στη συσκευή τερματισμού ΝΤ1 είναι δυνατό να συνδεθούν μέχρι 8 συσκευές σε απόσταση 150 μέτρα. Μπορεί να είναι συσκευές ειδικά σχεδιασμένες για το δίκτυο ISDN, όπως ψηφιακή τηλεφωνική συσκευή, Fax ομάδας 4, εικονοτηλέφωνο, δρομολογητής, ή απλές συσκευές, όπως η αναλογική τηλεφωνική συσκευή, κοινό τερματικό κ.α. Στην τελευταία περίπτωση, χρησιμοποιείται ειδική διάταξη, ο τερματικός προσαρμογέας (Terminal Adaptor, ΤΑ). Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 4
14. Τι δίκτυο μπορούμε να φτιάξουμε συνδυάζοντας ISDN βασικού και ISDN πρωτεύοντος ρυθμού; Ο συνδυασμός βασικού και πρωτεύοντος ρυθμού είναι ιδανικός για τη δημιουργία ενός δικτύου με μια κεντρική θέση και πολλές περιφερειακές. Χρησιμοποιώντας σύνδεση πρωτεύοντος ρυθμού στην κεντρική θέση και συνδέσεις βασικού ρυθμού στις περιφερειακές θέσεις, η κεντρική θέση - υπολογιστής μπορεί να επικοινωνεί ταυτόχρονα με 30 διαφορετικές απομακρυσμένες θέσεις - υπολογιστές (23 αντίστοιχα για την Αμερική). To ISDN, που περιγράψαμε, αναφέρεται και ως ISDN στενής ζώνης (Narrowband ISDN), ενώ αναπτύσσονται και πρότυπα για το ISDN ευρείας ζώνης (Broadband ISDN), το οποίο απαιτεί τη χρήση οπτικής ίνας. ΠΡΟΣΟΧΗ: Αντί να μάθετε τις ερωτήσεις 15, 16, 17 που υπάρχουν παρακάτω, είναι προτιμότερο και πάρα πολύ SOS να μάθετε τον Πίνακα 6-4. «Χαρακτηριστικά ISDN» της σελίδας 205 του βιβλίου 15. Να αναφέρετε ονομαστικά τα πλεονεκτήματα του ISDN. 1. Κόστος ανάλογο με την κίνηση 2. Μεταφορά φωνής, εικόνας, δεδομένων 3. Γρήγορη εγκαθίδρυση σύνδεσης 4. Χρήση υπάρχουσας υποδομής 5. Ιδανική για χρήση σαν εφεδρική γραμμή 16. Να αναφέρετε ονομαστικά τα μειονεκτήματα του ISDN. 1. Αν και αναπτύσσεται διαρκώς, δεν είναι ακόμη παγκόσμια διαθέσιμο 2. Ακριβό για συνεχή μεταφορά δεδομένων 17. Να αναφέρετε τις βασικές χρήσεις του ISDN. Η υπηρεσία ISDN είναι χρήσιμη, όταν: η μετάδοση των δεδομένων δεν είναι συνεχής αλλά είναι σποραδική και περιλαμβάνει φωνή, εικόνα και δεδομένα οι ανάγκες σε ταχύτητα κυμαίνονται. Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 5
επειδή ο χρήστης πληρώνει όσο διαρκεί η κλήση, είναι αρκετά συνηθισμένο να χρησιμοποιείται σαν εφεδρική σύνδεση αφιερωμένων γραμμών μαζί με ασύγχρονες επιλεγόμενες τηλεφωνικές γραμμές. 6.8 xdsl 18. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας xdsl; Η τεχνολογία xdsl (x Digital Subscriber Line): 1. Προσφέρει πολύ υψηλές ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων μέσα από την υπάρχουσα τηλεφωνική καλωδιακή υποδομή (δηλαδή μέσα από τα χάλκινα συνεστραμμένα ζεύγη καλωδίων τα οποία χρησιμοποιούνται για να συνδέουν κάθε σπίτι με τον τηλεπικοινωνιακό φορέα. Αυτά ονομάζονται συνδρομητικός βρόχος ή «local loop»). 