Информационные сети и системы Список литературы Проектирование

Информационные сети и системы

Список литературы Проектирование и внедрение компьютерных сетей. Учебный курс. 2 -е издание. – СПб, БХВ-Петербург, 2002. – 340 с. Галкин В. А. , Григорьев Ю. А. Телекоммуникации и сети: Учеб. пособие для вузов. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. - 608 с. Дж. Скотт Хогдал Анализ и диагностика компьютерных сетей. – М. : Лори, 2001. – 362 с. Бакланов И. Г. NGN: принципы построения и организации/ под ред. Ю. Н. Чернышова. – М. : Эко-Трендз, 2008. – 400 с. Руководство по технологиям объединенных сетей, 4 -е издание: Пер. с англ. – М. : Издательский дом «Вильямс» , 2005. – 1000 с. Филимонов А. Ю. Построение мультисервисных сетей Ehternet. – СПб, БХВ-Петербург, 2007. – 592 с. Семенов Ю. В. Проектирование сетей связи следующего поколения. – СПб, Наука и техника, 2005. – 240 с. Ершов Е. А. , Кузнецов Н. А. Мультисервисные телекоммуникационные сети. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. – 432 с. Семенов А. Б. Проектирование и расчет структурированных кабельных систем и их компонентов. – М. : ДМК Пресс, М. : Компания Ай. Ти, 2003. – 416 с.

Международные организации стандартизации в области телекоммуникайии Международный союз электро связи – МСЭ (International Telecommunications Union – ITU). Международная организация стандартизации – МОС (International Standard Organization – ISO). Институт инженеров по электротехнике и электронике (Institute of electrical and Electronic Engineers – IEEE). Американский национальный институт стандартизации (American National Standard Institute – ANSI).

Секторы– ITU 1) ITU-Т – сектор стандартизации по телекоммуникациям; 2) ITU-R – сектор радиосвязи; 3) ITU-D – сектор развития.

Виды информационных сетей Региональная. Глобальная. Кампусная. Локальная. Корпоративная.

Границы информационных сетей Коммуникационная среда; протокол; топология; тип использования сети (частная или общедоступная).

Уровни взаимодействия

Сетевые устройства Мост; маршрутизатор; шлюз; коммутатор.

Задачи, решаемые при проектировании сети Какие компьютеры имеются и где они расположены? Какое программное обеспечение существует, и какие сетевые ресурсы нужны для работы этих приложений? Какие бизнес-правила применяются на предприятии, и как для их реализации используется сеть? Как распределяются периоды максимальной и минимальной загрузки сети предприятия? Какими средствами должна обладать сеть для облегчения процесса поиска и устранения неисправностей? Какие средства безопасности требуются для сети? Каковы перспективы роста предприятия, и в какой мере (в чем) они могут повлиять на использование сетевых ресурсов?

Требования к современным информационным сетям обеспечивать интеграцию трафика различных коммуникационных приложений, пройти процедуру стандартизации, обладать возможностями по дифференциации процесса обслуживания заявок в зависимости от показателей качества предлагаемой услуги и других характеристик работы сети.

Синхронные системы передачи данных SDH (Synchronous Digital Hierarchy) Европа ISDN (Integrated lervices Digital Network). SONET (Synchronous Optical Network) США

Полосы пропускания ADSL Исходящее сообщение - 26 к. Гц до 138 к. Гц Входящее сообщение - 138 к. Гц до 1, 1 МГц

Характеристики передачи пакетов (t 2 — t 1) ≤ Tmax - время задержки пакетов (IPDT); Tk = Xk — d 1, 2, - вариация задержки пакетов (IPDV);

Базовые сетевые механизмы обеспечения Qo. S

Верхние границы значений характеристик доставки IP-пакетов, соответствии с рекомендацией МСЭ Y. 1541 Характеристики Классы качества передачи информационных потоков доставки IP пакетов 0 1 2 3 4 5 Задержка доставки IPпакета, IPTD 100 мс 400 мс 1 с Не опр. Вариация задержки доставки IPпакета, IPDV 50 мс Не опр. 1 х10 -3 1 xl 0 -3 Не опр. 1 х10 -4 1 х10 -4 Не опр. Доля потерянных IP-пакетов, IPLR Доля IP-пакетов, переданных с ошибкой, IPER

Распределение приложений по классам Класс трафика Тип приложения Чувствительность к показателям доставки IP пакетов Потери Задержка Джиттер Передача данных в режиме реального времени Голосовая связь Транзакции данных Видео-конференцсвязь Средняя Высокая Высокая Низкая Высокая Интерактивная передача данных Просмотр веб-страниц Скачивание документов Скачивание видеофайлов Высокая Средняя Низкая Низкая Передача данных терпимых Пересылка файлов Высокая к задержке Электронная почта Высокая Некоторые виды телеметрии Высокая

Этапы планирования сети

Эффективные скорости передачи

Виды беспроводных технологий CDMA (Code Division Multiple Access - технология с кодовым разделением каналов); GSM (Global System for Mobile Communications глобальная система для мобильных коммуникаций); TDMA (Time Division Multiple Access - множественный доступ с разделением во времени); 802. 11, WAP (Wireless Application Protocol - протокол беспроводных технологий), 3 G (третье поколение); GPRS (General Packet Radio Service - услуга пакетной передачи данных); Bluetooth ("голубой зуб", по имени Харальда Голубого Зуба - предводителя викингов, жившего в Х веке); EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution увеличенная скорость передачи данных для GSM).

