Alexander Goryachev, Alexey Niskovski
Ağın sunucularının ve istemcilerinin iletişim kurabilmesi için aynı iletişim protokolünü kullanarak çalışmaları, yani aynı dili "konuşmaları" gerekir. Protokol, ağ nesnelerinin tüm etkileşim seviyelerinde bilgi alışverişini organize etmek için bir dizi kural tanımlar.
Genellikle OSI Modeli olarak adlandırılan bir Açık Sistem Arabağlantı Referans Modeli vardır. Bu model Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından geliştirilmiştir. OSI modeli, ağ nesnelerinin etkileşim şemasını tanımlar, bir görev listesi ve veri aktarımı için kurallar tanımlar. Yedi seviye içerir: fiziksel (Fiziksel - 1), kanal (Veri-Bağlantı - 2), ağ (Ağ - 3), aktarım (Taşıma - 4), oturum (Oturum - 5), veri sunumu (Sunum - 6) ve uygulandı (Uygulama - 7). OSI modelinin belirli bir katmanında, bu katmanın ağ işlevlerini uygulayan yazılımları aynı verileri aynı şekilde yorumluyorsa, iki bilgisayarın birbirleriyle iletişim kurabileceğine inanılmaktadır. Bu durumda iki bilgisayar arasında "noktadan noktaya" olarak adlandırılan doğrudan iletişim kurulur.
OSI modelinin protokoller tarafından uygulanmasına protokol yığınları denir. OSI modelinin tüm işlevlerini belirli bir protokol çerçevesinde uygulamak mümkün değildir. Tipik olarak, belirli bir katmandaki görevler bir veya daha fazla protokol tarafından uygulanır. Bir bilgisayar aynı yığından protokolleri çalıştırmalıdır. Bu durumda, bir bilgisayar aynı anda birkaç protokol yığınını kullanabilir.
OSI modelinin her seviyesinde çözülen görevleri ele alalım.
Fiziksel katman
OSI modelinin bu seviyesinde, ağ bileşenlerinin aşağıdaki özellikleri tanımlanır: iletişim medya bağlantı türleri, fiziksel ağ topolojileri, veri aktarım yöntemleri (dijital veya analog sinyal kodlamalı), iletilen verilerin senkronizasyon türleri, iletişim kanallarının ayrılması frekans ve zaman çoğullama kullanarak.
OSI fiziksel katman protokolü uygulamaları, bit aktarım kurallarını koordine eder.
Fiziksel katman, iletim ortamının bir tanımını içermez. Bununla birlikte, fiziksel katman protokollerinin uygulamaları, belirli bir iletim ortamına özgüdür. Fiziksel katman genellikle aşağıdaki ağ ekipmanının bağlantısıyla ilişkilendirilir:
- elektrik sinyallerini yeniden üreten yoğunlaştırıcılar, hub'lar ve tekrarlayıcılar;
- cihazı iletim ortamına bağlamak için mekanik bir arayüz sağlayan iletim ortamının bağlantı konektörleri;
- modemler ve dijital ve analog dönüşümler gerçekleştiren çeşitli dönüştürme cihazları.
Modelin bu katmanı, temel bir standart topoloji seti kullanılarak oluşturulan kurumsal ağdaki fiziksel topolojileri tanımlar.
Temel kümedeki ilk veri yolu topolojisidir. Bu durumda, tüm ağ cihazları ve bilgisayarlar, çoğunlukla bir koaksiyel kablo kullanılarak oluşturulan ortak bir veri yoluna bağlanır. Ortak veri yolunu oluşturan kabloya omurga denir. Veri yoluna bağlı cihazların her birinden sinyal her iki yönde iletilir. Sinyali kablodan çıkarmak için veri yolunun uçlarında özel sonlandırıcılar kullanılmalıdır. Hattaki mekanik hasar, ona bağlı tüm cihazların çalışmasını etkiler.
Halka topolojisi, tüm ağ cihazlarının ve bilgisayarların fiziksel bir halkada (halka) bağlanmasını sağlar. Bu topolojide, bilgi her zaman halka boyunca tek yönde iletilir - istasyondan istasyona. Her ağ cihazının giriş kablosunda bir bilgi alıcısı ve çıkışında bir verici bulunmalıdır. Tek bir halkadaki bilgi aktarım ortamına mekanik hasar, tüm cihazların çalışmasını etkileyecektir, ancak çift halka kullanılarak oluşturulan ağlar, kural olarak, bir hata toleransı marjına ve kendi kendini iyileştirme işlevlerine sahiptir. Çift halka üzerine kurulan ağlarda, aynı bilgi halka boyunca her iki yönde iletilir. Kablo kopması durumunda, halka çift uzunlukta tek zil modunda çalışmaya devam edecektir (kendi kendini iyileştirme işlevleri kullanılan donanım tarafından belirlenir).
Bir sonraki topoloji yıldız topolojisi veya yıldızdır. Diğer ağ cihazlarının ve bilgisayarların kirişlerle (ayrı kablolar) bağlandığı merkezi bir cihazın varlığını sağlar. Yıldız ağlarının tek bir başarısızlık noktası vardır. Bu nokta merkezi cihazdır. Merkezi cihazın arızalanması durumunda, tüm alışveriş yalnızca merkezi cihaz üzerinden gerçekleştirildiğinden, diğer tüm ağ katılımcıları birbirleriyle bilgi alışverişinde bulunamayacaktır. Merkezi cihazın tipine bağlı olarak, bir girişten alınan sinyal (amplifikasyonlu veya amplifikasyonsuz) tüm çıkışlara veya cihazın - bilgi alıcısının bağlı olduğu belirli bir çıkışa iletilebilir.
Ağ topolojisi oldukça esnektir. Benzer bir topolojiye sahip ağlar kurarken, ağ cihazlarının veya bilgisayarların her biri ağın diğer tüm bileşenlerine bağlanır. Bu topoloji gereksizdir ve bu nedenle pratik değildir. Gerçekten de, küçük ağlarda bu topoloji nadiren kullanılır, ancak büyük kurumsal ağlarda, en önemli düğümleri bağlamak için tam bağlantılı bir topoloji kullanılabilir.
Dikkate alınan topolojiler çoğunlukla kablo bağlantıları kullanılarak oluşturulur.
Kablosuz bağlantıları kullanan başka bir topoloji hücreseldir. İçinde ağ cihazları ve bilgisayarlar, yalnızca hücrenin alıcı-vericisi ile etkileşime giren hücreler (hücreler) olan bölgelere birleştirilir. Hücreler arası bilgi aktarımı alıcı verici cihazlar tarafından gerçekleştirilir.
Bağlantı katmanı
Bu seviye, ağın mantıksal topolojisini, veri aktarım ortamına erişim kazanma kurallarını belirler, mantıksal ağ içindeki fiziksel cihazların adreslenmesi ve ağ cihazları arasındaki bilgi aktarımının (iletim ve hizmet bağlantılarının senkronizasyonu) kontrolü ile ilgili sorunları çözer.
Bağlantı katmanı protokolleri şunları tanımlar:
- fiziksel katmanın bitlerini (ikili olanlar ve sıfırlar) çerçeveler (çerçeveler) veya çerçeveler adı verilen mantıksal bilgi grupları halinde düzenlemek için kurallar. Bir çerçeve, bir başlık ve bir uç ile bitişik bir gruplanmış bit dizisinden oluşan bir bağlantı katmanı veri birimidir;
- iletim hatalarını saptamak (ve bazen düzeltmek) için kurallar;
- akış kontrol kuralları (OSI modelinin bu seviyesinde çalışan cihazlar için, örneğin köprüler için);
- ağdaki bilgisayarları fiziksel adreslerine göre tanımlama kuralları.
Diğer katmanların çoğu gibi, veri bağlantı katmanı da kendi kontrol bilgilerini veri paketinin başına ekler. Bu bilgi, kaynak ve hedef adresleri (fiziksel veya donanım), çerçeve uzunluğu bilgisini ve aktif üst katman protokollerinin bir göstergesini içerebilir.
Aşağıdaki ağ bağlayıcıları genellikle veri bağlantısı katmanıyla ilişkilendirilir:
- köprüler;
- akıllı merkezler;
- anahtarlar;
- ağ arabirim kartları (ağ arabirim kartları, adaptörler vb.).
Bağlantı katmanı işlevleri iki alt düzeye ayrılmıştır (Tablo 1):
- medya erişim kontrolü (MAC);
- Mantıksal Bağlantı Kontrolü (LLC)
MAC alt katmanı, ağın mantıksal topolojisi, iletim ortamına erişim yöntemi ve ağ varlıkları arasındaki fiziksel adresleme kuralları gibi veri bağlantı katmanının bu tür öğelerini tanımlar.
MAC kısaltması ayrıca bir ağ cihazının fiziksel adresini tanımlamak için kullanılır: bir cihazın fiziksel adresi (üretim sırasında bir ağ cihazı veya ağ kartı içinde tanımlanır) genellikle o cihazın MAC adresi olarak adlandırılır. Çok sayıda ağ aygıtı, özellikle ağ kartları için, MAC adresini programlı olarak değiştirmek mümkündür. OSI modelinin veri bağlantı katmanının MAC adreslerinin kullanımına kısıtlamalar getirdiği unutulmamalıdır: bir fiziksel ağda (daha büyük bir ağın bir bölümü), aynı MAC adreslerini kullanan iki veya daha fazla cihaz olamaz. Bir ağ nesnesinin fiziksel adresini belirlemek için "düğüm adresi" kavramı kullanılabilir. Düğüm adresi çoğunlukla MAC adresiyle aynıdır veya yazılım adresinin yeniden atanmasıyla mantıksal olarak belirlenir.
LLC alt katmanı, bağlantılar için iletim ve hizmet senkronizasyon kurallarını tanımlar. Veri bağlantı katmanının bu alt katmanı, OSI modelinin ağ katmanıyla yakından etkileşime girer ve fiziksel (MAC adreslerini kullanan) bağlantıların güvenilirliğinden sorumludur. Bir ağın mantıksal topolojisi, ağdaki bilgisayarlar arasında veri aktarımının yolunu ve kurallarını (sırasını) tanımlar. Ağ nesneleri, ağın mantıksal topolojisine bağlı olarak veri iletir. Fiziksel topoloji, verilerin fiziksel yolunu tanımlar; ancak bazı durumlarda fiziksel topoloji ağın çalışma şeklini yansıtmaz. Gerçek veri yolu, mantıksal topoloji tarafından belirlenir. Verileri, fiziksel ortamdaki yoldan farklı olabilen mantıksal bir yol boyunca aktarmak için, iletim ortamına erişim için ağ bağlantı cihazları ve şemaları kullanılır. Fiziksel ve mantıksal topolojiler arasındaki farka iyi bir örnek, IBM'in Token Ring ağıdır. Token Ring LAN'ları genellikle, merkezi bir ayırıcı (hub) ile yıldız konfigürasyonunda yönlendirilen bakır kablo kullanır. Normal bir yıldız topolojisinin aksine, hub gelen sinyalleri diğer tüm bağlı cihazlara iletmez. Hub'ın dahili devresi, gelen her sinyali sıralı olarak bir sonraki cihaza önceden tanımlanmış bir mantıksal halkada, yani dairesel bir düzende gönderir. Bu ağın fiziksel topolojisi yıldız, mantıksal topoloji ise halkadır.
Fiziksel ve mantıksal topolojiler arasındaki farkın bir başka örneği de Ethernet'tir. Fiziksel ağ, bakır kablolar ve merkezi bir hub kullanılarak oluşturulabilir. Bir yıldızın topolojisine göre yapılan fiziksel bir ağ oluşturulur. Bununla birlikte, Ethernet teknolojisi, bilgilerin bir bilgisayardan ağdaki tüm diğerlerine aktarılmasını sağlar. Hub, bağlantı noktalarından birinden alınan sinyali diğer tüm bağlantı noktalarına iletmelidir. Bus topolojisine sahip mantıksal bir ağ oluşturulur.
Bir ağın mantıksal topolojisini belirlemek için, içinde sinyallerin nasıl alındığını anlamanız gerekir:
- mantıksal veri yolu topolojilerinde her sinyal tüm cihazlar tarafından alınır;
- mantıksal halka topolojilerinde, her cihaz yalnızca kendisine özel olarak gönderilen sinyalleri alır.
Ağ cihazlarının iletim ortamına nasıl eriştiğini bilmek de önemlidir.
İletim ortamına erişim
Mantıksal topolojiler, bilgileri diğer ağ nesnelerine aktarma iznini denetlemek için özel kurallar kullanır. Kontrol süreci, veri iletim ortamına erişimi kontrol eder. İletim ortamına erişim sağlamak için herhangi bir kural olmaksızın tüm cihazların çalışmasına izin verilen bir ağ düşünün. Böyle bir ağdaki tüm cihazlar, veriler hazır olur olmaz bilgi iletir; bu aktarımlar bazen zaman içinde örtüşebilir. Çakışmanın bir sonucu olarak sinyaller bozulur ve iletilen veriler kaybolur. Bu duruma çarpışma denir. Çarpışmalar, ağ nesneleri arasında güvenilir ve verimli bilgi aktarımı düzenlemenize izin vermez.
