Mhmh1 Teknologi LAN (1) TK3133 Teknologi Rangkaian Komputer.

mhmh 1

Teknologi LAN (1)

TK3133Teknologi Rangkaian

Komputer

mhmh 2

Pengenalan

Konsep rangkaian kawasan setempat (LAN) dan teknologinya

Kepentingan perkongsian dalam LAN Asas topologi rangkaian Pengalamatan perkakasan dan

pengecaman jenis kerangka

mhmh 3

Kategori Rangkaian

Jenis sambungan rangkaian:

– Titik-ke-titik atau Rangkaian Mesh– Perkongsian Saluran Komunikasi

mhmh 4

Komunikasi Titik-ke-Titik

Konfigurasi talian asal sistem komunikasi Komputer dihubungkan oleh saluran

komunikasi yang setiap satunya menghubungkan dua komputer

membentuk rangkaian mesh atau titik-ke-titik membenarkan fleksibiliti dalam komunikasi

perkakasan, format paket dan sebagainya membekalkan keselamatan oleh kerana

saluran komunikasi tidak dikongsi

mhmh 5

Sambungan dalam titik-ke-titik

Bilangan wayar bertambah apabila bilangan komputer turut bertambah

Cth : sambungan 2,3,4 komputer

mhmh 6

Sambungan dalam titik-ke-titik

menambah satu komputer (komputer ke-N) memerlukan N-1 sambungan baru

Bil. sambungan = (N2 – N)/2 Kelemahannya mahal dan talian terlalu

banyak

mhmh 7

Perkongsian Saluran Komunikasi

Berbeza dengan rangkaian jarak jauh Mengatasi kelemahan titik-ke-titik yang

mahal, berdedikasi dan tindanan Memperkenalkan LAN – Rangkaian

Kawasan Setempat yang berkongsi satu saluran komunikasi (kabel) oleh beberapa komputer

mhmh 8

Rangkaian Kawasan Setempat

Mengurangkan bilangan saluran komunikasi dengan memperkenalkan Rangkaian Kawasan Setempat (LAN)

LAN dibangunkan pada awal 1970an Idea utama - mengurangkan bilangan saluran

dengan berkongsi sambungan di antara komputer

Tetapi tidak sesuai untuk jarak jauh kerana masalah koordinasi

mhmh 9

Rangkaian Kawasan Setempat

Teknologi LAN mengurangkan kos dengan mengurangkan bilangan sambungan

Tetapi komputer yang terhubung terpaksa bersaing untuk menggunakan sambungan yang dikongsi

menggunakan prinsip locality of reference untuk dapatkan corak komputer berkomunikasi

mhmh 10

Rangkaian Terpancar

LAN adalah rangkaian terpancar– paket data yang dihantar oleh satu stesen

akan dihantar kepada kesemua stesen Pengenalan topologi dalam LAN

– rangkaian boleh dikategorikan mengikut bentuk

– 3 topologi yang popular• bintang, cincin dan bas

mhmh 11

Topologi Bintang Semua komputer dihubungkan kepada

satu titik tengah dipanggil hub Hub sebagai peranti yang terima paket

data dan hantar kepada destinasi

mhmh 12

Topologi Bintang

Secara praktiknya, pemasangan kabel boleh selari (atau tidak) dengan komputer

mhmh 13

Topologi Bintang

Akibatnya :-

mhmh 14

Topologi Cincin

Komputer dihubungkan dalam satu gelung tertutup

Hos pertama akan hantar data kepada kedua, kedua hantar data kepada ketiga dan seterusnya.