2. Περιλαμβάνει πολλές διαφορετικές τεχνολογίες, οι οποίες περιγράφονται με το γράμμα «x» της ονομασίας «xdsl» όπως: a. ADSL b. R-ADSL c. HDSL d. SDSL και e. VDSL, 3. και είναι παραλλαγές της ψηφιακής συνδρομητικής γραμμής (Digital Subscriber Line, DSL), δηλαδή της τεχνολογίας ISDN-BRI (2 κανάλια των 64 Kbps και ένα των 16 Kbps). 4. Μπορεί να προσφέρει ταχύτητες της τάξης των Mbps μέσα από αφόρτιστες μισθωμένες γραμμές και μάλιστα χωρίς τη χρήση ενισχυτών ή επαναληπτών. 5. Υποστηρίζει τα πρότυπα Ε1 (2,048 Mbps) και Τ1 (1,544 Mbps) για τη μετάδοση δεδομένων, ενώ παράλληλα υποστηρίζει και τη μετάδοση φωνής. 6. Χρησιμοποιεί μία συσκευή τερματισμού σε κάθε άκρο της σύνδεσης η οποία λειτουργεί όπως το modem, αφού λαμβάνει ψηφιακά σήματα, που στη συνέχεια τα μεταδίδει στην τηλεφωνική γραμμή με τη μορφή αναλογικών σημάτων υψηλού ρυθμού (δηλ. ταχύτητας). 19. Ποιος είναι ο κυριότερος περιοριστικός παράγοντας στην ταχύτητα πρόσβασης της τεχνολογίας XDSL; Ο συνδρομητικός βρόγχος αποτελεί τον κυριότερο περιοριστικό παράγοντα στη ταχύτητα πρόσβασης. Για παράδειγμα, ακόμη και οι τελευταίες τεχνολογίες modem (V.90) για ταχύτητες της τάξης των 56 Kbps μπορούν να θεωρηθούν ικανοποιητικές μόνο για εφαρμογές, όπως το e-mail. Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 6
20. Τι είναι τα πηνία φόρτισης και ποια η σχέση τους με την τεχνολογία xdsl; Τα πηνία φόρτισης (loading coils) τοποθετήθηκαν αρχικά κατά μήκος του συνδρομητικού βρόχου (δηλαδή των χάλκινων συνεστραμμένων ζευγών καλωδίων τα οποία χρησιμοποιούνται για να συνδέουν κάθε σπίτι με τον τηλεπικοινωνιακό φορέα), με σκοπό να αυξήσουν την ποιότητα της τηλεφωνικής επικοινωνίας. Επειδή όμως τα πηνία αυτά περιορίζουν το εύρος ζώνης της γραμμής μέχρι τα 3 έως 8kHz (συχνότητες φωνής), θα πρέπει για να μπορεί να λειτουργήσει η τεχνολογία DSL μέσα από το συνδρομητικό βρόγχο, να μην υπάρχουν τέτοια πηνία. 21. Σε πόσα κανάλια χωρίζουν οι διάφορες τεχνολογίες διαμόρφωσης το διαθέσιμο εύρος ζώνης στην τεχνολογία xdsl; Στην τεχνολογία xdsl xχρησιμοποιούνται διάφορες τεχνολογίες διαμόρφωσης, οι οποίες χωρίζουν το διαθέσιμο εύρος ζώνης της γραμμής σε τρία κανάλια: 1. ένα για τη μετάδοση της φωνής, 2. ένα για τη μετάδοση δεδομένων προς τα πάνω (upstream) ή από το χρήστη προς το δίκτυο κι 3. ένα για τη μετάδοση των δεδομένων προς τα κάτω (downstream) ή από το δίκτυο προς το χρήστη. 