Bir ağdaki çarpışmalar, ağ nesnelerinin bağlı olduğu fiziksel ağ bölümlerini etkiler. Bu tür bağlantılar, çarpışmaların etkisinin herkese yayıldığı tek bir çarpışma alanı oluşturur. Fiziksel ağı bölümlere ayırarak çarpışma alanlarının boyutunu azaltmak için, bağlantı katmanı trafik filtreleme işlevlerine sahip köprüleri ve diğer ağ cihazlarını kullanabilirsiniz.
Tüm ağ nesneleri çarpışmaları kontrol edene, yönetene veya ortadan kaldırana kadar ağ normal şekilde çalışamaz. Ağlarda, eşzamanlı sinyallerin çarpışma sayısını, girişimini (örtüşmesini) azaltmak için bazı yöntemlere ihtiyaç vardır.
Ağ cihazları için bilgi aktarma iznini yöneten kuralları tanımlayan standart medya erişim yöntemleri vardır: çekişme, belirteç geçişi ve yoklama.
Veri iletim ortamına erişmek için bu yöntemlerden birini uygulayan bir protokol seçmeden önce, aşağıdaki faktörlere özellikle dikkat etmelisiniz:
- iletimlerin doğası - sürekli veya dürtü;
- veri aktarımı sayısı;
- kesin olarak tanımlanmış aralıklarla veri aktarma ihtiyacı;
- ağdaki aktif cihazların sayısı.
Avantajları ve dezavantajlarıyla birlikte bu faktörlerin her biri, hangi medya erişim yönteminin en uygun olduğunu belirlemeye yardımcı olacaktır.
Yarışma.Çekişmeye dayalı sistemler, medyaya ilk gelene ilk hizmet esasına göre erişildiğini varsayar. Başka bir deyişle, her ağ cihazı iletim ortamı üzerinde kontrol için savaşıyor. Yarış sistemleri, ağdaki tüm cihazların yalnızca gerektiği kadar veri iletebileceği şekilde tasarlanmıştır. Bu uygulama sonuçta kısmi veya tam veri kaybına yol açar, çünkü çarpışmalar gerçekten meydana gelir. Her yeni cihaz ağa eklendikçe, çarpışma sayısı katlanarak artabilir. Çarpışma sayısındaki artış ağ performansını düşürmekte, bilgi iletim ortamının tamamen doyması durumunda ise ağ performansını sıfıra indirmektedir.
Çarpışma sayısını azaltmak için, istasyon veri iletmeye başlamadan önce bilgi iletim ortamını dinleme işlevinin uygulandığı özel protokoller geliştirilmiştir. Dinleyen istasyon (başka bir istasyondan) bir sinyal iletimi algılarsa, bilgi iletmekten kaçınır ve daha sonra tekrar etmeye çalışır. Bu protokollere Carrier Sense Çoklu Erişim (CSMA) protokolleri denir. CSMA protokolleri, çarpışma sayısını önemli ölçüde azaltır, ancak bunları tamamen ortadan kaldırmaz. Bununla birlikte, iki istasyon kabloyu yokladığında çarpışmalar meydana gelir: herhangi bir sinyal algılamazlar, veri iletim ortamının boş olduğuna karar verirler ve ardından aynı anda veri iletmeye başlarlar.
Bu tür çekişmeli protokollerin örnekleri şunlardır:
- Taşıyıcı Algısı Çoklu Erişim / Çarpışma Algılama (CSMA / CD);
- Taşıyıcı Algısı Çoklu Erişim / Çarpışmadan Kaçınma (CSMA / CA).
CSMA / CD protokolleri. CSMA / CD protokolleri, iletimden önce yalnızca kabloyu dinlemekle kalmaz, aynı zamanda çarpışmaları algılar ve yeniden iletimleri başlatır. Bir çarpışma algılandığında, veri gönderen istasyonlar, rastgele değerlerle özel dahili zamanlayıcıları başlatır. Zamanlayıcılar geri saymaya başlar ve sıfıra ulaştığında istasyonlar verileri yeniden iletmeye çalışmalıdır. Zamanlayıcılar rastgele değerlerle başlatıldığından, istasyonlardan biri diğerinden önce verileri yeniden iletmeye çalışacaktır. Buna göre ikinci istasyon veri iletim ortamının halihazırda meşgul olduğunu belirleyecek ve boş olana kadar bekleyecektir.
CSMA / CD protokollerinin örnekleri, Ethernet sürüm 2 (DEC Corporation'dan Ethernet II) ve IEEE802.3'tür.
CSMA / CA protokolleri. CSMA / CA, zaman dilimleme erişimi veya bir medya erişim isteği gönderme gibi şemaları kullanır. Zaman dilimleme kullanılırken, her istasyon yalnızca bu istasyon için kesin olarak tanımlanmış zamanlarda bilgi iletebilir. Bu durumda, ağ, zaman dilimlerini yönetmek için bir mekanizma uygulamalıdır. Ağa bağlı her yeni istasyon, görünüşünü duyurur, böylece bilgi iletimi için zaman dilimlerini yeniden tahsis etme sürecini başlatır. İletim ortamına erişimin merkezi kontrolünün kullanılması durumunda, her istasyon, kontrol istasyonuna yönlendirilen özel bir iletim talebi oluşturur. Merkezi istasyon, tüm ağ nesneleri için iletim ortamına erişimi düzenler.
CSMA / CA'ya bir örnek, Apple Computer'ın LocalTalk protokolüdür.
Yarış tabanlı sistemler, nispeten az kullanıcıya sahip ağlardaki yoğun trafik (büyük dosya aktarımları) için en uygun olanıdır.
Marker transfer sistemleri. Belirteç geçiş sistemlerinde, bir aygıttan diğerine belirli bir sırayla küçük bir çerçeve (belirteç) geçirilir. Belirteç, medyanın geçici kontrolünü belirtecin sahibi olan cihaza aktaran özel bir mesajdır. Token transferi, erişim kontrolünü ağ cihazları arasında dağıtır.
Her cihaz, jetonu hangi cihazdan aldığını ve hangi cihaza göndermesi gerektiğini bilir. Tipik olarak, bu cihazlar belirteç sahibinin en yakın komşularıdır. Her cihaz periyodik olarak belirtecin kontrolünü alır, eylemlerini gerçekleştirir (bilgi aktarır) ve ardından belirteci kullanmak üzere bir sonraki cihaza iletir. Protokoller, belirtecin her cihaz tarafından izlendiği süreyi sınırlar.
Birkaç jeton transfer protokolü vardır. Belirteç geçişini kullanan iki ağ standardı IEEE 802.4 Token Bus ve IEEE 802.5 Token Ring'dir. Token Bus, belirteç geçişli erişim kontrolü ve fiziksel veya mantıksal bir veri yolu topolojisi kullanırken, Token Ring belirteç geçişli erişim kontrolü ve fiziksel veya mantıksal halka topolojisi kullanır.
Jeton geçişli ağlar, dijital ses veya video verileri gibi zamana bağlı öncelikli trafik olduğunda veya çok sayıda kullanıcı olduğunda kullanılmalıdır.
Anket. Yoklama, medya erişiminin hakemi olarak tek bir cihazı (denetleyici, birincil veya "ana" cihaz olarak adlandırılır) tahsis eden bir erişim yöntemidir. Bu cihaz, diğer tüm cihazları (ikincil) önceden tanımlanmış bir sırayla, iletecek bilgileri olup olmadığını görmek için yoklar. İkincil bir cihazdan veri almak için, birincil cihaz ona bir istek gönderir ve ardından ikincil cihazdan veri alır ve bunu alıcı cihaza iletir. Ardından, birincil aygıt diğer ikincil aygıtı yoklar, ondan veri alır ve bu şekilde devam eder. Protokol, sorgulamadan sonra her ikincil aygıtın iletebileceği veri miktarını sınırlar. Yoklama sistemleri, ekipman otomasyonu gibi zamana duyarlı ağ cihazları için idealdir.
Bu katman aynı zamanda bağlantı hizmeti de vermektedir. Üç tür bağlantı hizmeti vardır:
- onaylanmayan bağlantısız hizmet - akış kontrolü olmadan ve hata veya paket sırası kontrolü olmadan çerçeveleri gönderir ve alır;
- bağlantı yönelimli hizmet - alındı (onay) vererek akış denetimi, hata denetimi ve paket sırası denetimi sağlar;
- onaylanmış bağlantısız hizmet - iki ağ düğümü arasında akış kontrolü ve hata kontrolü için makbuzları kullanır.
Link katmanı LLC alt katmanı, tek bir ağ arayüzü üzerinden çalışırken (farklı protokol yığınlarından) birkaç ağ protokolünü aynı anda kullanma yeteneği sağlar. Başka bir deyişle, bilgisayarda yalnızca bir ağ kartı varsa, ancak farklı üreticilerin farklı ağ servisleriyle çalışma ihtiyacı varsa, o zaman LLC alt seviyesindeki istemci ağ yazılımı bu tür bir çalışma imkanı sağlar.
Ağ katmanı
Ağ katmanı, mantıksal ağlar arasında veri iletimi, ağ cihazlarının mantıksal adreslerinin oluşumu, yönlendirme bilgilerinin tanımı, seçimi ve bakımı, ağ geçitlerinin (ağ geçitleri) işleyişi için kuralları belirler.
Ağ katmanının temel amacı, ağdaki belirli noktalara veri taşıma (teslim etme) sorununu çözmektir. Ağ katmanındaki veri teslimi, genellikle, OSI modelinin veri bağlantısı katmanındaki veri teslimine benzer; burada, verilerin aktarılması için cihazların fiziksel adreslenmesi kullanılır. Ancak, bağlantı katmanındaki adresleme yalnızca bir mantıksal ağı ifade eder, yalnızca bu ağ içinde geçerlidir. Ağ katmanı, birbirine bağlandıklarında büyük bir ağ oluşturan birçok bağımsız (ve genellikle heterojen) mantıksal ağlar arasında bilgi aktarma yöntemlerini ve araçlarını tanımlar. Böyle bir ağa ağlar arası denir ve ağlar arasında bilgi aktarımına ağlar arası çalışma denir.
Veri bağlantı katmanındaki fiziksel adresleme yardımı ile veriler aynı mantıksal ağdaki tüm cihazlara iletilir. Her ağ aygıtı, her bilgisayar alınan verinin amacını belirler. Veriler bilgisayara yönelikse, bunları işler; değilse, yok sayar.
Veri bağlantı katmanının aksine, ağ katmanı ağlar arasında belirli bir yol seçebilir ve verilerin adreslenmediği mantıksal ağlara veri göndermekten kaçınabilir. Ağ katmanı bunu anahtarlayarak, ağ katmanında adresleyerek ve yönlendirme algoritmaları kullanarak yapar. Ağ katmanı, birbirine bağlı heterojen ağlar ağı boyunca veriler için doğru yolları sağlamaktan da sorumludur.
Ağ katmanının uygulama öğeleri ve yöntemleri şu şekilde tanımlanır:
- mantıksal olarak ayrı tüm ağların benzersiz ağ adresleri olmalıdır;
- anahtarlama, ağlar arası bağlantıların nasıl kurulacağını belirler;
- bilgisayarların ve yönlendiricilerin verilerin birbirine bağlı ağdan geçmesi için en iyi yolu belirlemesi için yönlendirmeyi uygulama yeteneği;
- ağ, birbirine bağlı ağdaki beklenen hata sayısına bağlı olarak farklı düzeylerde bağlantı hizmeti gerçekleştirecektir.
OSI modelinin bu seviyesinde yönlendiriciler ve bazı anahtarlar çalışır.
Ağ katmanı, ağ nesneleri için mantıksal ağ adresleri oluşturma kurallarını tanımlar. Birbirine bağlı büyük bir ağda, her ağ varlığının benzersiz bir mantıksal adresi olmalıdır. Mantıksal bir adresin oluşumunda iki bileşen yer alır: tüm ağ nesneleri için ortak olan mantıksal ağ adresi ve bu nesne için benzersiz olan ağ nesnesinin mantıksal adresi. Bir ağ nesnesinin mantıksal adresini oluştururken, nesnenin fiziksel adresi kullanılabilir veya isteğe bağlı bir mantıksal adres belirlenebilir. Mantıksal adreslemenin kullanılması, farklı mantıksal ağlar arasında veri aktarımını düzenlemenize olanak tanır.
Her ağ nesnesi, her bilgisayar aynı anda birçok ağ işlevini gerçekleştirebilir ve çeşitli hizmetlerin çalışmasını sağlar. Hizmetlere erişmek için bağlantı noktası veya soket adı verilen özel bir hizmet tanımlayıcısı kullanılır. Bir hizmete erişirken, hizmet tanımlayıcısı, hizmeti sağlayan bilgisayarın mantıksal adresini hemen takip eder.
Birçok ağda, mantıksal adres grupları ve hizmet tanımlayıcıları, belirli önceden tanımlanmış ve iyi bilinen eylemleri gerçekleştirmek amacıyla ayrılmıştır. Örneğin, tüm ağ nesnelerine veri göndermek gerekirse, özel bir yayın adresine gönderilecektir.
Ağ katmanı, iki ağ nesnesi arasında veri aktarımı için kuralları tanımlar. Bu iletim, anahtarlama veya yönlendirme kullanılarak yapılabilir.
Üç veri aktarım anahtarlama yöntemi vardır: devre anahtarlama, mesaj anahtarlama ve paket anahtarlama.