Kabel penyambung yang pendek dari komputer kepada cincin

mhmh 15

Topologi Cincin

Satu komputer menghubungkan dua komputer

mhmh 16

Topologi Bas

Satu kabel menghubungkan semua komputer

Setiap komputer mempunyai penyambung kepada kabel yang dikongsi

Komputer mesti sinkroni dan benarkan hanya satu komputer menghantar data pada satu masa

mhmh 17

Topologi Bas

Satu kabel menghubungkan banyak komputer

mhmh 18

Pelbagai Topologi

Topologi masing-masing mempunyai kebaikan dan kelemahannya

Pilihan bergantung kepada skema pendawaian

mhmh 19

Contoh Rangkaian Kawasan Setempat Bas - Ethernet Ethernet ialah kawalan capaian rangkaian LAN

yang paling biasa digunakan Dibangunkan oleh Xerox pada pertengahan 70an

- diurus oleh IEEE Menggunakan topologi bas

– satu kabel sepaksi (ether)

– sambung pelbagai komputer

mhmh 20

Rangkaian Kawasan Setempat - Ethernet Satu kabel Ethernet dipanggil segmen

– had sehingga 500m panjangnya Kadar penghantaran data ialah 10Mbps,

100Mbps (Fast Ethernet) dan 1Gbps (Gigabit Ethernet)

Menggunakan pemodulatan isyarat Pengenkodan Manchester

mhmh 21

Pengenkodan Manchester

(a) Binary encoding, (b) Manchester encoding,

(c) Differential Manchester encoding.

mhmh 22

Rangkaian Kawasan Setempat - Operasi Ethernet Satu komputer hantar pada satu masa isyarat ialah pembawa yang dimodulasikan yang

dibawa daripada penghantar pada dua arah sepanjang segmen

mhmh 23

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection CSMA/CD Tidak ada kawalan pusat yang uruskan

apabila komputer hantar pada ether guna CSMA untuk koordinasi penghantaran

di antara komputer yang terhubung Carrier sense: stesen mendengar saluran

sebelum hantar Collision Detection: stesen boleh tentukan

samada kerangka mengalami pertembungan dengan mendengar saluran ketika menghantar

mhmh 24

CSMA/CD - IEEE 802.3

Piawaian 802.3 Asas 802.3 ialah 10-Mbps “Ethernet”

mhmh 25

LAN Tanpa Wayar 802.11 dan CSMA/CA Beroperasi pada 11Mbps menggunakan

frekuensi dalam julat 2.4 GHz Mengelakkan pertembungan guna

CSMA dengan Collision Avoidance

mhmh 26

LocalTalk

Teknologi LAN yang guna topologi bas antaramuka termasuk komputer

Macintosh kos-rendah, senang untuk pemasangan

dan penyambungan guna CSMA/CD

mhmh 27

Bas Token - IEEE 802.4

Kelemahan bas sebab ada pertembungan – Pilih teknik elak pertembungan

Konsep Token – bas dan ring Hanya penghantar yang terima token

dibenarkan menghantar kerangka Lepas giliran hantar, passkan token

mhmh 28

Bas Token

Tetapkan giliran siapa selepas ini untuk terima token untuk keadilan capaian

mhmh 29

Cincin Token - IEEE 802.5 (IBM Token Ring) Beroperasi pada 4 dan 16 Mbps Tiada bas hanya nod dan talian guna penghantaran token untuk

sinkronikan capaian pada cincin Setiap nod hantar kerangka mengikut

pusingan jam dengan mendapatkan token terlebih dahulu

mhmh 30

FDDI

Fiber Distributed Data Interconnect (FDDI) adalah teknologi cincin– guna fiber optik di antara stesen– hantar pada kadar 100Mbps

guna sepasang fiber untuk membentuk 2 gelung sepusat– untuk tujuan back-up jika berlaku

kerosakan

mhmh 31

FDDI

Penggunaan dua arah aliran

mhmh 32

ATM - Rangkaian Bintang

Teknologi Asynchronous Transfer Mode mengandungi suis paket di mana komputer boleh dihubungkan

