A hálózat hardveroldalról

A hálózat hardveroldalrólA hálózat hardveroldalról

2. fejezet

Átviteli közegek

•Mágneses hordozó

•Sodrott érpár

•Koaxiális kábel

•Optikai kábel

•Vezeték nélküli megoldások

Átviteli közegek

Sodrott érpár

A legrégebbi és még ma is a legelterjedtebb adatátviteli közeg a sodrott érpár. A sodrott érpár két szigetelt, tipikusan 1 mm vastag rézhuzalból áll. A két eret spirálvonalban tekerik fel. A csavart forma az egymás mellett levő erek villamos kölcsönhatását küszöböli ki. Általában a karakteres terminálok és MAN hálózatok tipikus fizikai közege.

Átviteli közegekKoaxiális kábel

Középen tömör rézhuzal, ezt egy szigetelő réteg veszi körül, majd erre egy árnyékoló fémréteg jön (általában szigeteletlen huzalokból fonják össze = "harisnya"), majd egy újabb szigetelő. A számítógépes hálózatokban kétfajta koaxiális kábelt használnak elterjedten. Az egyik az 50 -os alapsávú koaxiális kábel, amelyet digitális átvitelre alkalmaznak, a másik a 75 -os szélessávú koaxiális kábel, amelyet pedig analóg átvitelhez használnak. Ez utóbbival azonban alapsávúként is találkozhatunk, főleg akkor, ha a hálózat alapsávúként és szélessávúként egyaránt működhet.

Átviteli közegekOptikai kábel

A legújabb optikai kutatások eredményeképpen vált lehetségessé az adatok fényimpulzusokkal való átvitele. A fényimpulzus a logikai 1-et, míg az impulzus hiánya a logikai 0-t jelezheti. Egy optikai átviteli rendszer három komponensből áll: az átviteli közegből, a fényforrásból és a fényérzékelőből. Az átviteli közeg hajszálvékony, üvegből vagy szilikátból készült szál. A fényforrás vagy LED (Light Emitting Diode - fényemittáló dióda) vagy lézerdióda. Mindkettő villamos áram hatására bocsát ki fényimpulzusokat. A fényérzékelő egy fotódióda, amely fény hatására villamos jeleket állít elő.

Átviteli közegekVezeték nélküli átvitel

Általában speciális igényeket elégítenek ki, mint pl.: földrajzi akadályok (folyó), vagy nagy távolságok (földrészek) áthidalása. Két fő fajtája van:

•Elektromágneses (mikro-, ultrarövid-, rövidhullámú)•Fényt használó (lézeres, infravörös) megoldások

Interfészek

•Modem

•Hálózati kártya

•RS-232-C

•RS-449

•X.21

Interfészek

Modem

A analóg telefonhálózatokon való átvitelhez, digitális jeleket át- és visszaalakító hardver eszköz (MOdulátor/DEModulátor). Általában a soros porton keresztül kapcsolódik a számítógéphez. Az átlagos otthoni modemek csúcssebessége nagyjából 9.600-tól 54.400 bps-ig terjed.

Interfészek

Hálózati kártyaA hálózati kártya teszi lehetővé, hogy a hálózat fizikai közegéhez (legtöbbször kábelezés) kapcsoljuk a számítógépünket.. Sok gyártója létezik, de a szabványosítás miatt bármelyik összekapcsolható egymással. Nincs viszont szabványosítva a számítógép - hálózati kártya felület, ezért gyártóspecifikus drivert (meghajtó program) kell használni a kártya működtetésére. Fontosabb gyártók: 3COM, SMC (Standard Microsystem Corporation), Intel.

Interfészek

RS-232-CA nagyfokú és széleskörű elterjedése miatt egy számítógép és egy modem, vagy terminál közötti illesztés fizikai rétegének megvalósítása nagyon fontos. Ez teljes duplex, pont-pont típusú összeköttetés kialakítását igényli.

