Характеристика стандартов беспроводных лвс. Ieee 802.11n
Спектр, используемый для связи длин волн делится на несколько диапазонов:
высокочастотный от 3 до 30МГц
VHF от 30 до 100 МГц
UHF от 100 до 1ГГц
микроволновый от 1ГГц до 1011Гц
микрометровый
Инфракрасный
Если не используется направленная антенна и на пути нет препятствий, то радиоволна распространяется по всем направлениям равномерно и сигнал, на даёт пропорционально квадрату расстояния между передатчиком и приёмником.
На распространение сигнала влияет поглощение земной атмосферы и состояние климата, т.е. дождь, снег, туман, град могут привести к прерыванию связи.
Поглощение атмосферы создаёт естественное ограничение максимальной исполняющей частоты 30ГГц. Атмосферные шумы, связанные с грозами, влияют на частоте до 2-х МГц. Галактический шум влияет на частотах до 200ГГц.
Кроме стандарта 802.11 существуют 2 альтернативных стандарта, которые используются для построения вычислительных сетей:
Home RF – обеспечивает скорость до 10 Мбит/с и расстояние до 50 м.;
Bluetooth – скорость передачи – 720 Кбит/с и радиус действия до 10 м.
Стандарт 802.11n повышает скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g(максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с применяя передачу данных сразу по четырем антеннам. По одной антенне, до 150 Мбит/с.
У стройства 802.11n работают в диапазонах 2,4—2,5 или 5,0 ГГц.
Кроме того, устройства 802.11n могут работать в трёх режимах:
наследуемом (Legacy), в котором обеспечивается поддержка устройств 802.11b/g и 802.11a;
смешанном (Mixed), в котором поддерживаются устройства 802.11b/g, 802.11a и 802.11n;
«чистом» режиме — 802.11n (именно в этом режиме и можно воспользоваться преимуществами повышенной скорости и увеличенной дальностью передачи данных, обеспечиваемыми стандартом 802.11n).
Черновую версию стандарта 802.11n (DRAFT 2.0) поддерживают многие современные сетевые устройства. Итоговая версия стандарта (DRAFT 11.0), которая была принята 11 сентября 2009 года, обеспечивает скорость до 600 Мбит/с, Многоканальный вход/выход, известный, как MIMO и большее покрытие. На 2011 год, имеется небольшое количество устройств соответствующих финальному стандарту.
18.Метод доступа промышленности лвс(can). Формат заголовка 2.0а и 2.0в
CAN—сеть промышленных контроллеров служит средством для объединения отдельных контроллеров в единую систему управления, работающую в реальном времени. В основе идеологии CAN лежит семиуровневая модель OSI/ISO. Спецификой CAN является то, что для реализации функций управления эта сеть должна обеспечивать надежный и высокоскоростной (до 1 Мбит/с) внутрисистемный обмен данными между контроллерами, с учетом неблагоприятных условий технологического окружения. CAN по своему определению объединяет ограниченное количество контроллеров, по своей природе она локальна и не выходит за рамки технологического объекта.
Стандарты на CAN сформулированы в двух документах: ISO 11898 и ISO 11519. Действующие стандарты пока распространяются только на два нижних уровня модели OSI/ISO — физический и канальный. Для физического уровня определена среда передачи, рекомендуемые типы соединений и разъемов, скорости передачи данных (10, 20, 50, 100, 250, 500, 800 кбит/с и 1 Мбит/с). На канальном уровне приняты стандарты Standard CAN и Extended CAN, которые определяют форматы сообщений. Логически они идентичны, но различаются числом разрядов в идентификаторе сообщения.
Метод доступа CSMA/BA
Для разделения доступа к носителю в CAN разработан простой и вместе с тем очень надежный механизм доставки сообщений. Следует выделить несколько основополагающих идей этого механизма.
Данные предаются квантованными сообщениями стандартного формата (телеграммами), поэтому исключаются все обычные сложности, присущие пакетной передаче с переменной длиной пакетов. Каждое сообщение включает только одно значение некоторого физического параметра, например, скорость вращения вала или температуру жидкости, назовем это типом сообщения, и идентификатор типа.