Devre anahtarlama kullanılırken, gönderici ve alıcı arasında bir veri iletim kanalı kurulur. Bu kanal tüm iletişim oturumu boyunca kullanılacaktır. Bu yöntemi kullanırken, yeterli bant genişliğinin olmaması, anahtarlama ekipmanının tıkanıklığı veya alıcının meşguliyeti nedeniyle kanal tahsisinde uzun gecikmeler olabilir.
Mesaj değiştirme, tüm (kesintisiz) bir mesajı depola ve ilet temelinde aktarmanıza olanak tanır. Her ara cihaz bir mesaj alır, yerel olarak saklar ve bu mesajın gönderileceği iletişim kanalı serbest bırakıldığında gönderir. Bu yöntem, e-posta mesajları göndermek ve elektronik belge yönetimini düzenlemek için çok uygundur.
Paket anahtarlama, önceki iki yöntemin avantajlarını birleştirir. Her büyük mesaj, her biri sırayla alıcıya gönderilen küçük paketlere bölünür. Birbirine bağlı ağdan geçerken, paketlerin her biri için o andaki en iyi yol belirlenir. Bir mesajın bölümlerinin alıcıya farklı zamanlarda gelebileceği ve ancak tüm parçalar bir araya getirildikten sonra alıcının alınan verilerle çalışabileceği ortaya çıktı.
Veriler için başka bir yol belirlediğinizde, en iyi rotayı seçmelisiniz. En iyi yolu belirleme görevine yönlendirme denir. Bu görev yönlendiriciler tarafından gerçekleştirilir. Yönlendiricilerin görevi, veri iletimi için olası yolları belirlemek, yönlendirme bilgilerini korumak ve en iyi yolları seçmektir. Yönlendirme, statik veya dinamik bir şekilde yapılabilir. Statik yönlendirme belirtilirken, mantıksal ağlar arasındaki tüm ilişkiler belirtilmeli ve değişmeden kalmalıdır. Dinamik yönlendirme, yönlendiricinin yeni yollar tanımlayabileceğini veya eskiler hakkındaki bilgileri değiştirebileceğini varsayar. Dinamik yönlendirme, en yaygın olanları mesafe vektörü ve bağlantı durumu olan özel yönlendirme algoritmaları kullanır. İlk durumda, yönlendirici, komşu yönlendiricilerden gelen ağ yapısı hakkında ikinci el bilgileri kullanır. İkinci durumda, yönlendirici kendi iletişim kanalları hakkındaki bilgilerle çalışır ve eksiksiz bir ağ haritası oluşturmak için özel bir temsili yönlendirici ile etkileşime girer.
En iyi rotanın seçimi, çoğunlukla, yönlendiriciler üzerinden atlama sayısı (atlama sayısı) ve hedef ağa ulaşmak için gereken onay sayısı (zaman birimleri) (tik sayısı) gibi faktörlerden etkilenir.
Ağ katmanı bağlantı hizmeti, OSI bağlantı katmanı LLC alt katman bağlantı hizmeti kullanılmadığında çalışır.
Birbirine bağlı bir ağ kurarken, farklı teknolojiler kullanılarak oluşturulan ve çeşitli hizmetler sunan mantıksal ağları birbirine bağlamak gerekir. Bir ağın çalışması için mantıksal ağların verileri doğru şekilde yorumlayabilmesi ve bilgileri kontrol edebilmesi gerekir. Bu görev, bir mantıksal ağın kurallarını diğerinin kurallarına çeviren ve yorumlayan bir cihaz veya uygulama olan bir ağ geçidi kullanılarak gerçekleştirilir. Genel olarak ağ geçitleri, OSI modelinin herhangi bir seviyesinde uygulanabilir, ancak çoğu zaman modelin üst seviyelerinde uygulanırlar.
Taşıma katmanı
Taşıma katmanı, ağın fiziksel ve mantıksal yapılarını OSI modelinin üst katmanlarının uygulamalarından gizlemenizi sağlar. Uygulamalar yalnızca oldukça evrensel olan ve fiziksel ve mantıksal ağ topolojilerine bağlı olmayan hizmet işlevleriyle çalışır. Mantıksal ve fiziksel ağların özellikleri, taşıma katmanının verileri aktardığı önceki katmanlarda uygulanır.
Taşıma katmanı, genellikle alt katmanlarda güvenilir veya bağlantı yönelimli bağlantı hizmeti eksikliğini telafi eder. "Güvenilir" terimi, tüm verilerin her durumda teslim edileceği anlamına gelmez. Ancak, taşıma katmanı protokollerinin güvenilir uygulamaları, genellikle verilerin teslimini onaylayabilir veya reddedebilir. Veriler alıcı cihaza doğru bir şekilde iletilmezse, taşıma katmanı yeniden iletebilir veya iletilemeyeceğini üst katmanlara bildirebilir. Üst düzeyler daha sonra gerekli düzeltici eylemi gerçekleştirebilir veya kullanıcıya bir seçenek sunabilir.
Bilgisayar ağlarındaki birçok protokol, kullanıcılara karmaşık ve hatırlanması zor alfanümerik adresler yerine doğal dilde basit adlarla çalışma olanağı sağlar. Adres / Ad Çözümleme, adları ve alfasayısal adresleri tanımlama veya eşleme işlevidir. Bu işlev, ağdaki her varlık tarafından veya dizin sunucuları, ad sunucuları vb. olarak adlandırılan özel hizmet sağlayıcılar tarafından gerçekleştirilebilir. Aşağıdaki tanımlar, adres/ad çeviri yöntemlerini sınıflandırır:
- hizmet tüketicisi başlatma;
- hizmet sağlayıcı tarafından başlatılır.
İlk durumda, bir ağ kullanıcısı, hizmetin tam yerini bilmeden mantıksal adıyla bir hizmete başvurur. Kullanıcı, bu hizmetin şu anda kullanılabilir olup olmadığını bilmiyor. Erişirken, mantıksal ad fiziksel adla eşleştirilir ve kullanıcının iş istasyonu doğrudan hizmete bir çağrı başlatır. İkinci durumda, her hizmet ağın tüm istemcilerini periyodik olarak bilgilendirir. Müşterilerin her biri herhangi bir zamanda hizmetin mevcut olup olmadığını bilir ve hizmetle doğrudan nasıl iletişim kuracağını bilir.
adresleme yöntemleri
Hizmet adresleri, ağ aygıtlarında çalışan belirli yazılım işlemlerini tanımlar. Bu adreslerin yanı sıra servis sağlayıcılar, servis talep eden cihazlarla yaptıkları çeşitli konuşmaları da takip eder. İki farklı diyalog yöntemi aşağıdaki adresleri kullanır:
- bağlantı tanımlayıcısı;
- İşlem Kimliği.
Bağlantı kimliği, bağlantı noktası veya soket olarak da adlandırılan bir bağlantı tanımlayıcısı, her konuşmayı tanımlar. Bir bağlantı sağlayıcı, bir bağlantı tanımlayıcısı kullanarak birden fazla istemciyle iletişim kurabilir. Servis sağlayıcı, her bir anahtarlama varlığına numarasıyla atıfta bulunur ve diğer alt katman adreslerini koordine etmek için taşıma katmanına güvenir. Bağlantı tanımlayıcısı, belirli bir konuşmayla ilişkilendirilir.
İşlem kimlikleri, bağlantı kimliklerine benzer, ancak iletişim kutusundan daha az birimlerde çalışır. İşlem, istek ve yanıttan oluşur. Hizmet sağlayıcılar ve tüketiciler, konuşmanın tamamını değil, her bir işlemin kalkış ve varışını takip eder.
Oturum düzeyi
Oturum katmanı, hizmet talep eden ve sağlayan cihazlar arasındaki iletişimi kolaylaştırır. İletişim oturumları, iletişim kuran varlıklar arasında diyalog kuran, sürdüren, senkronize eden ve yöneten mekanizmalar tarafından kontrol edilir. Bu katman ayrıca üst katmanların mevcut ağ hizmetini tanımlamasına ve bağlanmasına yardımcı olur.
Oturum katmanı, üst katmanların gerektirdiği sunucu adlarını ve adreslerini tanımlamak için alt katmanlar tarafından sağlanan mantıksal adres bilgilerini kullanır.
Oturum katmanı ayrıca servis sağlayıcı ve tüketici cihazları arasındaki konuşmaları da başlatır. Bu işlevi gerçekleştirirken, oturum katmanı genellikle her nesneyi zorlar veya tanımlar ve ona erişim haklarını koordine eder.
Oturum katmanı, tek yönlü, yarım çift yönlü ve tam çift yönlü olmak üzere üç iletişim yönteminden birini kullanarak diyalog kontrolünü uygular.
Tek yönlü iletişim, kaynaktan bilgi alıcısına yalnızca tek yönlü iletimi içerir. Bu iletişim yöntemi herhangi bir geri bildirim sağlamaz (alıcıdan kaynağa). Yarım dupleks, çift yönlü bilgi iletimi için bir veri iletim ortamının kullanılmasına izin verir, ancak bilgi aynı anda yalnızca bir yönde iletilebilir. Tam dupleks, veri iletim ortamı üzerinden her iki yönde eşzamanlı bilgi iletimini sağlar.
OSI modelinin bu seviyesinde, bir bağlantı kurma, veri aktarma, bir bağlantıyı sonlandırmadan oluşan iki ağ nesnesi arasındaki bir iletişim oturumunun yönetimi de gerçekleştirilir. Bir oturum kurulduktan sonra, bu katmanın işlevlerini uygulayan yazılım, sonlandırılana kadar bağlantının çalışabilirliğini kontrol edebilir (sürdürebilir).
Sunum katmanı
Veri sunum katmanının ana görevi, verileri, tüm ağ uygulamaları ve uygulamaların üzerinde çalıştığı bilgisayarlar tarafından anlaşılabilir olan karşılıklı olarak kabul edilen biçimlere (değişim sözdizimi) dönüştürmektir. Bu seviyede, veri sıkıştırma ve açma ve şifreleme sorunları da çözülür.
Dönüştürme, bitlerin bayt cinsinden sırasını, bir kelimedeki baytların sırasını, karakter kodlarını ve dosya adlarının sözdizimini değiştirmeyi ifade eder.
Bit ve bayt sırasını değiştirme ihtiyacı, çok sayıda çeşitli işlemci, bilgisayar, kompleks ve sistemin varlığından kaynaklanmaktadır. Farklı üreticilerin işlemcileri bir bayttaki sıfır ve yedinci bitleri farklı yorumlayabilir (sıfır bit en önemli veya yedincidir). Büyük bilgi birimlerini oluşturan baytlar - kelimeler - benzer şekilde ele alınır.
Çeşitli işletim sistemlerinin kullanıcılarının doğru ad ve içeriğe sahip dosyalar biçiminde bilgi alabilmeleri için bu düzey, dosya sözdiziminin doğru dönüştürülmesini sağlar. Farklı işletim sistemleri, dosya sistemleriyle farklı şekilde çalışır ve dosya adları oluşturmanın farklı yollarını uygular. Dosyalardaki bilgiler de belirli bir karakter kodlamasında saklanır. İki ağ nesnesi etkileşime girdiğinde, her birinin dosya bilgisini kendi yolunda yorumlayabilmesi önemlidir, ancak bilginin anlamı değişmemelidir.
Sunum katmanı, verileri, ağ bağlantılı tüm uygulamalar ve uygulamaların çalıştığı bilgisayarlar tarafından anlaşılabilir, karşılıklı olarak tutarlı bir biçime (değişim sözdizimi) dönüştürür. Ayrıca verileri sıkıştırabilir ve genişletebilir, ayrıca verileri şifreleyebilir ve şifresini çözebilir.
Bilgisayarlar, ikili sıfırları ve birleri kullanarak verileri temsil etmek için farklı kurallar kullanır. Bu kuralların tümü, insan tarafından okunabilir verileri sunma ortak bir hedefine ulaşmaya çalışırken, bilgisayar üreticileri ve standart kuruluşları birbiriyle çelişen kurallar oluşturmuştur. Farklı kural kümeleri kullanan iki bilgisayar birbirleriyle iletişim kurmaya çalıştığında, genellikle bazı dönüşümler gerçekleştirmeleri gerekir.
Yerel ve ağ işletim sistemleri, yetkisiz kullanımdan korumak için genellikle verileri şifreler. Şifreleme, bazı verileri koruma yöntemlerini tanımlayan genel bir terimdir. Koruma, genellikle, üç yöntemden birini veya daha fazlasını kullanan veri karıştırma kullanılarak gerçekleştirilir: permütasyon, ikame, cebirsel yöntem.
Bu yöntemlerin her biri, verileri yalnızca şifreleme algoritmasını bilenlerin anlayabileceği şekilde korumanın özel bir yoludur. Veri şifreleme hem donanımda hem de yazılımda gerçekleştirilebilir. Ancak, uçtan uca veri şifreleme genellikle yazılımda yapılır ve sunum katmanı işlevselliğinin bir parçası olarak kabul edilir. Nesneleri kullanılan şifreleme yöntemi hakkında bilgilendirmek için genellikle 2 yöntem kullanılır - özel anahtarlar ve genel anahtarlar.
Gizli anahtar şifreleme yöntemleri tek bir anahtar kullanır. Anahtarın sahibi olan ağ varlıkları her mesajı şifreleyebilir ve şifresini çözebilir. Bu nedenle, anahtar gizli tutulmalıdır. Anahtar, donanım yongalarına yerleştirilebilir veya ağ yöneticisi tarafından yüklenebilir. Anahtar her değiştirildiğinde, tüm cihazlar değiştirilmelidir (yeni anahtarın değerini aktarmak için ağı kullanmamanız önerilir).
