1. Átviteli közegekbr

A VIK Wikiből
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót


B Csoport

a. felsorolás (3 p)

  • (Réz) vezetékes csatornák
  • Fényvezetős (Üvegszálas) csatornák
  • Vezeték nélküli csatornák
    • Szabadtéri fényátvitel
    • Infravörös átvitel
    • Rádiós átvitel
      • Földfelszíni
      • Műholdas

b. jellemzőik (3 p)

Fémvezetők
Két fémvezető, köztük dielektromos szigetelés (pl.: levegő)
Szakszerű neve: TEM-hullámvezető (Transzverzális Elektro-Mágneses)
Típusai:

  • Szimmetrikus érpár (pl.: Sodort érpár)
    • Cat3 UTP kb. 16 MHz-ig, 4 érpár egy kábelben
    • Cat5 UTP sűrűbb sodrás, jobb átviteli jellemzők, kb. 100 MHz-ig
    • UTP - árnyékolatlan, STP (Shielded TP) fémhálóval árnyékolt, FTP (Foiled TP) fémlemezzel árnyékolt
  • Koaxiális kábel
    • Közepén rézmag, majd szigetelőanyag, amelyet egy fonott külső vezető követ, illetve legkívül egy műanyag védőburkolat.
    • A két végét hullámimpedanciával le kell zárni (50 Ohm)
    • Jó zavarvédettség, nagy sávszélesség
    • Számítógéphálózatokban ma már nemigen használják

Optikai kábel

  • közepe (mag) egy nagyobb törésmutatójú szál, amely az energiatovábbítást végzi. Ezt veszi körül egy bevonó héj, amelynek a törésmutatója 1-2%-al nagyobb a magénál. Ennek célja, hogy a mag és a héj felületén teljes visszaverődés lépjen fel, azaz a betáplált fény mindig a szál belsejében maradjon. A legkülsőbb réteg pedig a mechanikai védelmet nyújtó burkolat.
  • egymódusú szálak: a magjuk igen vékony, 10 mikrométer alatti, így a fény a magban egyetlen módusban terjed. Az ilyen szálak nagy előnye a kiváló sávszélesség és csillapítási tényező. Hátránya, hogy költségesebb optikai adó kell hozzá, illetve a kis méret miatt a csatlakozások és a toldások költsége magasabb.
  • többmódusú szálak: magméretük nagy (50-100 mikrométer), így a különböző szögekben belépő fénysugarak különböző utakon haladnak. Hátránya, hogy a nagy csillapítás miatt csak kisebb távolságokban alkalmazható, mint egymódusú társa. Azonban jóval egyszerűbb a toldás, csatlakozás, betáplálás.

Vezeték nélküli csatornák

  • Optikai átvitel szabad térben
    • Az összeköttetéshez szabad rálátásra van szükség
    • A terjedést a légköri jellemzők (eső, pára, köd) nagymértékben befolyásolják
    • Legfeljebb pár km távolság
    • Vízfelületek és nagyméretű fémfelületek felett aggályos
  • Rádiócsatornás összeköttetés
    • Az elektromágneses hullámtartomány ultrahang és látható fény tartományai közötti rész
    • Igen széles, és nem teljesen kihasznált sáv (10 kHz- 1 THz)
    • Az átalakításhoz adó- és vevőantennák szükségesek
    • A hullámterjedés csillapító tényezői
      • Szabadtéri csillapítás (távolság négyzetével fordítottan arányos)
      • Reflexió (visszaverődés) (bármilyen közeg, amely az adott frekvenciatartományban visszaverő felületként szerepel. pl.: légköri réteg dekaméteres nagyságrendben, épület a centiméteres nagyságrendben...)
      • Refrakció (törés)
      • Diffrakció (elhajlás)
      • Szóródás - az adott hullámhossznak megfelelő méretű részecskéket tartalmazó közegben (pl.:troposzféra)
    • Zajok, zavarok (termikus zaj, atmoszférikus zaj, kozmikus zaj, ipari zavarok, más rádiórendszer zavarai)
    • Véges --> frekvenciagazdálkodás
    • Általában engedély kell, kivéve az ISM sávban (industrial, scientific, medical) - ~2.4 GHz, ~5.6 GHz

c. melyik hálózatrészben használjuk őket? (3 p)