Suis ATM membentuk hub di mana komputer dihubungkan dalam topologi bintang

data daripada penghantar dilalukan terus melalui suis kepada destinasi

mhmh 33

ATM - Rangkaian Bintang

Kadar penghantaran melebihi 100Mbps menggunakan fiber optik untuk sambungkan

komputer kepada suis setiap sambungan mengandungi 2 fiber

mhmh 34

Komunikasi Pasangan Komputer dalam LAN Teknik bagaimana menghantar mesej melalui

medium LAN kepada satu destinasi komputer yang khusus

Penghantar komputer menggunakan alamat perkakasan untuk mengenalpasti destinasi yang dituju dalam kerangka

Penghantar turut kenalpasti jenis data yang dibawa di dalam kerangka

mhmh 35

Mengenal destinasi

Data dihantar pada rangkaian yang dikongsi sampai pada semua komputer yang dihubungkan kepadanya

perantaramuka perkakasan kesan penghantaran kerangka dan ekstrak kerangka daripada medium

Tapi kebanyakan aplikasi hanya mahu data dihantar kepada destinasi sahaja dan bukannya semua komputer

mhmh 36

Pengalamatan Perkakasan

Kebanyakan teknologi rangkaian mempunyai satu skima pengalamatan perkakasan yang mengenalpasti sesuatu stesyen atau komputer

Setiap stesen diumpukkan satu alamat perkakasan numerik atau alamat fizikal yang unik

Penghantar akan masukkan alamat perkakasan pada setiap kerangka yang dihantar (sumber dan destinasi)

Hanya stesyen yang dikenal dari kerangka terima salinan kerangka tersebut

mhmh 37

Perkakasan LAN dan penapisan paket Organisasi perkakasan LAN dan

komputer

mhmh 38

Format Alamat Perkakasan

Nilai numerik saiz dipilih dari teknologi rangkaian

tertentu Panjangnya dari satu sehingga enam

bytes unik dalam satu LAN

– statik, dinamik dan boleh-konfigur

mhmh 39

Format Kerangka dan Kepala Kerangka Piawaian Teknologi LAN takrifkan format kerangka

untuk setiap teknologi format am:

Kepala mempunyai alamat dan maklumat tambahan (dalam medan saiz tetap)

kawasan data boleh pelbagai saiz

mhmh 40

Contoh Format Kerangka

Format Kerangka Ethernet

mhmh 41

Ringkasan

Teknologi LAN menggunakan medium komunikasi yang dikongsi untuk menyambungkan pelbagai komputer pada jarak yang dekat

perlu sinkronikan penggunaan medium untuk perkongsian muatan

Topologi LAN - bintang, cincin, bas Teknologi LAN - Ethernet, LocalTalk,

FDDI, ATM, tanpa wayar

mhmh 42

Ringkasan

Teknologi LAN menggunakan alamat perkakasan untuk kenalpasti destinasi untuk kerangka yang dihantar pada saluran komunikasi yang dikongsi

Setiap teknologi LAN takrifkan format perkakasan Alamat boleh jadi umpukan statik, dinamik dan boleh-

konfigur Kerangka termasuk kepala yang terkandung alamat

destinasi, sumber dan maklumat lain serta kawasan data

mhmh 43

Teknologi LAN (2)

TK3133Teknologi Rangkaian

Komputer

mhmh 44

Pengenalan

Kad Antaramuka– kenapa perlu kad yang berasingan– apakah dia ‘transceiver’?

Skima Pendawaian LAN Topologi logikal dan fizikal Bagaimana boleh meluaskan LAN?

mhmh 45

Kelajuan LAN dan komputer

Kelajuan penghantaran data LAN adalah sangat pantas berbanding kelajuan CPU

Kelajuan LAN tidak bergantung kepada mana-mana kelajuan pemproses– membenarkan campuran sistem padanya– komputer baru boleh disambung tanpa

mempengaruhi kelajuan LAN

mhmh 46

Perkakasan Antaramuka Rangkaian Komputer guna perkakasan khas untuk sambungan

rangkaian– kad antaramuka rangkaian (NIC) yang memahami

isyarat elektrik digunakan pada rangkaian, kadar di mana data diterima dan dihantar serta perincian kerangka