Ortak anahtar şifreleme tekniklerini kullanan ağ varlıkları, gizli bir anahtar ve bilinen bazı değerlerle desteklenir. Bir nesne, bilinen bir değeri gizli bir anahtarla değiştirerek bir ortak anahtar oluşturur. İletişimi başlatan varlık, ortak anahtarını alıcıya gönderir. Diğer varlık daha sonra karşılıklı olarak kabul edilebilir bir şifreleme değeri belirlemek için kendi özel anahtarını kendisine iletilen genel anahtarla matematiksel olarak birleştirir.
Yalnızca genel anahtara sahip olmak, yetkisiz kullanıcılar için çok az fayda sağlar. Ortaya çıkan şifreleme anahtarının karmaşıklığı, makul bir sürede hesaplanabilecek kadar büyüktür. Büyük sayılar için logaritmik hesaplamaların karmaşıklığı nedeniyle, kişinin kendi özel anahtarını ve bir başkasının açık anahtarını bilmesi bile başka bir sırrı belirlemeye pek yardımcı olmaz.
Uygulama seviyesi
Uygulama katmanı, her bir ağ hizmeti türüne özgü tüm öğeleri ve işlevleri içerir. Altı alt katman, genel ağ hizmeti desteği sağlayan görevleri ve teknolojileri birleştirirken, uygulama katmanı, belirli ağ hizmeti işlevlerini gerçekleştirmek için gereken protokolleri sağlar.
Sunucular, ağdaki istemcilere sağladıkları hizmet türleri hakkında bilgi sunar. Sunulan hizmetleri tanımlamaya yönelik temel mekanizmalar, hizmet adresleri gibi unsurlar sağlar. Ayrıca sunucular hizmetlerini temsil etmek için aktif ve pasif hizmet temsilleri gibi yöntemler kullanır.
Bir Aktif hizmet duyurusunu uygularken, her sunucu periyodik olarak kullanılabilirliğini bildiren mesajlar (hizmet adresleri dahil) gönderir. İstemciler ayrıca belirli bir hizmet türü arayan ağ cihazlarını da sorgulayabilir. Ağdaki istemciler, sunucular tarafından yapılan görünümleri toplar ve mevcut servislerin tablolarını oluşturur. Aktif sunum yöntemini kullanan çoğu ağ, hizmet temsilleri için belirli bir geçerlilik süresi de tanımlar. Örneğin, ağ protokolü hizmet sunumlarının her beş dakikada bir gönderilmesi gerektiğini belirtirse, istemciler son beş dakikada sunulmayan hizmetleri zaman aşımına uğratır. Zaman aşımı süresi dolduğunda, istemci hizmeti tablolarından kaldırır.
Sunucular, hizmetlerini ve adreslerini dizine kaydederek bir Pasif hizmet reklamı uygular. Müşteriler mevcut hizmet türlerini belirlemek istediklerinde, rehbere istedikleri hizmetin yerini ve adresini sorarlar.
Bir ağ hizmetinin kullanılabilmesi için, bilgisayarın yerel işletim sistemi tarafından kullanılabilir hale getirilmesi gerekir. Bu sorunu çözmek için birkaç yöntem vardır, ancak bu tür yöntemlerin her biri, yerel işletim sisteminin ağ işletim sistemini tanıdığı konum veya düzeye göre belirlenebilir. Sağlanan hizmet üç kategoriye ayrılabilir:
- işletim sistemine yapılan çağrıların durdurulması;
- uzak mod;
- ortak veri işleme
OC Çağrı Durdurma kullanılırken, yerel işletim sistemi ağ hizmetinin varlığından tamamen habersizdir. Örneğin, bir DOS uygulaması bir ağ dosya sunucusundan bir dosyayı okumaya çalıştığında, dosyanın yerel depolamada olduğunu varsayar. Aslında, özel bir yazılım parçası, dosyayı yerel işletim sistemine (DOS) ulaşmadan önce okuma isteğini yakalar ve isteği ağ dosya hizmetine iletir.
Diğer uçta, Uzaktan Çalıştırma ile yerel işletim sistemi ağın farkındadır ve ağ hizmetine istek göndermekten sorumludur. Ancak, sunucu istemci hakkında hiçbir şey bilmiyor. Sunucu işletim sistemine, ister dahili ister ağ üzerinden gönderilmiş olsun, tüm hizmet istekleri aynı görünür.
Son olarak, ağın varlığından haberdar olan işletim sistemleri vardır. Hem hizmet tüketicisi hem de hizmet sağlayıcı, birbirlerinin varlığını tanır ve hizmetin kullanımını koordine etmek için birlikte çalışır. Bu tür hizmet kullanımı, genellikle eşler arası işbirliğine dayalı işleme için gereklidir. İşbirliğine dayalı veri işleme, tek bir görevi gerçekleştirmek için veri işleme yeteneklerinin ayrılmasını ifade eder. Bu, işletim sisteminin başkalarının varlığının ve yeteneklerinin farkında olması ve istenen görevi yerine getirmek için onlarla işbirliği yapabilmesi gerektiği anlamına gelir.
Bilgisayar Basın 6 "199
WordPress 5.3'ün piyasaya sürülmesi, WordPress 5.0'da sunulan blok düzenleyiciyi yeni bir blok, daha sezgisel etkileşimler ve iyileştirilmiş erişilebilirlik ile geliştirir ve genişletir. Editördeki yeni özellikler [...]
Dokuz aylık geliştirmeden sonra, çeşitli multimedya formatlarında (kayıt, dönüştürme ve [...]
Linux Mint 19.2, 2023'e kadar desteklenecek olan Uzun Süreli Destek sürümüdür. Güncellenmiş yazılımla birlikte gelir ve iyileştirmeler ve birçok yeni [...]
Ubuntu 18.04 LTS paket bazında oluşturulan ve 2023'e kadar desteklenen Linux Mint 19.x şubesinin ikinci güncellemesi olan Linux Mint 19.2 dağıtım kitinin lansmanı sunuldu. Dağıtım tamamen uyumludur [...]
Hata düzeltmeleri ve özellik geliştirmeleri içeren yeni BIND hizmet sürümleri mevcuttur. Yeni sürümler, geliştiricinin sitesindeki indirmeler sayfasından indirilebilir: [...]
Exim, Cambridge Üniversitesi'nde internete bağlı Unix sistemlerinde kullanılmak üzere geliştirilmiş bir Mesaj Aktarım Aracısıdır (MTA). […] uyarınca serbestçe kullanılabilir.
Yaklaşık iki yıllık geliştirmeden sonra, Linux çekirdeği için bir modül olarak paketlenmiş ZFS dosya sisteminin bir uygulaması olan Linux 0.8.0 üzerinde ZFS yayınlandı. Modül, Linux çekirdekleri 2.6.32 ila [...] ile test edilmiştir.
İnternet protokolleri ve mimarisi geliştiren İnternet Mühendisliği Görev Gücü (IETF), Otomatik Sertifika Yönetim Ortamı (ACME) protokolü için bir RFC oluşumunu tamamladı [...]
Topluluk tarafından kontrol edilen ve herkese ücretsiz sertifikalar sağlayan kar amacı gütmeyen sertifika merkezi Let's Encrypt, geçen yılın sonuçlarını özetledi ve 2019 için planlarından bahsetti. […]
Libreoffice'in yeni bir sürümü yayınlandı - Libreoffice 6.2Fiziksel katman protokolleri
Yerel alan ağı protokolleri.
ARCNET () ve jeton yüzük Ethernet.
802.1 - ağ iletişimi.
802.10 - Ağ Güvenliği.
802.11 - Kablosuz ağ.
lOObaseVG-AnyLan).
, Rusça okur wimax)
Ethernet (802.3)
erişim kontrol yöntemi çarpışmalartaşıyıcı kontrolü çeşitli Zaman aralıkları.
| Özellikler | Ethernet | IEEE 802.3i | IEEE 802.3j | IEEE 802.3u | IEEE 802.3ab | IEEE 802.3z | IEEE 802.3an |
| 10BaseT | 10BASE-F | 100BaseTX | 1000BaseT | 1000Base-SX, LX | 10GBazLH | ||
| Hız, Mb/sn | |||||||
| Maks. segment uzunluğu, m | |||||||
| İletim ortamı | 50 ohm koaksiyel (kalın) | TP kedi 3 - 5 | WOC 1270 nm | TP kedi 5 | TP kedi 5e | FOC, 830, 1270 nm | TP kedi 7 |
| topoloji | Yorulmak | Yıldız | Yıldız | Yıldız | Yıldız | Yıldız | Yıldız |
| Aktarım türü | yarı dubleks | dubleks | dubleks | dubleks | dubleks | dubleks | dubleks |
TokenRing (IEEE 802.5)
- deterministik met
erişim belirteci
Düğümlerin etkinliği arttıkça, düğümlerin her birine tahsis edilen bant genişliği azalır, ancak performansta herhangi bir heyelan düşüşü olmaz (Ethernet'te olduğu gibi). Ayrıca, önceliklendirme mekanizması ve belirteç tutma süresi sınırları, ayrıcalıklı ana bilgisayarların genel ağ yükünden bağımsız olarak garantili bant genişliği tahsis etmesine olanak tanır. Bir halkadaki düğüm sayısı 260'ı geçmemelidir (bir Ethernet segmenti teorik olarak 1024 düğüme izin verir). İletim hızı 16 Mbps'dir, çerçeve boyutu 18.2KB'ye kadar çıkabilir.
Token-Ring'deki maksimum paket aktarım süresi 10 ms'dir. Maksimum 260 abone sayısıyla, halkanın tam döngüsü 260 x 10 ms = 2,6 sn olacaktır. Bu süre zarfında 260 abonenin tamamı paketlerini aktarabilecektir (tabii ki aktaracak bir şeyleri varsa). Bu süre zarfında, ücretsiz bir işaretçi mutlaka her aboneye ulaşacaktır. Aynı aralık, Token-Ring erişim süresinin üst sınırıdır.
İletilen frekansların tüm aralığı üç bölüme ayrılmıştır. "Ses" frekansları (0 ila 4 kHz) veri iletiminde kullanılmaz. Sadece telefon görüşmeleri için kalırlar. Sonraki kısım, 25 ila 160 kHz arasındaki frekanslar, kullanıcıdan sağlayıcıya veri aktarmak için kullanılır. 240 kHz'den 1.5 MHz'e kadar olan aralık, bilgileri ters yönde taşır. ADSL ile basit DSL arasındaki fark tam olarak budur. Gerçek şu ki, sağlayıcıdan kullanıcıya ters yönde olduğundan çok daha fazla bilgi geliyor. Bu, ADSL'de iletişim hızını artırmak için kullanılır.
 |
ADSL, aşağı akış için 256 frekans kanalı ve yukarı akış için 32 kanal kullanır. Frekans bandındaki bu kanallar doğrudan yan yana yerleştirilmiştir, her birinin bant genişliği sırasıyla 4.3125 kHz'dir. Gürültünün iletişim hatları üzerindeki etkisi genellikle frekansa bağlıdır, bu nedenle spektrumun sadece bir kısmını etkiler. ADSL'nin kanalı birçok bireysel 4 kHz aralığına bölmesinden ve her birini tam olarak kullanması nedeniyle, bu teknoloji mevcut tüm frekans aralığında etkin bir şekilde çalışır.
Veri sinyali seviyeleri
Kontrol sinyali seviyeleri
Bağlantı için genellikle 9 veya 25 pinli D tipi konektörler kullanılır ve bunlar DB-9, DB-25 olarak adlandırılır:
Konektör pimleri
 DB25 Soket (dişi) |
|||
| Temas | tanımlayıcı | Yön | Açıklama |
| KALKAN | --- | Shield Ground - koruyucu toprak, cihazın gövdesine ve kablonun blendajına bağlanır | |
| TXD | --> | Veri Gönder - Verici çıkışı | |
| RXD | <-- | Veri Al - Alıcı girişi | |
| RTS | --> | Gönderme İsteği - veri aktarımı isteği çıktısı | |
| CTS | <-- | Göndermek için Sil - terminalin veri göndermesine izin veren giriş | |
| DSR | <-- | Veri Seti Hazır - veri iletim ekipmanından hazır sinyal girişi | |
| GND | --- | Sistem Toprak - sinyal (devre) toprak | |
| CD | <-- | Taşıyıcı Algılama - uzak modem taşıyıcı algılama sinyali girişi | |
| 9-19 | N / C | - | - |
| DTR | --> | Veri Terminali Hazır - veri alışverişi için hazır terminal çıkışı | |
| N / C | - | - | |
| ri | <-- | Zil Göstergesi - çağrı göstergesi girişi | |
| 23-25 | N / C | - | - |
 DB9 Dişi (dişi) |
|||
| Temas | tanımlayıcı | Yön | Açıklama |
| CD | <-- | Taşıyıcı Algılama | |
| RXD | <-- | Veri almak | |
| TXD | --> | Veri ilet | |
| DTR | --> | Veri terminali Hazır | |
| GND | --- | Sistem Zemini | |
| DSR | <-- | Veri Kümesi Hazır | |
| RTS | --> | Gönderme İsteği | |
| CTS | <-- | Göndermek için temizle | |
| ri | <-- | Zil göstergesi |
Bazen bir RJ-45 konektörü kullanılır. Kişilerinin kullanımı standartlaştırılmamıştır, kullanılan seçeneklerden biri aşağıda gösterilmiştir.