UTP

  • Strukturált kábelezés (LAN)
  • Telefon, számítógép és általános célú hálózat kialakítására is alkalmas
  • A végpontokról nem kell előre eldönteni, hogy mit fogunk rácsatlakoztatni

Koax

  • Kábeltévé-hálózat

Optika

  • HFC
  • Gerinchálózat (WAN)

Rádió

  • Minden hálózatrészben jelen van, a PAN-tól a WAN-ig, a nagyobbakban (LAN felett) azonban már nem egyedülállóan - vezetékes/optikai mellett
  • WiFi, GSM, ....

2. Deficit round-robin

a. ismertetése egy példán, (4 p)

Definiálunk egy kiszolgálási adagot (kvantumot) byte-okban mérve, illetve a csomagokhoz - melyeknek átlagos hossza ismeretes - egy-egy hitelszámlálót.
Legyen q=1000 (q:=kvantum), és legyen A, B, C csomag rendre 1500, 800, 1200 byte hosszú.
|||||*A*||||*B*||||*C*

|} 

|csomag eredeti hossza||||1500||||800||||1200

|} 

|1.kör (hitelszámlálók)||||1000||||200 (kiszolgálva)||||1000

|} 

|2.kör (hitelszámlálók)||||500(kiszolgálva)||||0||||800(kiszolgálva)

|}

b. jellemzői, (3 p)

  • A sor elején álló csomagot akkor szolgáljuk ki, ha annak hossza nem nagyobb a kvantumnál.
  • WFQ-nál egyszerűbb implementáció
  • best-effort kiszolgálás

c. Milyen más ütemezők vannak meg? (3 p)

  • GPS (Általánosított processzor-megosztás)
    • max-min igazságosság
    • alapelve: úgy lehetne igazságosan kiszolgálni, ha mindenkinek egy 0-hoz tartóan kicsi elemei "szeletét" végeznénk el a feladatából
    • gyakorlatban a GPS közelítéseit használjuk, és a GPS-hez viszonyítjuk azok tulajdonságait
    • Mintha mindegyik csomag külön logikai sorban lenne
    • Mindenki kap egy parányi kiszolgálást, majd ez körbemegy
    • Akinek nincs igénye, kimarad
    • A GPS csak egy absztrakció
  • WRR (Weighted Round-robin)
    • A GPS legegyszerűbb közelítése
    • Optimális esetben azonos csomaghosszak, és azonos súlyú összeköttetések
    • Kiszolgálás körben csomagonként
    • Rövid időszakra igazságtalan
  • WFQ (Weighted Fair Queueing)
    • Alapötlet: kiszámítjuk a csomagok távozási időpontjait, mintha GPS szerint szolgáltuk volna ki azokat, és ezt a sorrendet alkalmazzuk a kiszolgálásra
    • Nem a távozási időpont, hanem a sorrend az érdekes
    • Legyen a ciklusszám az aktív felhasználók reciproka. (pozitív, nem egész)
    • A ciklushossz legyen arányos az aktív felhasználók számával.
    • F(i,k,t) = max[F(i,k-1,t),R(t)]+P(i,k,t)
      • F(i,k,t) az i-edik felhasználó befejezési száma a t időpontban
      • P(i,k,t) az i-edik felhasználó t-ben beérkezett k-adik csomagjának hossza
      • R(t) ciklusszám t-ben

3. TCP

a. helye az architektúrában, (2 p)