Стандарты беспроводного доступа IEEE 802. 11 Обозначение спецификации IEEE 802. 11 g IEEE 802. 11 b IEEE 802. 11 a Диапазон рабочих частот (ГГц) Предельное значение информационной ско ости р (Мбит/сек) Схема модуляции сигнала 2, 3— 2, 7 2, 3— 2, 55 5, 1— 6, 1 54 11 54 OFDM DSSS OFDM

Частотное законодательство

Принципы работы wifi

Принципы работы и частоты

Организация сеанса связи

Последовательность преобразования аналогового сигнала в цифровой Квантование; кодирование; сжатие; упаковка в пакеты.

Схемы передачи голосового сигнала

Компенсация шума квантования

Стандарты передачи телевизионного сигнала NTSC. PAL, SECAM количество строк в кадре — 525; частота смены кадров — 60 Гц; способ формирования кадра— чересстрочная развертка; скорость передачи сигнала. — 29, 97 кадров в секунду. количество строк в кадре — 625; частота смены кадров — 50 Гц; способ формирования кадра — чересстрочная развертка; скорость передачи сигнала — 25 кадров в секунду.

Форматы видеоизображения

Характеристики форматов видеоизображения

Характеристики видеокодека MPEG -4 Многокадровое предсказание: Использование сжатых ранее кадров в качестве опорных. Позволяется использование до 32 ссылок на другие кадры. Компенсация движения с переменным размером блока (от 16 x 16 до 4 x 4 пикселя) позволяет точно выделять области движения. Сжатие макроблоков без потерь. Гибкие функции чересстрочного сжатия. Функции преобразования, включающие адаптивный выбор кодеком между размерами блока 4× 4 и 8× 8 и их точное целочисленное преобразование. Логарифмическое и частотно-оптимизированное квантование. Кодирование словами (кодами) переменной длины, при которой длина кода символа имеет обратную зависимость от вероятности появления символа в передаваемом сообщении или энтропийное кодирование. Использование функций устойчивости к ошибкам.

Эффективность сжатия видеоизображений Степень сжатия в предыдущих стандартах Менее 10 Значение соотношения сигнала и шума, иначе PSNR (d. B) H. 261/MPEG 1 Более 40 H. 263/MPEG 2 Более 50 MPEG 4 Более 55 10: 1 37— 39 41— 48 46— 50 20: 1 36— 38 37 -45 39 -48 50: 1 33— 37 33— 45 36 -47 100: 1 33— 35 32— 40 35 -45 Менее 30 Более 100 Менее 35

Основные компоненты спецификации MPEG-7 Набор средств описания (Description Tools), предназначенный для описания содержания (content) мультимедийных объектов; язык формирования описаний— DDL (Description Definition Language), который используется для определения правил применения Description Tools; системные средства, которые обеспечивают взаимную связь и интеграцию описания с мультимедийным объектом во всех режимах его использования.

Компоненты спецификации MPEG -21 Понятие "цифровой продукт" ЦПродукт; понятие пользователя в части его отношения к цифровому продукту (Digital Item User).

Стандарты цифрового телевидения Характеристика Форматы видеоизображения Режим развертки SDTV (SD) 704 x 480 , 640 x 480 HDTV (HD) 1280 x 720, 1920 x 1080 UHDV Interlaced, Progressive 7680 x 4320 Пропорции видеоизображения 4 3, 16 91 16 9 Частота повторения кадров (Гц) 25, 30, 60 50, 60 60 Цветовой режим 4 2 0, 4 2 2, 444 Протокол сжатия Объем передаваемых данных (Мбит/сек) MPEG-2, MPEG-4 6— 10 25— 60 MPEG-4 Более 1000

Структура MAC-адреса

Заголовок протокола IP v 4

Сегмент протокола UDP

Номера портов некоторых приложений. Порт Протокол Приложение Назначение 21 FTP File Transfer Protocol Передача файлов 23 Telnet Protocol Виртуальный терминал 25 SMTP Simple Mail Transfer Protocol Отправка почтовых сообщений 69 TFTP Trivial File Transfer Protocol Передача файлов 80 HTTP World Wide Web (HTTP) Protocol Разметка страниц WWW 110 POP 3 Post Office Protocol Получение почтовых сообщений 123 NTP Network Time Protocol Синхронизация часов 161 SNMP 1812 RADIUS Simple Network Protocol Remote Access Управление доступом абонента Management Управление сетью

Сегмент протокола TCP

Сегментация сети Сегментом называется отделенный посредником от остальной сети фрагмент ЛВС, который может включать в себя рабочие станции абонентов и связывающие их активные компоненты.

Задачи, решаемые при сегментации сети Управление доступностью сетевых ресурсов. Увеличение скорости информационного обмена в сегменте. Повышение уровеня информационной безопасности. Обеспечение требуемого уровня качества обслуживания.

Информационное взаимодействие в сегментированной ЛВС

Виртуальная сеть Виртуальной сетью (Virtual LAN, VLAN) называется образованная в пределах ЛВС логическая группа абонентов, взаимодействие между которыми на канальном уровне OSI выполняется независимо от абонентов основной ЛВС и других виртуальных сетей.

Пример организации VLAN

Распределенная виртуальная сеть

Технология внешнего маркирования ISL Cisco Обеспечивает маркирования кадра меткой номера виртуальной сети без изменения его первоначальной структуры; обеспечивает возможность объединения сетей, построенных с использованием различных технологий (FDDI, Token Ring); обеспечивает возможность построения независимых активных топологий для каждой из виртуальных сетей.

Технология внутреннего маркирования IEEE 802. 1 Q Метка кадра TAG состоит из двух частей: поля TPID — идентификатора протокола; поля TCI — управляющей информации метки.