 RJ-45 |
|||
| Temas | tanımlayıcı | Yön | Açıklama |
| ri | <-- | Zil göstergesi | |
| CD | <-- | Taşıyıcı Algılama | |
| DTR | --> | Veri terminali Hazır | |
| GND | --- | Sistem Zemini | |
| RxD | <-- | Veri almak | |
| TxD | --> | Veri ilet | |
| CTS | <-- | Göndermek için temizle | |
| RTS | --> | Gönderme İsteği |
Birkaç tip kablo kullanılmaktadır. DTE-DCE bağlantısı için düz kablolar kullanılır, pinler bire bir bağlanır. DTE'den DTE'ye bağlantılar için "boş modem" kabloları olarak adlandırılan çeşitli çapraz kablo türleri kullanılır.
V.35 protokolü
DTE-DCE bağlantılarında değişim oranını artırma ihtiyacı, V.35 protokolünde geliştirilen yüksek hızlı arayüzün yaygınlaşmasına neden oldu. V.35 standardı orijinal olarak bir grup modemi bir iletişim cihazına bağlamak için tasarlanmıştır. Modem grubu, çoklayıcının ters konfigürasyonunda çalışır, yani. çoklayıcı, tek bir hızlı hat oluşturmak için birkaç 19.2 kbps modem hattını birleştirir. Bu yapılandırma, yalnızca normal telefon hatlarının mevcut olduğu dijital hat oranlarında veri iletimine izin verdi. Bu fikir ticari olarak başarılı değildi, ancak arayüzün tanımı, onu eski RS-232 arayüzünün yüksek hızlı yedeği olarak benimseyen ekipman üreticilerine hitap etti.
Spesifikasyon, elektrik konektörü için bir standart belirtmedi, ancak IBM, büyük sıkıştırma vidaları ile V.35 uyumlu büyük dikdörtgen M / 34 konektörleri üretmeye başladı. Sonuç, çok güvenli bir bağlantıdır: M / 34 konektörleri yanlış bağlanamaz ve büyük sıkıştırma vidaları, konektör fişinin bu kadar kolay çekilmemesini sağlamıştır.
Arayüz düşük mantık bir ve sıfır ve diferansiyel veri hatlarına sahiptir. Verici voltajı B hattı için +0,35 V ve A hattı için -0,2 V'tur. Spesifikasyon, baud hızına bağlı olarak maksimum kablo uzunluğunu tanımlar. 100 Kbps hızında kablo uzunluğu 600 ila 1200 m arasındadır, 10 Mbps hız için kablo uzunluğu 90 m'dir.
Dikdörtgen dört sıralı 34 pimli M / 34 konektörü aşağıdaki pim tanımına sahiptir:
 | |
| E / 34 Erkek | E / 34 Kadın |
HSSI protokolü
Mevcut iletişim hatlarının hızında daha fazla ilerleme, DTE - DCE bağlantıları için daha da hızlı arayüzlerin kullanılmasını gerektirdi.
Cisco Systems ve T3Plus Networking, yeni ihtiyaçları karşılamak için Yüksek Hızlı Seri Arayüzü (HSSI) geliştirmiştir.HSSI hem elektriksel hem de fiziksel arayüzleri tanımlar. Açık kaynak kodludur ve diğer birçok ekipman üreticisi tarafından kullanılmaktadır.
HSSI'nin teknik özellikleri tabloda özetlenmiştir:
HSSI sinyalinin maksimum iletim hızı 52 Mb/s'dir. Bu hızda HSSI, çoğu modern yüksek hızlı WAN teknolojisinin T3 hızlarında (45 Mb/sn) çalışabilir ve ayrıca yerel ağlar arasında yüksek hızlı bağlantılar sağlayabilir.
Bu protokol çok akıllıdır. Böylece kullanıcıya sınırlı bant genişliği tahsis etmeyi mümkün kılar. DTE ve DCE arasındaki kablo, DTE - DCE çıkış portu, WAN hattının uzak ucundaki DTE - DCE portu ve DCE'nin talebi üzerine DTE portunun işleyişini kontrol eden bölümlerde de yerleşik hat kontrol mekanizmaları vardır. .
HSSI, V.35'teki karşılığına göre daha küçük, minyatür, 50 pinli bir konektör kullanır.
G.703 protokolü
G.703 protokolü (daha doğrusu bir dizi protokol), 1972 yılında Uluslararası Telekomünikasyon Birliği'nin Telekomünikasyon Standardizasyon Sektörü tarafından geliştirilmiştir. İTÜ). Buna duyulan ihtiyaç, ana hat kanallarını frekans bölmeli olarak değiştirmek için sayısallaştırılmış ses trafiğini iletmek için aktif olarak iletişim hatları oluşturan ana hat telefon operatörlerinin ihtiyaçları tarafından belirlendi. Protokol G.702, G.704 ve I.430 standartlarını temel alır ve PDH ve SDH hiyerarşisi ile dijital ağlara hizmet verir.
G.703, 64, 1544, 6312, 32064 ve 44736 Kbps (PDH, US versiyonu), 2048, 8448, 34368, 139264 Kbps (Avrupa versiyonu) veri hızlarında çalışabilir. 155.52 Mbit/s hızında da çalışma sağlanmaktadır. Fiziksel iletim kanalı olarak bükümlü çift (iki çift, Z = 100-120 Ohm) veya koaksiyel kablo (iki kablo, 75 Ohm) kullanılabilir. Darbelerin genliği 1-3V'dir.
Sinyalleri her yönde iletmek için ayrı bir çift kullanılır. Bir bilgi sinyali ve bir saat senkronizasyon sinyali iletir. 3 tip terminal ekipmanı etkileşimi sağlar: tek yönlü, çok yönlü ve merkezi saat üreteci ile:
Saat frekansı, veri hızından 2, 4 ve 8 kat daha az olabilir.
Her veri hızı, sinyalin fiziksel parametrelerinin kendi özelliklerine ve farklı kodlama türlerine sahiptir. Bükümlü çifte dayalı kablolu kanallar için:
Burada kullanıldığı şekliyle, Alternatif İşaret Tersine Çevirme (AMI) bipolar kodlama, bit "0"ı taşımak için sıfır voltaj ve "1" bitini taşımak için alternatif voltajlar kullanan üç durumlu bir sinyaldir.
Bu kodlama, bir dizilerini iletirken iyi bir senkronizasyon sağlar, ancak sürekli sıfır dizilerini iletirken daha kötü davranır. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak için, her ardışık sekiz bitin "0"ın polarite serpiştirmesini ihlal eden bir diziyle değiştirildiği B8ZS veya Binary-8 Zero Substitution modifikasyonu kullanılır.
Yüksek bit hızları için 3. dereceden yüksek yoğunluklu bipolar kod (HDB3) kullanılır. HDB3 yöntemindeki bit gösterimi, AMI algoritması tarafından kullanılan gösterimden sadece biraz farklıdır. Veri akışında 4 ardışık 0 bit varsa, dizi 000V olarak değiştirilir, burada V bitinin polaritesi önceki sıfır olmayan ile aynıdır.
Maksimum bit hızlarında, G.703, kodlanmış işaret çevirme (CMI) kodlamasını belirtir. Her mantıksal 1 (1, 11 veya 00'a atanır) için polarite ters çevirme kullanılır ve her mantıksal sıfır için, aralığın ortasına bir polarite değişikliği eklenir.
G.703 arayüzünün ana tipleri tabloda gösterilmiştir.
USB 1.0 Spesifikasyonu Kasım 1995'te yayınlandı. İki veri aktarım modu vardır: yüksek bant genişliği modu ( Son sürat) - 12 Mbps ve düşük bant genişliği modu ( Düşük hız) - 1.5 Mbit/s Bu durumda, aktif ayırıcılarla ortak bir ağaç topolojisi 127 adede kadar cihazı birleştirebilir. Bağlı cihazlar, maksimum akım tüketimi 500 mA olan 5 V güç kaynağı ile beslenir.
USB 3.0 spesifikasyonunu benimseme sürecinde Standardın bu versiyonunda, maksimum veri aktarım hızı, büyüklük sırasına göre 4,8 Gbps'ye yükseltilir ve güç veri yolunda izin verilen maksimum akım 900 mA'ya yükseltilir.
IEEE 1394
IEEE 1394 standardının (FireWire veya i-Link olarak da bilinir) geliştirilmesi 1986'da başladı. Geliştiricilerin görevi, multimedya ve veri depolama cihazları, yazıcılar, tarayıcılar ve benzerleriyle çalışmaya uygun evrensel bir harici arayüz oluşturmaktı. Sonuç olarak, 12 Aralık 1995'te, standardın ilk versiyonunu tanımlayan 1394-1995.pdf adlı 10 megabaytlık bir belge ortaya çıktı.
· Paralel arabirim yerine seri veri yolu, küçük çaplı kabloların ve küçük konektörlerin kullanımına izin verdi.
· Çalışırken takmayı ve her şeyi çıkarmayı destekler.
· IEEE 1394 kablosu ile harici cihazların güç kaynağı.
· Yüksek hız
· Çeşitli cihazlardan ve çok çeşitli konfigürasyonlardan ağ oluşturma yeteneği.
· Yapılandırmanın basitliği ve olasılıkların genişliği. IEEE 1394 ile çok çeşitli donanımlar çalışabilir ve kullanıcının hepsini doğru şekilde nasıl bağlayacağı konusunda endişelenmesine gerek yoktur.
Standardın geliştirilmesinde Appl'nin rolü.
Fiziksel katman protokolleri
Yerel alan ağı protokolleri.
Yerel alan ağları, iletim ortamının türü, sinyallerin frekans aralığı, sinyal seviyeleri ve kodlama yöntemleri bakımından farklılık gösteren çeşitli fiziksel katman protokolleri kullanılarak oluşturulmuştur.
Ticari tanınırlık kazanan ilk LAN teknolojileri tescilli çözümlerdi ARCNET (Ekli Kaynak Bilgisayar Ağı) ve jeton yüzük(işaret halkası), ancak geçen yüzyılın 90'lı yıllarının başında, yavaş yavaş neredeyse her yerde protokol ailesine dayalı ağlar tarafından değiştirildiler. Ethernet.
Bu protokol, 1973 yılında Xerox'un Palo Alto Araştırma Merkezi (PARC) tarafından geliştirilmiştir. 1980'de Digital Equipment Corporation, Intel Corporation ve Xerox Corporation, Ethernet spesifikasyonunu (Sürüm 2.0) birlikte geliştirdi ve benimsedi. Aynı zamanda, Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü'nde (IEEE), 802 yerel ağ standardizasyon komitesi düzenlendi ve bunun sonucunda alt katmanların tasarımı için öneriler içeren IEEE 802.x standart ailesi kabul edildi. yerel ağların. Bu aile birkaç standart grubu içerir:
802.1 - ağ iletişimi.
802.2 - Mantıksal bağlantı yönetimi.
802.3 - Çoklu erişim, taşıyıcı algılama ve çarpışma algılamalı LAN (Ethernet).
802.4 - Belirteç geçişli veri yolu topolojisi LAN.
802.5 - Jeton geçişli LAN topolojisi "halkası".
802.6 bir metropolitan alan ağıdır (MAN).
802.7 - Yayın Teknik Danışma Grubu.
802.8 - Fiber Optik Teknik Danışma Grubu.
802.9 - Entegre Ses / Veri Ağları.
802.10 - Ağ Güvenliği.
802.11 - Kablosuz ağ.
802.12 - Öncelikli Erişim LAN Talebi,
lOObaseVG-AnyLan).
802.13 - numara kullanılmadı !!!
802.14 - Kablo TV ağları üzerinden veri aktarımı (2000'den beri aktif değil)
802.15 - Kablosuz kişisel alan ağları (WPAN) örneğin Bluetooth, ZigBee, 6loWPAN
802.16 - WiMAX kablosuz ağlar ( Mikrodalga Erişimi için Dünya Çapında Birlikte Çalışabilirlik, Rusça okur wimax)
802.17, RPR (Esnek Paket Halkası) olarak adlandırılır. 2000 yılından beri modern bir kentsel omurga ağı olarak geliştirilmiştir.
Her grubun, güncellemeleri geliştiren ve benimseyen kendi alt komitesi vardır. IEEE 802 serisi standartları, OSI modelinin iki katmanını kapsar, şimdiye kadar sadece bunlarla ve fiziksel katmanı tanımlayan kısımla ilgilendik.
Ethernet (802.3)- Çoklu erişim, taşıyıcı algılama ve çarpışma algılamalı LAN.
Ethernet, günümüzde en yaygın kullanılan LAN protokolüdür. Ayrıca, bugün IEEE 802.3 spesifikasyonu, farklı aktarım ortamları ve veri hızlarıyla bir LAN'ın fiziksel uygulaması için çeşitli seçenekleri açıklamaktadır.