22. Τι είναι η συμμετρική και τι η ασύμμετρη μετάδοση δεδομένων που υποστηρίζουν οι διάφορες παραλλαγές της τεχνολογίας xdsl; Για ποιες εφαρμογές είναι κατάλληλη η συμμετρική και για ποιες είναι κατάλληλη η ασύμμετρη μετάδοση δεδομένων; Οι διάφορες παραλλαγές xdsl υποστηρίζουν συμμετρική ή ασύμμετρη μετάδοση δεδομένων. Στη συμμετρική μετάδοση δεδομένων τα δεδομένα μεταδίδονται με την ίδια ταχύτητα και προς τις δύο κατευθύνσεις ενώ στην ασύμμετρη μετάδοση δεδομένων τα δεδομένα μεταδίδονται με διαφορετική ταχύτητα προς τις δύο κατευθύνσεις (downstream: ταχύτητα μετάδοσης προς τα κάτω ή προς το χρήστη, upstream: ταχύτητα μετάδοσης προς τα πάνω ή από το χρήστη). Η ασύμμετρη μετάδοση δεδομένων χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπου απαιτείται υψηλότερη ταχύτητα στην κατεύθυνση μετάδοσης προς το χρήστη (π.χ.πρόσβαση σε ιστοσελίδες). Ενώ Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 7
Η συμμετρική μετάδοση δεδομένων χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπου απαιτείται ή ίδια ταχύτητα και προς τις δύο κατευθύνσεις (π.χ. υποκατάστατο για γραμμές Ε1, τηλεδιάσκεψη). 23. Να αναφέρετε ονομαστικά τις ασσύμετρες και τις συμμετρικές xdsl τεχνολογίες. Ασύμμετρες: ADSL ADSL Lite VDSL Συμμετρικές: HDSL SDSL 24. Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ταχύτητα που επιτυγχάνεται ανάμεσα στα baseband modems σε συνδέσεις xdsl; Οι ταχύτητες που επιτυγχάνονται ανάμεσα στα baseband modems, σε συνδέσεις xdsl, εξαρτώνται από την απόσταση και τη διατομή των καλλωδίων που χρησιμοποιούνται στο τηλεφωνικό δίκτυο. 25. Πού χρησιμοποείται κάθε μία από τις παραλλαγές της τεχνολογίας xdsl; ADSL ή ADSL Lite : για πρόσβαση στο Διαδίκτυο VDSL: πολυμεσικές εφαρμογές Internet ή τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας HDSL, SDSL: διασύνδεση τοπικών δικτύων, αντί για τις κλασικές ψηφιακές γραμμές Ε1/Τ1 ΠΡΟΣΟΧΗ: Αντί να μάθετε τις ερωτήσεις 26, 27, 28 που υπάρχουν παρακάτω, είναι προτιμότερο και πάρα πολύ SOS να μάθετε τον Πίνακα 6-9. «Χαρακτηριστικά xdsl» της σελίδας 213 του βιβλίου 26. Να αναφέρετε ονομαστικά τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας xdsl; Αξιοποίηση υπάρχουσας υποδομής Πολύ υψηλές ταχύτητες Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 8
Χαμηλό κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας Υποστήριξη μετάδοσης δεδομένων και τηλεφωνίας μέσα από την ίδια τηλεφωνική γραμμή 27. Να αναφέρετε ονομαστικά τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας xdsl; Μικρή απόσταση 28. Να αναφέρετε ονομαστικά τις βασικές χρήσεις της τεχνολογίας xdsl; Πρόσβαση σε Internet, intranet, τηλεφωνία πάνω από IP Διασύνδεση τοπικών δικτύων, υποκατάστατο γραμμών Ε1/Τ1 Video κατά παραγγελία, τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας Τεχνολογία Δικτύων Επικοινωνιών ΙΙ 9