penyambung pada belakang komputer terima kabel kepada rangkaian fizikal

mhmh 47

NIC dan perkakasan Rangkaian

NIC dibina hanya untuk satu jenis rangkaian fizikal– antaramuka Ethernet tak boleh guna

dengan Token Ring Walaubagaimanapun, sesetengah NIC boleh

digunakan dengan perkakasan lain yang bersamaan– thick, thin dan 10BaseT Ethernet– 10Mbps dan 100Mbps Ethernet

mhmh 48

Sambungan antara NIC dan rangkaian fizikal 2 cara :-

– NIC terus sambung kepada medium– Kabel dari NIC sambung kepada tambahan

litar yang bersambung dengan medium Cara Pendawaian Ethernet

• Piawaian 10Base5• Piawaian 10Base2• Piawaian 10BaseT

mhmh 49

Sambungan antara NIC dan rangkaian fizikal

mhmh 50

10Base5 - Thick Ethernet

Guna kabel sepaksi kabel AUI (drop cable) dari NIC kepada

transceiver Kabel AUI bawa isyarat digital dari NIC

kepada transceiver Transceiver janakan signal analog pada

kabel sepaksi

mhmh 51

10Base5 - Thick Ethernet

Satu kabel AUI menyambung komputer kepada transceiver

mhmh 52

10Base5

mhmh 53

10Base5 Transceiver

mhmh 54

Segmen Ethernet

mhmh 55

10Base2 - Thin Ethernet

Guna kabel sepaksi yang lebih nipis/kurus - lebih murah dan senang dipasang daripada Thick-net coax

Transceiver dibina pada NIC - terus sambung kepada medium

kabel sepaksi guna BNC connector

mhmh 56

10Base2

mhmh 57

10Base2 - Thin-Net

mhmh 58

10Base-T 10Base-T (Twisted pair/ TP Ethernet) gantikan kabel AUI dengan kabel pasangan terpiuh gantikan thick coax dengan hub

mhmh 59

10BaseT

mhmh 60

Kategori Kabel UTP

mhmh 61

Ethernet

Semua teknologi pendawaian guna spesifikasi Ethernet yang sama– format kerangka sama– algorithma CSMA/CD yang sama

NIC boleh terima semua ketiga-tiga teknologi sambungan

mhmh 62

Perbandingan skima pendawaian

mhmh 63

Topologi dan Teknologi Rangkaian 10Base-T

– logikalnya topologi bas; – tetapi pendawaian fizikal ialah bintang– Juga dikenali sebagai star-bus Ethernet

mhmh 64

Ethernet Berkelajuan Tinggi

mhmh 65

Fast Ethernet

• Pengkabelan Fast Ethernet

mhmh 66

Gigabit Ethernet

Kadar data 1000 Mbps atau 1 Gbps Dikenali sebagai 1000BaseSX/LX atau

1000BaseT Guna suis Menggunakan fiber optik Bertindak sebagai tulang belakang

rangkaian untuk hubungkan LAN dan LAN kelajuan tinggi

mhmh 67

Perluasan LAN

Teknologi LAN direkabentuk dengan kekangan kelajuan, jarak dan kos

Teknologi LAN biasanya boleh merangkumi, paling jauh beberapa ratus meter

Bagaimana boleh meluaskan LAN?

mhmh 68

Merekabentuk LAN untuk jarak

Kebanyakan LAN menggunakan medium yang dikongsi - Ethernet, token ring

Panjang medium mempengaruhi keadilan, berkongsi capaian kepada medium

CSMA/CD – kelambatan di antara kerangka, minimum panjang kerangka

Penghantaran Token – masa mengelilingi untuk token

Panjang medium mempengaruhi kekuatan isyarat elektrik dan imunisasi hingar

mhmh 69

Perluasan LAN

Beberapa teknik meluaskan lingkungan diameter medium LAN

Kebanyakkannya menggunakan tambahan perkakasan

Isyarat LAN dibawa di antara segmen LAN Hasilnya teknologi yang bercampur-campur

tetapi tetap dengan kekangan kejuruteraan asal sementara memperluaskan jarak

mhmh 70

Repeater (Pengulang)