Tüm bu özelliklerin ortak temel özelliği, erişim kontrol yöntemi veri iletim ortamına. Ethernet için bu taşıyıcı algılama ve çarpışma algılama ile çoklu erişim(CSMA / CD, Çarpışma Algılamalı Taşıyıcı Algısı Çoklu Erişim). Bir Ethernet ağında, tüm düğümler eşittir, etkinliklerinin veya güçlerin farklılaşmasının merkezi bir kontrolü yoktur (örneğin, Token halkasında olduğu gibi). Her düğüm sürekli olarak iletim ortamını dinler ve tüm veri paketlerinin içeriğini analiz eder, eğer paket bu düğüme yönelik değilse, onunla ilgilenmez ve üst seviyelere iletilmez. Sorunlar genellikle iletim sırasında ortaya çıkar, çünkü hiç kimse iki düğümün aynı anda iletim yapmaya çalışmayacağını garanti etmez (sonuç olarak, kabloda iki sinyalin algılanamayan bir süperpozisyonu görünecektir). Bu tür durumları önlemek için ( çarpışmalar) her düğüm, iletimi başlatmadan önce, kabloda diğer ağ cihazlarından sinyal bulunmadığından emin olur ( taşıyıcı kontrolü). Ancak bu, iletim ortamında sınırlı sinyal yayılım hızı nedeniyle çarpışmaları önlemek için yeterli değildir. Başka bir düğüm zaten iletimi başlatmış olabilir, sadece ondan gelen sinyal henüz düşündüğümüz cihaza ulaşmadı. Yani, bir Ethernet ağında, iki veya daha fazla düğüm aynı anda birbirine karışan verileri iletmeye çalıştığında durumlar mümkün ve normaldir. Böyle bir çarpışmayı çözme prosedürü, iletim sırasında kabloda başka birinin sinyalinin varlığını tespit ettikten sonra, böyle bir duruma giren tüm düğümlerin iletimi durdurması ve yeniden başlatma girişiminde bulunması gerçeğinde yatmaktadır. çeşitli Zaman aralıkları.
Olasılıksal erişim yönteminin dezavantajı, artan ağ yükü ile keskin bir şekilde artan ve gerçek zamanlı sistemlerde kullanımını sınırlayan belirsiz çerçeve geçiş süresidir.
Çarpışma algılama prosedürünü ve izin verilen ağ boyutlarının veri aktarım hızı ve ağ üzerinden iletilen bilgi paketlerinin uzunluğu üzerindeki karşılıklı bağımlılığını daha ayrıntılı olarak ele alalım. Bağlantı düzeyinde Ethernet çerçevelerinin içeriğini ve iç yapısını analiz edeceğiz. Şimdilik, iletkendeki sinyal yayılma hızı yaklaşık 200.000.000 m / s olduğunda, Ethernet IEEE 802.3 ağ bağdaştırıcısı 10 Mbit / s veri aktarım hızında çalıştığında, göndermenin 0,8 μs sürdüğünü dikkate alacağız. bir bayt ve yaklaşık 150 m uzunluğunda bir dalga paketidir.
Şimdi tekrar resme dönelim. "A" iş istasyonunun iletim sırasında bir çarpışma olduğunu bilmesi için, "çarpışan" sinyallerin süperpozisyonunun iletim tamamlanmadan önce ona ulaşması gerekir. Bu, gönderilen olası minimum paket uzunluğuna kısıtlamalar getirir. Aslında, "A" ve "B" iş istasyonları arasındaki kablo uzunluğundan daha kısa paketler kullanırsanız, paketin ilk istasyon tarafından tamamen gönderildiği (ve iletimin başarılı olduğuna zaten karar verdiği) bir durum mümkündür, ancak ikincisine bile ulaşmadı ve istediği zaman verilerini aktarmaya başlama hakkına sahip. Bu tür yanlış anlamaların ancak iletimleri sırasında sinyalin en uzak istasyona ulaşıp geri dönmeyi başarabileceği uzunlukta paketler kullanarak önlenebileceğinden emin olmak kolaydır.
10 Mbps veri aktarım hızı ile bu sorun önemli bir rol oynamadı ve minimum çerçeve uzunluğu 64 bayt ile sınırlandırıldı. İletimleri sırasında, ilk bitlerin yaklaşık 10 km koşma süresi vardır ve maksimum segment uzunluğu 500 m olan ağlar için gerekli tüm koşullar karşılanır.
100 Mbps'ye geçerken minimum çerçevenin uzunluğu 10 kat azalacaktır. Bu, ağın parametrelerini önemli ölçüde güçlendirir ve istasyonlar arasındaki maksimum mesafe 100 m'ye düşürülür.
1000 Mbps hızında 64 bayt yalnızca 0,512 μs'de iletilir ve bu nedenle gigabit ağlarda minimum çerçeve uzunluğunu 8 kat artırarak 512 bayta çıkarmak zorunda kaldık. Çerçeveyi doldurmak için yeterli veri yoksa, ağ bağdaştırıcısı onu bu uzunlukta özel bir karakter dizisiyle tamamlar. Bu tekniğe "medyayı genişletmek" denir.
Ortam genişletme, çarpışma algılama sorununu çözerek, küçük paketleri iletirken bant genişliğini boşa harcar. Bu faktörün bir gigabit Ethernet adaptöründeki etkisini azaltmak için, iletim için hazır birkaç kısa çerçevenin varlığında, onlardan belirli bir şekilde 1518 bayta kadar "normal" uzunlukta bir ortak çerçeve oluşturmaya izin verilir.
Ayrıca, önceki Ethernet standartlarından daha uzun çerçevelere izin verilmesi önerilmiştir. Bu öneri, 9018'e kadar veya hatta daha fazla bayta kadar "jumbo" çerçeveler şeklinde uygulandı.
IEEE 802.3, birkaç farklı fiziksel katman standardını tanımlar. IEEE 802.3 fiziksel katman protokol standartlarının her birinin bir adı vardır.
| Özellikler | Ethernet | IEEE 802.3i | IEEE 802.3j | IEEE 802.3u | IEEE 802.3ab | IEEE 802.3z | IEEE 802.3an |
| 10BaseT | 10BASE-F | 100BaseTX | 1000BaseT | 1000Base-SX, LX | 10GBazLH | ||
| Hız, Mb/sn | |||||||
| Maks. segment uzunluğu, m | |||||||
| İletim ortamı | 50 ohm koaksiyel (kalın) | TP kedi 3 - 5 | WOC 1270 nm | TP kedi 5 | TP kedi 5e | FOC, 830, 1270 nm | TP kedi 7 |
| topoloji | Yorulmak | Yıldız | Yıldız | Yıldız | Yıldız | Yıldız | Yıldız |
| Aktarım türü | yarı dubleks | dubleks | dubleks | dubleks | dubleks | dubleks | dubleks |
Orijinal ortak veri yolu topolojisinin (kalın Ethernet, ince Ethernet) hızla bir yıldızla değiştirildiği tablodan görülebilir.
TokenRing (IEEE 802.5)
Token Ring, IBM tarafından 1984 yılında, tüm IBM bilgisayarları ve bilgisayar sistemleri yelpazesini ağa bağlamanın önerilen yolunun bir parçası olarak tanıtıldı. 1985 yılında, bu teknolojiye dayanan IEEE 802 komitesi, IEEE 802.5 standardını benimsemiştir. Ethernet'ten temel fark - deterministik metÖnceden tanımlanmış bir sırada ortam erişim kodu. Belirteç geçişi ile uygulanan erişim (ARCnet ve FDDI ağlarında da kullanılır).
Halka topolojisi, bilgilerin bir istasyondan diğerine tek yönde, kesinlikle dahil etme sırasına göre düzenli olarak aktarılması anlamına gelir. Halka mantıksal topolojisi, merkezinde Çok İstasyonlu Erişim Birimi (MSAU) bulunan fiziksel bir yıldız temelinde uygulanır.
Herhangi bir zamanda, veriler yalnızca bir istasyon tarafından yakalanan bir istasyon tarafından iletilebilir. erişim belirteci(jeton). Veri iletildiğinde, işaretçi başlığında bir meşgul işareti yapılır ve işaretleyici, karenin başlangıcında bir kareye dönüşür. İstasyonların geri kalanı, çerçeveyi bir önceki (yukarı akış) istasyondan bir sonraki (aşağı akış) istasyona parça parça yayınlar. Geçerli çerçevenin adreslendiği istasyon, sonraki işlemler için bunun bir kopyasını arabelleğine kaydeder ve bir alındı işareti yaparak halka boyunca daha da yayınlar. Böylece, halka boyunca çerçeve, onu halkadan çıkaran verici istasyona ulaşır (daha fazla yayın yapmaz). İstasyon iletimi bitirdiğinde, işaretçiyi serbest olarak işaretler ve halka boyunca iletir. İstasyonun işaretçiyi kullanma hakkına sahip olduğu süre düzenlenir. İşaretçinin yakalanması, istasyonlara atanan önceliklere göre gerçekleştirilir.
FİZİKSEL MODEM PROTOKOLLERİ
Telekomünikasyon, dünyanın en hızlı büyüyen endüstrisidir. Bu endüstrinin büyüklüğü ve sürdürülebilirlik ve yönetilebilirlik ile ilgili geleneksel sorunları nedeniyle özellikle ülkemiz için önemi göz ardı edilemez. Öte yandan, modern iletişim kanallarının az gelişmiş olması, ne yazık ki, yüksek hızlı dijital bilgi iletim sistemleri alanındaki dünya başarılarından tam olarak yararlanmaya izin vermiyor. Bu nedenle, çevirmeli telefon iletişim kanalları için modemler varlığını sürdürmektedir ve sanırım, uzun bir süre boyunca en yaygın bilgi iletişim araçları olarak kalacaktır. Buna ek olarak, önde gelen yabancı telekomünikasyon ekipmanı üreticilerinin yeni V.34 standardına göre modemlerin geliştirilmesi ve üretilmesi konusundaki heveslerine bakılırsa, daha müreffeh ülkelerde modem konularına ilgi yakında kaybolmayacak. iletişim altyapısına sahiptir.
Bu makale, çevirmeli ve özel ses frekansı iletişim kanalları (telefon kanalları) üzerinden çalışan modemler için fiziksel katman protokollerine ve bunların parametrelerine genel bir bakış sağlamaya çalışır. İncelemeye başlamadan önce, modem işletiminin kabul edilen terminolojisi ve ilkeleri hakkında birkaç genel yorum yapmakta fayda var. Bu, modülasyon hızı ve bilgi hızı arasındaki sırasıyla baud ve bit / s kavramları arasındaki fark hakkında genel kamuoyunun belirsizliği ile ilgili olası yanlış anlamaları ortadan kaldıracaktır. Ayrıca modemlerde kullanılan olası modülasyon türleri ile dubleks iletişim ve bunun nasıl sağlanacağı hakkında bilgiler faydalı olacaktır.
Hız
Analog ses kanalları, üzerlerinden iletilen sinyalin spektrumunun 300 Hz ila 3400 Hz aralığında sınırlı olması ile karakterize edilir. Böyle bir sınırlamanın olmasının nedenleri, bu makalenin kapsamı dışında kalmasına izin verin. Kabul edelim. Dijital bilgilerin yüksek hızlı iletimi için telefon kanallarının kullanılmasındaki ana engel bu spektrum sınırlamasıdır. Nyquist'in çalışmalarına aşina olan bir kişi, sınırlı bir spektruma sahip bir kanal üzerinden bilgi aktarım hızının bu spektrumun genişliğini, yani bizim durumumuzda 3100 baud'u aşamayacağını kuşkusuz bize işaret edecektir. Peki ya 4800, 9600, 14400 bps ve hatta daha fazla hızlarda bilgi ileten modemler? Cevap kendini gösteriyor: analog teknolojide baud ve bit / s aynı şey değil. Bu tezi açıklığa kavuşturmak için modemin işleyişinin fiziksel düzeyine daha yakından bakmakta fayda var.
Kanal boyunca yayılan elektrik sinyali, genlik, frekans ve faz olmak üzere üç parametre ile karakterize edilir. Modülasyon işleminin fiziksel özünü oluşturan, bilgi bitlerinin değerlerine bağlı olarak bu parametrelerden birinin veya hatta belirli bir kümesinin birlikte değişmesidir. Her bilgi öğesi, elektrik sinyalinin, bu bilgi öğesinin değerini karakterize eden parametrelerinin belirli değerlerine sahip olduğu sabit bir zaman aralığına karşılık gelir. Bu süreye baud aralığı denir. Kodlanmış eleman, 0 veya 1 değerini alabilen bir bit bilgiye karşılık geliyorsa, o zaman baud aralığında, sinyal parametreleri sırasıyla önceden tanımlanmış iki genlik, frekans ve faz değer kümesinden birini alabilir. Bu durumda modülasyon hızı (doğrusal veya baud hızı olarak da adlandırılır) bilgi hızına eşittir, yani 1 baud = 1 bit/s. Ancak kodlanmış öğe bir değil, örneğin iki bilgi bitine karşılık gelebilir. Bu durumda, bilgi hızı baud hızının iki katı olacaktır ve baud aralığındaki sinyal parametreleri 00, 01, 10 veya 11'e karşılık gelen dört değer kümesinden birini alabilir.