Az ezt megvalósító szabvány megalkotója az Electronic Industries Association elnevezésű, elektronikai gyártókat tömörítő szakmai szervezet, így az EIA RS-232-C a pontos hivatkozás. Az ajánlás (Recommended Standard 232 C) az eredeti ajánlás harmadik (“C”) változata.

Interfészek

RS-449Az RS-232C protokoll nem használható nagy távolságok áthidalására, valamint zavart környezetben csak korlátozott sebességű kapcsolat hozható létre. Ilyen esetekben előfordulhat az is, hogy a kábelben indukálódó feszültség ellen védeni kell a számítógép egységeit. Erre jó módszer az optikai úton való leválasztás. A nagyobb távolságok áthidalására feszültségszintek helyett (mivel az meglehetősen zavarérzékeny) áramhurkot használnak. Ilyen kialakításban az adó és a vevő mindkét adatirányban egy-egy vezetékhurokkal van összekapcsolva. Az adó logikai 1 információ küldésekor 20mA-es áramot kényszerít a hurokba, amelyet a vevő képes érzékelni. Ebből következik, hogy az információt az áram megléte, illetve hiánya hordozza. A vezeték sodrott érpár, a jó zavarérzéketlenség miatt.

Interfészek

RS-449

Interfészek

X.21A CCITT egy digitális interfész ajánlást adott ki 1976-ban, az X.21-et. Ez az ajánlás a felhasználói számítógép (DTE), és a hálózathoz kapcsolódó készülék (DCE) közötti hívásokat, valamint az azok kiadásához és törléséhez szükséges jelcseréket rögzíti.

Hálózatok összekapcsolása

• Tranceiver, repeater (jelerősítés és továbbítás), fizikai kapcsolat

• Bridge (kétfelé szelektálja a “csomagokat”)Protokoll független

• Router (többfelé szelektál)Protokoll függő

• Gateway (hálózati réteg felett)

Kódolás

Analóg átvitelAz analóg jel az adóberendezésben keltett jel, hasonló (analóg) a jelforrás jelének változásaihoz, pl. a mikrofonban keltett beszédáram követi a hangnyomás változását. A analóg jelek időben és amplitúdóban is folytonosak. A híradástechnika hosszú időn át kizárólag analóg jeleken alapuló analóg technika volt. Az analóg átvitel legjobb példája a vezetékes távbeszélő hálózat.

Kódolás

Digitális átvitelA digitális jelek az analóg jelnek valamilyen mintavételét jelentik (pl. kiválasztott számú impulzusát, vagy kódolt jelsorozatát). A digitális jelek időben és amplitúdóban egyaránt elkülönült tagokból állnak. A digitális jelátvitel: hírek, információk átvitele számjegyes alakban. A digitális átvitel lényegesen jobb, gyorsabb, olcsóbb, biztonságosabb a régebbi (analóg) jelátvitelnél. Nem kell pl.: analógról (régi tel.) digitálisra és vissza kódolni (kódolás, dekódolás). Digitális jelkódolások:

•NRZ (Non Return to Zero - Nullára vissza nem térő)•RZ (Return to Zero - Nullára visszatérő)•NRZI (Non Return to Zero Invertive - Nullára nem visszatérő megszakadással)•Manchester kódolás (PE - Phase Encode)•Különbségi Manchester kódolás (CDP - Conditional Diphase)

Kódolás

Digitális átvitel

NRZ (Non Return to Zero - Nullára vissza nem térő)

Kódolás

Digitális átvitel

RZ (Return to Zero - Nullára visszatérő)

Kódolás

Digitális átvitel

NRZI (Non Return to Zero Invertive - Nullára nem visszatérő megszakadással).

Kódolás

Digitális átvitel

Manchester kódolás (PE - Phase Encode)

Kódolás

Digitális átvitel

Különbségi Manchester kódolás (CDP - Conditional Diphase)