Untuk memanjangkan medium LAN Kekuatan isyarat mempengaruhi had

panjang Untuk atasinya guna Repeater – dua-

arah, amplifier (penguat) analog yang menghantar semula isyarat analog

mhmh 71

Repeater

Satu repeater secara efektifnya mengandakan panjang satu segmen LAN

mhmh 72

Ethernet repeater

Hanya salin isyarat di antara segmen – Tidak memahami format kerangka– Tidak mengandungi alamat perkakasan

Mana-mana segmen Ethernet terhad kepada 500 meter

Repeater boleh gandakan kepada 1,000 meter

mhmh 73

Had Ethernet Repeater Piawaian Ethernet termasuk menghadkan 4 repeater

di antara mana-mana dua stesen Ethernet

mhmh 74

Kelebihan dan Kelemahan Repeater Mudah untuk digunakan – terus plug-in Repeater hanya hantar-semula isyarat

analog Pertembungan mempengaruhi

keseluruhan rangkaian Hingar juga turut di bawa sepanjang

rangkaian

mhmh 75

Bridge (Jambatan)

Juga hubungkan dua segmen LAN Menghantar-semula kerangka daripada

satu segmen ke segmen yang lain Menguruskan keseluruhan kerangka

– Menggunakan NIC seperti stesen yang lain– Laksanakan pemprosesan pada kerangka

mhmh 76

Bridge

Penggunaan bridge dalam menyambungkan dua segmen LAN

mhmh 77

Kelebihan Bridge

Sangat mudah untuk digunakan – hanya plug-in

Asingkan pertembungan, hingar Lakukan penapisan kerangka

– Hanya hantar kerangka bila perlu sahaja pada segmen LAN kepada destinasi

– Hantar paket multicast dan broadcast Guna jadual

mhmh 78

Bagaimana bridge bina jadual

Bridge periksa alamat sumber pada setiap kerangka

Tambah kemasukkan kepada senarai untuk segmen LAN daripada mana kerangka tersebut diterima

Mesti hantar mana-mana kerangka yang destinasinya tidak ada dalam senarai ke setiap antaramuka bridge

mhmh 79

Jadual Bridge

mhmh 80

Bridge Boleh guna banyak bridge untuk sambungkan

LAN segmen Kelemahan mengakibatkan gelung – atasinya

dengan algorithma Distributed Spanning Tree

mhmh 81

Bridge di antara bangunan Bridge berada pada satu bangunan dengan

penyambung yang panjang kepada segmen LAN di bangunan yang lain

mhmh 82

Bridge jarak jauh Boleh guna talian pajak, gelombang mikro, laser atau

satelit untuk sambungkan dua bridge dan segmen LAN

mhmh 83

Pensuisan Bagi setiap port/pengkalan untuk pisahkan satu LAN

segmen Seperti hub – hub kongsi satu segmen dengan

semua port

mhmh 84

Switch/Suis

Dengan pensuisan, banyak stesen boleh hantar dengan serentak

Menyediakan lebarjalur yang lebih tinggi Lebih mahal per port Secara ekonominya, ada yang sesuai

guna hub, yang lain sesuai guna suis

mhmh 85

Ringkasan

Repeater bertindak sebagai amplifier dan hantar-semula isyarat analog

Bridge terima kerangka keseluruhan kerangka dan hantar-semula – Mengelakkan pertembungan pada segmen

destinasi– Tapis kerangka

Pensuis membekalkan kelajuan LAN sepenuhnya kepada setiap port

mhmh 86

Ringkasan

NIC sambungkan komputer dengan rangkaian

terdapat banyak skima pendawaian fizikal untuk topologi rangkaian logikal