Genel durumda, bir baud aralığında n bit kodlanmışsa, bilgi hızı baud hızını n kat aşacaktır. Ancak, üç boyutlu (genellikle) bir uzaydaki olası sinyal durumlarının sayısı - genlik, frekans, faz - 2 ** n'ye eşit olacaktır. Bu, baud aralığında belirli bir sinyal alan modem demodülatörünün, bunu 2 ** n referans sinyaliyle karşılaştırması ve istenen n bitin kodunu çözmek için bunlardan birini doğru bir şekilde seçmesi gerektiği anlamına gelir. Böylece, kodlama kapasitesindeki bir artışla ve baud hızına göre bilgi hızındaki bir artışla, iki bitişik nokta arasındaki sinyal boşluğundaki mesafe bir kuvvet yasası ilerlemesinde azalır. Ve bu da, iletim kanalının "saflığına" giderek daha katı gereksinimler getirir. Gerçek bir kanalda teorik olarak mümkün olan hız, iyi bilinen Shannon formülü ile belirlenir:
V = F günlüğü (1 + S / N),
F, kanal bant genişliği olduğunda, S / N, sinyal-gürültü oranıdır.
İkinci faktör, baud aralığında birden fazla bilgi bitini kodlayan bir sinyalin güvenilir iletimi için gürültü açısından kanalın yeteneklerini belirler. Dolayısıyla, örneğin, sinyal-gürültü oranı 20 dB'ye tekabül ediyorsa, yani uzak modeme ulaşan sinyal gücü, gürültü gücünün 100 katıysa ve ton frekans kanalının (3100 Hz) tam bant genişliği kullanılıyorsa, maksimum Shannon sınırı 20 640 bit/s'dir.
Modülasyon
Modülasyon türleri hakkında konuşurken, kendimizi yalnızca modemlerde gerçekten kullanılanlarla sınırlayacağız. Ve aslında bunlardan sadece üçü var: frekans, faz farkı ve çok konumlu genlik-faz modülasyonu. Diğerleri bu üçünün varyasyonlarından başka bir şey değildir.
Frekans modülasyonu ile (FSK, Frekans Kaydırma Anahtarlama), bilgi bitinin 0 ve 1 değerleri, genliği değişmeden kalırken, fiziksel sinyalin kendi frekanslarına karşılık gelir. Frekans modülasyonu parazite karşı oldukça dirençlidir, çünkü parazit tarafından bozulan frekans değil, esas olarak sinyal genliğidir. Bu durumda, demodülasyonun güvenilirliği ve dolayısıyla gürültü bağışıklığı ne kadar yüksek olursa, sinyalin baud aralığına o kadar fazla periyot düşer. Ancak baud aralığındaki bir artış, bariz nedenlerden dolayı bilgi aktarım hızını azaltır. Öte yandan, bu tür bir modülasyon için gereken sinyal bant genişliği, tüm kanal bant genişliğinden önemli ölçüde daha dar olabilir. Bu nedenle FSK uygulama alanı, genlik-frekans karakteristiğinde büyük bozulma olan veya hatta kesilmiş bir bant genişliği olan kanallarda iletişime izin veren düşük hızlı, ancak oldukça güvenilir standartlardır.
Faz farkı modülasyonunda (DPSK, Diferansiyel Faz Kaydırmalı Anahtarlama), bilgi elemanının değerine bağlı olan parametre değişkeni, sabit genlik ve frekanstaki sinyal fazıdır. Bu durumda, her bilgi öğesi, fazın mutlak değeri ile değil, önceki değere göre değişimi ile ilişkilendirilir. Bilgi elemanı bir dibit ise, değerine bağlı olarak (00, 01, 10 veya 11), sinyalin fazı 90, 180, 270 derece değişebilir veya hiç değişmeyebilir. Bilgi teorisinden, faz modülasyonunun en bilgilendirici olduğu bilinmektedir, ancak kodlanmış bitlerin sayısındaki üçün (8 faz dönüşü pozisyonu) üzerindeki bir artış, gürültü bağışıklığında keskin bir azalmaya yol açar. Bu nedenle, yüksek hızlarda birleşik genlik-faz modülasyon yöntemleri kullanılır.
Çok konumlu genlik-faz modülasyonu aynı zamanda Dörtlü Genlik Modülasyonu (QAM) olarak da adlandırılır. Burada, sinyalin fazını değiştirmeye ek olarak, kodlanmış bitlerin sayısını arttırmayı mümkün kılan genliğinin manipülasyonu kullanılır. Şu anda, bir baud aralığında kodlanmış bilgi bitlerinin sayısının 8'e ve buna bağlı olarak sinyal alanındaki sinyal konumlarının sayısının - 256'ya ulaşabileceği modülasyonlar kullanılmaktadır. Bununla birlikte, çok noktalı QAM'nin saf haliyle kullanımı kodlamanın yetersiz gürültü bağışıklığı ile ilgili ciddi sorunlarla karşı karşıyadır. Bu nedenle, tüm modern yüksek hızlı protokoller, sözde bu tür modülasyonun bir varyasyonunu kullanır. bilgi iletiminin gürültü bağışıklığını artırmaya izin veren kafes kodlaması veya kafes kodlaması (TCM, Kafes Kodlu Modülasyon) ile modülasyon - kanaldaki sinyal-gürültü oranı gereksinimlerini 3 ila 6 dB azaltmak için. Bu kodlamanın özü, fazlalığı tanıtmaktır. Sinyal uzayı, bilgi bitlerinin bir kısmı üzerinde evrişimsel kodlama ve gecikme elemanlarının tanıtılmasıyla oluşturulan bilgi bitlerine bir tane daha eklenerek ikiye katlanır. Bu şekilde genişletilen grup, aynı çok konumlu genlik-faz modülasyonuna tabi tutulur. Alınan sinyalin demodülasyonu sürecinde, tanıtılan fazlalık ve geçmiş bilgisi nedeniyle, maksimum olabilirlik kriteri ile sinyal alanından en güvenilir noktayı seçmeye izin veren çok karmaşık bir Vitterbee algoritması kullanılarak kodu çözülür ve , böylece bilgi bitlerinin değerlerini belirlemek.
Dubleks çalışma, bilgiyi her iki yönde aynı anda iletme yeteneği anlamına gelir. Normal bir telefon hattı, dubleks hattın tipik bir örneğidir. Karşınızdaki size bir şey söylemeye çalışırken aynı anda muhatabınıza bir şeyler söylemenizi sağlar. Başka bir soru, birbirinizi anlayıp anlamayacağınız, ancak bunlar sizin sorunlarınız. Analoji tamamen modem iletişimine bağlanabilir. Modem için sorun, kanalın dubleks bilgi iletme yeteneğinde değil, modem demodülatörünün, PBX ekipmanından yansıyan kendi çıkış sinyalinin arka planına karşı giriş sinyalini tanıma yeteneğinde olacaktır; modem. Ayrıca, gücü yalnızca karşılaştırılabilir olmakla kalmaz, çoğu durumda alınan faydalı sinyalin gücünü önemli ölçüde aşar. Bu nedenle, modemlerin eş zamanlı olarak her iki yönde de bilgi aktarıp iletemeyeceği, fiziksel katman protokolünün yetenekleri tarafından belirlenir.
Dubleks sağlamanın yolları nelerdir? Modem geliştiricilerinin özel bir hayal gücü gerektirmeyen, ancak telefon ağının dört telli bir sonlandırmaya bağlanabilmesini gerektiren en belirgin yol, bahsedilen olasılığı takip eder. Böyle bir olasılık varsa, bu durumda her bir çift bilgiyi sadece bir yönde iletmek için kullanılır.
İki telli bir hat üzerinde çalışırken dubleks sağlamak gerekirse, başka yöntemler kullanmanız gerekir. Bunlardan biri frekans bölmeli çoğullamadır. Tüm kanal bant genişliği, her biri bir yönde iletilen iki frekans alt kanalına bölünmüştür. İletim alt kanalının seçimi, bağlantının kurulması aşamasında gerçekleştirilir ve kural olarak, modemin iletişim oturumundaki rolüyle benzersiz bir şekilde ilişkilidir: arama veya yanıtlama. Açıkçası, bu yöntem, bant genişliğinin önemli ölçüde daralması nedeniyle kanalın yeteneklerinin tam olarak kullanılmasına izin vermiyor. Ayrıca, yan harmoniklerin bitişik alt kanala girmesini engellemek için, önemli bir "boşluk" ile ayrılmaları gerekir, bunun sonucunda frekans alt kanalları hiçbir şekilde tam spektrumun yarısını işgal etmez. Buna göre (Shannon'un formülüne bakınız), bu çift yönlü iletişim sağlama yöntemi bilgi aktarım hızını sınırlar. Frekans bölmeli çoğullamayı kullanan mevcut fiziksel katman protokolleri, 2400 bps'yi aşmayan hızlarda simetrik çift yönlü iletişim sağlar.
Simetrik dupleks yan tümcesi tesadüfi değildir. Gerçek şu ki, bir dizi protokol de daha hızlı iletişim sağlar, ancak bir yönde, geri dönüş kanalı çok daha yavaştır. Bu durumda frekans bölümü, bant genişliğinde eşit olmayan alt kanallara gerçekleştirilir. Bu tür çift yönlü iletişime asimetrik denir.
Tüm yüksek hızlı protokollerde kullanılan simetrik dubleks sağlamanın bir başka yöntemi de yankı iptali (yankı iptali) teknolojisidir. Özü, kendi çıkış sinyalleri hakkında bilgiye sahip olan modemlerin bu bilgiyi alınan sinyalden kendi "insan yapımı" gürültülerini filtrelemek için kullanabilmelerinde yatmaktadır. İletişime girme aşamasında, belirli bir problama sinyali gönderen her modem, yankı yansımasının parametrelerini belirler: gecikme süresi ve yansıyan sinyalin gücü. Ve iletişim oturumu sırasında, modemin yankı iptalcisi, alınan giriş sinyalinden, yankı yansımasının alınan parametrelerine göre düzeltilmiş kendi çıkış sinyalini "çıkarır". Bu teknoloji, bilginin çift yönlü iletimi için kanalın tüm bant genişliğinin kullanılmasını mümkün kılar, ancak uygularken sinyal işleme için çok ciddi hesaplama kaynakları gerektirir.
Son olarak, birçok protokolün tam çift yönlü iletişim sağlamaya çalışmadığını belirtmekte fayda var. Bunlar sözde yarı çift yönlü protokollerdir. Özellikle, faks iletişimine yönelik tüm protokoller yarı çift yönlüdür. Bu durumda, bilgi bir seferde yalnızca bir yönde iletilir. Belirli bir bilginin alınması/iletilmesi tamamlandıktan sonra, her iki modem (faks) veri iletim yönünü (ping-pong) senkronize olarak değiştirir. İletim alt kanallarının karşılıklı penetrasyonunun yanı sıra yankı yansıması ile ilgili sorunların olmaması nedeniyle, yarı çift yönlü protokoller genellikle daha fazla gürültü bağışıklığı ve tüm kanal bant genişliğini kullanma yeteneği ile karakterize edilir. Ancak, veri iletimi için kanalı kullanma verimliliği, dupleks protokollere kıyasla daha düşüktür. Bunun başlıca nedeni, hem veri bağlantı katmanı (MNP, V.42) hem de dosya aktarım katmanı (X, Y, Zmodem, BiDirectional tip protokollerden bahsetmiyorum bile) hemen hemen tüm veri aktarım protokollerinin iki- En azından alınan bilgileri teyit etmek için yol değişimi. Ve iletim yönünün herhangi bir şekilde değiştirilmesi, o anda kullanıcı bilgisinin bir sonraki kısmının iletilmesinin imkansızlığına ek olarak, alıcı ve verici tarafların karşılıklı yeniden senkronizasyonu için zaman içinde ek genel masraflar gerektirir.
Yaygın olarak kullanılan ITU-T modem protokolleri
Tam çift yönlü, frekans bölmeli çoğullamalı, FSK modülasyonlu bir protokoldür. Alt kanalda (genellikle arayan modem tarafından iletim için kullanılır) "1" 980 Hz'de iletilir ve "0" 1180 Hz'de iletilir. Üst kanalda (cevaplayıcıyı ileten), "1" 1650 Hz'de iletilir ve "0" 1850 Hz'de iletilir. Modülasyon ve veri hızları eşittir - 300 baud, 300 bit/s. Düşük hızına rağmen, bu protokol, yüksek düzeyde parazit nedeniyle diğer fiziksel katman protokollerini kullanmanın mümkün olmadığı durumlarda öncelikle bir "acil durum" protokolü olarak kullanılır. Ayrıca iddiasızlığı ve gürültü bağışıklığı nedeniyle, yüksek iletim güvenilirliği gerektiren özel üst düzey uygulamalarda kullanılır. Örneğin, yeni V.8 Tavsiyesine göre modemler arasında bir bağlantı kurarken veya faks iletişimi (üst kanal) sırasında kontrol komutlarını iletmek için.
DPSK modülasyonu ile çift yönlü, frekans bölmeli çoğullama protokolüdür. Alt kanalın taşıyıcı frekansı (arayanı iletir Hz, üstteki (cevap veren Hz'i iletir. Modülasyon hızı 600 baud'dur. Hız 600 veya 1200 bps olabilir. Bu protokol aslında V.22bis protokolü tarafından emilir).
