Лекція №2, Складові апаратного забезпечення Інтернет, Інтерфейси та протоколи глобальних мереж

« Назад

1. Послідовні інтерфейси

Послідовні інтерфейси для передачі даних в одному напрямку використовують одну сигнальну лінію, по якій інформаційні біти передаються один за одним послідовно, що дозволяє зменшити кількість сигнальних ліній і добитись покращення зв’язку на великих відстанях. До них відносяться: RS-232C(V.24+V.28); струмова петля; RS-423A(V.10,X.26); RS-244A(V.11,X.27); RS-449(V.36); RS-485; RS-530; V.35 та HSSI.

Таблиця 1. Короткі характеристики послідовних інтерфейсів

Послідовна передача може виконуватись в асинхронному або синхронному режимах.

При асинхронній передачі кожен символ(байт) передається із стартового біта і завершується стоп-бітом, що гарантує паузу між відправленням. Швидкості від 50 до 115200 біт/с. Найбільш поширений для підключення терміналів, плотерів, принтерів - RS-232C.

Синхронний режим передачі передає постійну активність каналу зв’язку. Відправлення починається з маркера (синхробайта), за яким іде потік інформаційних біт. В разі відсутності даних посилається символ синхронізації (маркер).

Для телекомунікаційного обладнання глобальних мереж характерним є синхронний режим, для цього використовують спеціальні адаптери з фізичним інтерфейсом V.35 (Використовується як один із можливих в маршрутизаторі AR-350).

В описах послідовних інтерфейсів використовують поняття DTE і DCE як визначаючих клас пристрою:

DТЕ (Data Terminal Equipment) - термінальне обладнання даних, т.т. пристрій, що є кінцевим джерелом або отримувачем даних, ними є комп’ютер,принтер, плоттер.

DCE (Data Communication Equipment) - комунікаційне обладнання, ним є тільки засоби передачі даних, але не їх джерела чи отримувачі. Наприклад: модем.

Для порту DTE сигнал, котрий позначають як TxD (Дані передатчика), є вихідним, а сигнал RxD (Дані приймача) - вхідним.

Для порту DCE сигнал TxD є вхідним, ці дані пристрій повинен передати в канал зв’язку, а сигнал RxD для нього – вихідний, це дані із каналу, які повинні попасти на вхід приймача DTE.

При з’єднані порту DTE та DCE одноіменні сигнальні лінії повинні з’єднуватись один-в-один. При з’єднанні одноіменних портів сигнальні ланцюги повинні об’єднуватись перехресно (TxD-RxD, а керуючі - згідно логіки протоколу).

Пристрій DTE в RS-232C має роз’єднувач – вилку, а в DCE - розетку. Для керування протоколи даних використовують апаратний протокол RTS/CTS, та програмний протокол XON/XOFF (11h/13h).

Стандарти RS232C i V.28 визначають несиметричні передатчики і приймачі – сигнал передається відносно загального проводу – “схемної землі” (симетричні дифернційні сигнали використовуються в інших інтерфейсах – наприклад RS-422).Інтерфейс не забезпечує гальванічної розв’язки пристроїв. Логічній одиниці відповідає напруга на вході приймача в діапазоні -12..-3В. Логічному нулю відповідає діапазон +3..+12В.Діапазон –3..+3В являється зоною нечутливості.Вхідний опір приймача 3-7КОм, а для передатчиків – 100 Ом. Інтерфейс передбачає нявність захисного заземлення для з’єднуваних пристроїв, якщо вони обидва живляться від мережі змінного струму і мають мережеві фільтри.

Підключення і відключення інтерфейсних кабелів виконується тільки при відключеному живленні.

2. Протоколи послідовної передачі

Працюють на другому рівні OSI.

HDLC (High Level Data link Control) - високорівневе керування ланкою передачі даних;

SDLC (Synchronous DLC) - керування синхронною ланкою передачі даних.

Призначені для зв’язку одного первинного (primary) з одним або більше вторинним (secondary) вузлами. Первинний вузол опитує вторинні, і якщо є готові до передачі дані, то дозволяє їм передачу, свої же передає на власний розсуд. Ефективний, затрати невеликі, контроль доставки – по технології ковзаючого вікна:запізнюється на 7 кадрів, для супутникового зв’язку - до 128 кадрів.

LAPB(Link Access Procedure Balanced )- симетрична процедура доступу до ланки даних. Біт- орієнтований синхронний протокол, підтримує прозору передачу між рівноправними вузлами в повнодуплексному режимі. Ініціатор обміну стає первинним, другий - вторинним вузлом. Використовує практично той же формат, що і SDLC та HDLC. Підтримується тільки режим звязку між рівноправними вузлами.Використовується для звязку з мережами пакетної комутації Х.25.

РРР(Point to point Protocol) –призначений для передачі трафіку мережевого рівня через двохпунктове з’єднання. РРР також встановлює стандарт на призначення і керування ІР – адресами, асинхронну (старт/стоп) і синхронну (біт-орієнтовану) інкапсуляцію, мультиплексування мережевих протоколів, конфігурування та тестування з’єднань, виявлення помилок і додаткове попереднжє узгодження мережевих функцій. При встановлені з’єднання обмінюється кадрами протоколу LCP(Link Control Protocol- протокол керування зв’зком), на цьому етапі виконується аутентифікація користувача за допомогою протоколів PAP(Password Authentication Protocol),котрий пересилає ім’я та пароль у відкритому вигляді або CHAP(Challenge-Handshake Authentication Protocol ) - в якому ім’я та пароль зашифровані. Далі відбувається встановлення з’єднання і його налагодження (протоколи керування мережею NCP-Network Control Protocol) і далі пересилка відбувається прозоро. Працює з любим інтерфейсом, потрібен тільки дуплексний зв’язок. На швидкість обміну обмежень немає.

MLPPP ( Multi PPP) - дозволяє для зв’зку двох точок використовувати декілька незалежних паралельних каналів. Фізичні канали, що об’єднуються в один логічний канал можуть бути різного роду. Збільшується пропускна здатність і надійність. Утворюється один логічний канал. Протокол MLPPP передбачає статичне конфігурування каналів на етапі конфігурування з’єднання протоколом LCP.

BOD (Bandwidth On demand) - дозволяє динамічно нарощувати кількість фізичних каналів при потребі із загального розділяємого “банку” каналів або зменшувати їх кількість. Дозволяє більш раціонально використовувати фізичні канали.