Носитель интерпретируется как эфир, в котором контроллеры (станции) работают как приемники и передатчики
Априорно предполагается, что количество станций и количество разных типов сообщений относительно невелики; в конечном счете, они ограничены технологической сложностью объекта управления. При таком допущении можно построить безадресную и абсолютно децентрализованную систему, где ни один передатчик не связан в своей работе с другими. Иными словами, имеет место, на первый взгляд, полная анархия, каждый котроллер пытается передать данные тогда, когда считает это необходимым, заботясь вовсе не о том, кто будет приемником. Его задача — передать. Поэтому все приемники вынуждены принимать все сообщения и отбирать по идентификатору только те, которые соответствуют их функциональной задаче. Скажем, система управления зажиганием принимает сообщения о скорости вращения двигателя и игнорирует данные о работе кондиционера.
19. PowerLine или PLC – это семейства технологий связи, которые основываются на использовании существующей сети электропроводки 120В и 220В в качестве физической среды распространения информации.
Различают 3 варианта:
низкоскоростной обмен со скоростью до 0,05 кбит/с и дальностью передачи до нескольких десятков километров.
обмен со средней скоростью от 0,05 до 50 кбит/с на расстоянии до нескольких километров.
высокоскоростной обмен 100 Кбит/с. Предназначен для ЛВС на расстоянии до нескольких сотен метров.
Структура домашней сети PowerLine Домашние сети на основе электропроводки
Power over Ethernet
(Вариант А), питание подается через пары данных (контакты 1,2 и 3,6).
Использование высокочастотных трансформаторов на обоих концах линии с центральным отводом от обмоток. Постоянное напряжение питания подается на центральные отводы вторичных обмоток этих трансформаторов, и так же с центральных отводов снимается на приемной стороне. Использование центральных отводов сигнальных трансформаторов позволяет без взаимного влияния, передавать по одной паре проводов и высокочастотные данные и постоянное напряжение питания
(Вариант B), на неиспользуемые пары в кабеле (контакты 4,5 и 7,8).
Использование свободных пар для подключения питания. Современные кабельные сети Ethernet, соответствующие стандарту 100Base-TX, состоят из четырех пар, две из которых не задействованы.
20. Fibre Channel. iSCSI
Fibre Channel-семейство протоколов для высокоскоростной передачи данных.
Fibre Channel сочетает в себе все преимущества канальных и сетевых технологий.
Быстродействие сетей Fibre Channel составляет n х 100Мбайт/с при длинах канала 10 км и более. Предельная скорость передачи составляет 4,25 Гбод. В качестве транспортной среды может использоваться одномодовое или мультимодовое оптическое волокно. Допускается применение медного коаксиального кабеля и скрученных пар (при скоростях до 200 Мбайт/с).
Fibre Channel имеет шесть независимых классов услуг (каждый класс представляет определенную стратегию обмена информацией), которые облегчают решать широкий диапазон прикладных задач
Любое устройство, которое имеет возможность обмениваться данными на основе Fibre Channel, называется N-Port (или узел). Множество связанных N-Port’ов образуют среду распространения сигнала в канале Fibre Channel.
Стек протоколов Fibre Channel.
FC-0 определяет физические характеристики интерфейса и среды, включая кабели, разъемы, драйверы, передатчики и приемники. Для снижения задержек и уменьшения перепадов в сети идет постоянная и равномерная передача и прием сигналов. Кроме этого передается с постоянным чередованием 0 или 1 сигнал вне зависимости от присутствия в нем полезных данных.
FC-1 определяет метод кодирования, декодирования (8В/10В) и определяет протокол передачи данных и синхронизирующей информации. Используются методы повышения достоверности (BER = 10-12).
FC-0 и FC-1 образуют физический слой.
FC-2 определяет правила сигнального протокола, классы услуг, топологию, методику сегментации, задает формат кадра и описывает передачу информационных кадров.
Формат кадра
Типы топологии вычислительной сети Fibre Channel
iSCSI (Internet Small Computer System Interface) — это протокол, который базируется на TCP/IP и разработан для установления взаимодействия и управления системами хранения данных, серверами и клиентами.
iSCSI протокол выполняет контроль передачи данных, обеспечивает подтверждение достоверности передачи ввода/вывода через одно или несколько соединений.
Технологию iSCSI можно свести к четырем базисным составляющим.
Управление именами и адресами (iSCSI Address and Naming Conventions).
Управление сеансом (iSCSI Session Management).
Обработка ошибок (iSCSI Error Handling).
Обеспечение безопасности (iSCSI Security).