Tam çift yönlü, frekans bölmeli, QAM modülasyon protokolüdür. Alt kanalın taşıyıcı frekansı (arayanı iletir Hz, üst - 2400 Hz. Modülasyon hızı - 600 baud. Dört konumlu (kodlanmış dibit) ve on altı konumlu (dörtbit kodlu) dörtlü genlik modülasyon modlarına sahiptir. Buna göre bilgi, hız 1200 veya 2400 bit/s olabilir.Mod 1200 bit/s, farklı modülasyon tipine rağmen V.22 ile tamamen uyumludur.Gerçek şu ki, 16-QAM (quadbit) modundaki ilk iki bit değişikliği belirler önceki sinyal elemanına göre faz kadranında ve bu nedenle genlikten sorumlu değildir ve son iki bit, sinyal elemanının genlik varyasyonu ile kadran içindeki konumunu tanımlar.Bu nedenle, DPSK özel bir durum olarak kabul edilebilir. Son iki bitin değerlerini değiştirmediği QAM.Sonuç olarak, farklı kadranlardaki on altı pozisyondan dört pozisyon seçilir, ancak aynı genlik ile bile kadran içinde aynı pozisyona sahiptir.V.22bis protokolü için fiili standart tüm orta hızlı modemler.
Yankı iptali ve karesel genlik modülasyonu veya kafes kodlu modülasyonlu bir dubleks protokoldür. Taşıyıcı frekansı - 1800 Hz, modülasyon hızı - 2400 baud. Böylece 600 ila 3000 Hz genişliğinde bir spektrum kullanılır. İki konumlu (bit), dört konumlu (dibit) ve on altı konumlu (dört bit) QAM modlarına sahiptir. Buna göre veri hızı 2400, 4800 ve 9600 bps olabilir. Ek olarak, 9600 bps için alternatif bir modülasyon vardır - 32 konumlu TCM.
Eko iptali ve TCM modülasyonu ile çift yönlü bir protokoldür. 1800 Hz taşıyıcı frekansı ve 2400 baud modülasyon hızı ile V.32 ile aynı şeyi kullanır. 16-TCM, 32-TCM, 64-TCM ve 128-TCM modlarına sahiptir. Buna göre bilgi hızı 7200, 9600, 12000 ve 14400 bps olabilir. 32-TCM modu, ilgili V.32 moduyla tamamen uyumludur. V.32bis, tüm yüksek hızlı modemler için fiili standarttır.
Egzotik ITU-T Modem Protokolleri
Yarı çift yönlü bir FSK protokolüdür. İki hız modu vardır: 600 bps ve 1200 bps. Modülasyon ve veri hızları eşittir: sırasıyla 600 ve 1200 baud. Her iki modda da "1" 1300 Hz'de iletilir. 600 bps modunda "0" 1700 Hz'de ve 1200 bps modunda 2100 Hz'de iletilir. Protokol uygulaması, isteğe bağlı olarak, protokolü asimetrik bir dupleks haline getiren 75 bps'de çalışan bir ters bağlantı içerebilir. Dönüş kanalındaki iletim frekansı "1" 390 Hz, "0" - 450 Hz'dir. Bu protokol, standart modemler arası iletişim protokolü olarak pratikte kullanım dışı kalmıştır ve her standart modem bununla donatılmamıştır. Ancak, ülkemizde yaygın olan standart dışı modemlerin (LEXAND gibi) uygulanmasına hizmet etti ve hala temeli olmaya devam ediyor. Görünüşe göre, basitlik, yüksek gürültü bağışıklığı ve iyi (V.21'e kıyasla) hız nedeniyle. Ayrıca bazı Avrupa ülkelerinde bu protokol Videotex bilgi sisteminde kullanılmaktadır.
V.26, V.26bis, V.26ter
Bu üç protokol, modülasyon türünü - DPSK, taşıyıcı frekansı - 1800 Hz ve modülasyon hızı - 1200 baud'u birleştirir. Aralarındaki fark, tam çift yönlü iletişim sağlama olasılığı ve yöntemleri ile bilgi hızında yatmaktadır. V.26, yalnızca dört telli özel bir hat üzerinden tam dupleks sağlar, V.26bis, iki telli çevirmeli hatlar için tasarlanmış yarım dupleks bir protokoldür ve V.26ter, yankı iptal teknolojisini kullanarak tam dupleks sağlar. Ek olarak, ilk iki protokol, isteğe bağlı olarak V.23'e göre 75 bps'de çalışan bir ters bağlantı içeren asimetrik çift yönlü olabilir. Üç protokolün tümü, dört konumlu (dibit) DPSK aracılığıyla 2400 bps veri aktarım hızı sağlar. V.26bis ve V.26ter ayrıca 1200 bps sağlayan iki konumlu (bit) DPSK özelliğine sahiptir.
Bu protokol, kafes kodlu modülasyon TCM'sini kullanır. Dört telli özel kanallarda tam çift yönlü iletişim sağlamak üzere tasarlanmıştır. 1800 Hz taşıyıcı frekansına ve 2400 baud modülasyon hızına sahiptir. 64-TCM ve 128-TCM modlarında çalışır. Buna göre bilgi hızı 12000 ve 14400 bps olabilir. Bu protokol, yankı iptali olmadan V.32bis'e çok benzer. Ayrıca, bir diferansiyel PBX sisteminden önce dört telli bir sonlandırmaya V.33 protokollü bir modem kurulursa, iki telli bir hat üzerine kurulu uzak bir V.32bis modem ile iletişim kurabilecektir.
Yaygın olarak kullanılan ITU-T faks protokolleri
Bu protokol 1800 Hz taşıyıcı frekansı ile faz farkı modülasyonunu kullanır. Farklı bilgi hızlarıyla iki mod kullanılabilir: 2400 ve 4800 bps. 2400 bps bilgi hızı, 1200 baud modülasyon hızı ve dibit kodlama (4-pozisyonlu DPSK) ve 4800 bps - 1600 baud hızı ve bir tributary (8-pozisyon DPSK) kodlamasıyla elde edilir. Bu ailenin hala çok az kullanılan modem protokolleri olduğunu belirtmekte fayda var - V.27ter'den farklı olan V.27 ve V.27bis, esas olarak amaçlandığı kanal türünde (özel dört telli).
Bu protokol Dörtlü Genlik Modülasyonu kullanır. Taşıyıcı frekansı - 1700 Hz, modülasyon hızı - 2400 baud. 8 konumlu (bağlı) ve 16 konumlu (dört bit) QAM modlarına sahiptir. Buna göre bilgi hızı 7200 ve 9600 bps olabilir.
Bu protokol, parametreleri açısından V.32bis'e çok benzer. Kafes kodlu modülasyon kullanır. Taşıyıcı frekansı 1800 Hz ve modülasyon hızı 2400 baud'dur. 16-TCM, 32-TCM, 64-TCM ve 128-TCM modlarına sahiptir. Buna göre bilgi hızı 7200, 9600, 12000 ve 14400 bps olabilir.
Standart olmayan modem protokolleri
AT&T tarafından geliştirilen bu protokol, modem geliştiricileri tarafından uygulamaya açıktır. Özellikle, AT&T'nin LSI'sine ek olarak, bu protokol U. S. Robotics'in bazı modemlerinde uygulanmaktadır. Protokol aslında V.32bis teknolojisinin mekanik bir gelişimidir: yankı iptalli dubleks, kafes kodlama modülasyonu, modülasyon hızı - 2400 baud, taşıyıcı - 1800 Hz, bilgi hızlarının 16800 ve 19200 bit / s değerleriyle genişletilmesi nedeniyle 256-TCM ve 512- TCM'ye. Bu yaklaşımın sonucu, bu protokolün hattaki çok katı gereksinimleridir. Bu nedenle, örneğin, 19200 bit / s hızında kararlı çalışma için sinyal-gürültü oranı en az 30 dB olmalıdır.
Protokol, ZyXEL Communications Corporation tarafından geliştirildi ve kendi modemlerinde uygulandı. Bu protokol, V.32terbo gibi, eko iptal teknolojisini, kafes kodlu modülasyonu ve 1800 Hz taşıyıcıyı korurken V.32bis'i 16800 ve 19200 bps veri hızlarıyla genişletir. 2400 baud'luk modülasyon hızı yalnızca 16800 bps için korunur. Modülasyon hızı 2743 baud'a yükseltilirken her iki hız için de 256-TCM modülasyon modu korunarak 19200 bps elde edilir. Bu çözüm, hattaki sinyal-gürültü oranı gereksinimini 2,4 dB azaltmayı mümkün kılar, ancak bant genişliğinin genişletilmesi, kanalın frekans yanıtındaki büyük bozulmalarla olumsuz yönde etkileyebilir.
HST (Yüksek Hızlı Teknoloji) protokolü U. S. Robotics tarafından geliştirilmiş ve Courier serisi modemlerde uygulanmıştır. Asimetrik bir frekans bölmeli dupleks protokolüdür. Dönüş kanalının 300 ve 450 bps modları vardır. Ana kanal 4800, 7200, 9600, 12000, 14400 ve 16800 bps'dir. 2400 baud modülasyon hızına sahip kafes modülasyonu uygulanır. Yankı kompanzasyonu ihtiyacının olmaması ve kanalların karşılıklı etkisinin olmaması nedeniyle karşılaştırmalı basitlik ve yüksek gürültü bağışıklığı ile karakterizedir.
PEP (Packetized Ensemble Protocol) ailesinin yarı dupleks protokolleri Telebit tarafından geliştirilmiş ve TrailBlazer (PEP) ve WorldBlazer (TurboPEP) modemlerinde uygulanmıştır. Bu protokoller, yüksek hızlı veri iletimi için ses kanalının tüm bant genişliğini temelde farklı bir şekilde kullanır. Tüm kanal, her biri bağımsız olarak genel bilgi akışından kendi bit bölümünü ileten birçok dar bantlı frekans alt kanalına bölünmüştür. Bu tür protokollere çok kanallı veya paralel veya çok taşıyıcılı protokoller denir. PEP protokolünde bir kanal 511 alt kanala bölünmüştür. Her bir alt kanal, baud başına 2 ila 6 bit kodlayan QAM kullanılarak 2 ila 6 baud'luk bir modülasyon oranı ile yaklaşık 6 Hz genişliğindedir. Bozulma ve parazit açısından kendi özelliklerine sahip olan her belirli kanalın maksimum verimini sağlamak için birkaç serbestlik derecesi vardır. Bağlantı kurma sürecinde, her bir frekans alt kanalı bağımsız olarak test edilir ve kullanım olasılığının yanı sıra parametreler belirlenir: alt kanalın modülasyon hızı ve modülasyon konumlarının sayısı. PEP protokolü için maksimum iletim hızı 19200 bps'ye kadar olabilir. Bir seans sırasında girişim durumu bozulduğunda alt kanalların parametreleri değişebilir ve bazı alt kanallar kapatılabilir. Bu durumda hız düşürmedeki azalma 100 bit/s'yi geçmez. TurboPEP protokolü, alt kanal sayısını ve bir baud aralığında kodlanan bit sayısını artırarak 23000 bps hıza ulaşabilir. Ek olarak, TurboPEP protokolü, protokolün gürültü bağışıklığını artıran kafes kodlu modülasyon kullanır.
Bu protokollerin ana avantajları, kanalın frekans yanıtının bozulmasına karşı düşük hassasiyet ve geleneksel protokollere kıyasla darbe gürültüsüne karşı önemli ölçüde daha düşük hassasiyettir. İlki herhangi bir soru sormazsa, dürtü gürültüsü ile ilgili bazı yorumlar gereklidir. Gerçek şu ki, darbe gürültüsü, geleneksel protokollere kıyasla önemli ölçüde daha uzun sinyal süresi nedeniyle (6 baud'a karşı 2400), neredeyse tüm spektrum genişliğine, yani tüm alt kanallara "vurmasına" rağmen, gürültü tarafından bozulan sinyal bir çok daha az, bu da bazı durumlarda normal olarak demodüle edilmesini mümkün kılar. Ve kayda değer son şey, bazı ülkelerde bu tür protokollerin çevirmeli telefon devrelerinde kullanılmasının yasak olmasıdır. Belki de çok kanallı protokoller, gayretli kanalizatörler tarafından çentik filtrelerinin kurulu olduğu hatlarda bile başarılı bir şekilde çalışmayı mümkün kıldığı için (görünüşe göre, müşterileri standart modemleri kullanarak veri iletimi için telefon kanallarını kullanma fırsatından suçlu bir şeyden mahrum bırakmak için) .. .
Ve sonunda
Telefon kanalları üzerinden ultra yüksek hızlı veri aktarımındaki en son gelişmelerden - farklı şirketler tarafından V. hızlı projeler, Rockwell International'dan V. FC ve son olarak, Tavsiye V.34 ITU-T - neredeyse hiç bahsedilmiyor. fiziksel katman modem protokollerinin gözden geçirilmesi zor görünebilir ... Bununla birlikte, V.34 konusuna hafifçe dokunursanız, bunun modem iletişim hızını artırmaya yönelik bir adım değil, ton frekansı kanalının tüm rezervlerini seçme arzusunda büyük bir devrim niteliğindeki atılım olduğu ortaya çıkıyor. . Bir bakıma dünya görüşünde, soruna sistem çapında bir yaklaşım sergileyen ve teorik Shannon sınırına mümkün olduğunca yaklaşmanıza izin veren araçlarda keskin bir teknolojik sıçramaya dayanan bir atılım. Ve bu nedenle bu konu ayrı bir makaleye değer ...
Alexander Paskovaty, Analist-TelecomSystems
Taramalı Atomik Kuvvet Mikroskobu Laboratuvar raporu şunları içermelidir:
Havai iletişim ağı desteklerinin raflarının seçimi
AC katener tasarımı ve hesaplanması
Mikroişlemci sistemlerinin geliştirilmesi Mikroişlemci sistemlerinin tasarım aşamaları
mcs51 ailesinin mikrodenetleyicileri