A TCP/IP rétegben a szállítási rétegben helyezkedik el, amely az OSI-modell szállítási rétegéhez hasonlóan a forrás- és célállomásokban található társentitások közötti párbeszéd lehetővé tételéért felel. A TCP (Transmission Control Protocol) az egyik szállítási rétegben elhelyezkedő szállítási protokoll. Feladata, hogy hibamentes bájtos átvitelt biztosítson bármely két gép között. A beérkező bájtos adatfolyamot diszkrét méretű üzenetekre osztja, majd azokat egyesével továbbítja az internetrétegnek. A célállomás TCP folyamata összegyűjti a beérkezett üzeneteket, és egyetlen kimeneti adatfolyamként továbbítja őket. A TCP forgalomszabályozást is végez annak érdekében, hogy egy gyors forrásállomás csak annyi üzenetet küldjön egy lassabb célállomásnak, amennyit az fogadni képes.

b. PDU-jának ismertetése, (2 p)

Minden szegmens egy fix kiosztású 20 bájtos fejrésszel kezdődik, amit fejrészopciók követnek. Ezek után - ha van - legfeljebb 65 535 - 20 - 20 = 65495 bájt adat állhat. A kivonandók közül az első 20 bájt az IP, a második 20 bájt a TCP-fejrész. A forrásport és célport mezők azonosítják az összeköttetés helyi végpontjait. A portszám és a hoszt ip címe együtt egy egyedi 48 bites azonosítót jelent a végpontok megkülönböztetésére. A sorszám és nyugtaszám mezők szerepe a szokásos (itt a nyugtaszám a következő várt bájt sorszámát tartalmazza, nem az utolsó rendben beérkezett bájtét!). Mindkét mező 32 bit széles. A TCP fejrészhossz mondja meg, hogy hány 32 bites szóból áll a fejrész. Ez azért szükséges, mert az opciók mező változó hossza miatt szintén változó. Ezután van egy használaton kívüli 6 bit, majd újabb 6 bit hosszú rész. Itt találhatjuk a következő biteket: URG (sürgősségi mutató), ACK (nyugta), PSH (késedelem nélküli adat továbbítása PUSH), RST (Egy hoszt összeomlása, vagy más okból összezavart összeköttetés helyreállítására szolgál), SYN (összeköttetés létesítésére szolgáló bit), FIN (összeköttetés bontására szolgáló bit). Ezután az ablakméret határozza meg, hogy a nyugtázott bájttal kezdődően hány bájtot lehet elküldeni. A nagyobb megbízhatóság érdekében van egy ellenőrzőösszeg a fejrész épségére, majd egy sürgősségi mutató. Ezt követi az opciós rész, amely 0, vagy több 32 bites szakasz, ezt pedig az adatok követik

Forrásport Célport
Sorszám
Nyugta
TCP fejrészhossz 6 nem használt bit URG ACK PSH RST SYN FIN Ablakméret
Ellenőrzőösszeg Sürgősségi mutató
Opciók (0 vagy több 32 bites szó)
Adatok (opcionális)

c. működési elve, feladata (4 p)

A kapcsolatot 3-way handshake-el építjük fel

*Esemény A-nál* Üzenetek *Esemény B-nél*
SYN küldése, seq=x
--> SYN vétele
SYN,seq=y,ACK x+1 küldése
SYN+ACK vétele <--
ACK y+1 küldése (lehet benne adat)
--> ACK vétele

És modified 3-way handshake-el bontjuk

*Esemény A-nál* Üzenetek *Esemény B-nél*
FIN seq=x küldése
--> FIN vétele
ACK x+1 küldése
ACK vétele <--
FIN, seq=y küldése
FIN+ACK vétele <--
ACK y+1 küldése
--> ACK vétele

Nem csomagonkénti a nyugtázás, mivel az nem hatékony. Csúszóablakos mechanizmust használ: A módszer megadja a "kintlévő", nyugtázatlan csomagok max. számát. A TCP-ben a mechanizmus oktettek működik. Ez jó hatékonyságot eredményez. w=8 (oktett

Nyugtázott Küldött Ezt még lehet adni
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Probléma van túl kicsivel és túl naggyal - adaptívvá kell tenni a teljes terjedési időhöz


d. jellemzői, előnyök, hátrányok. (3 p)

Előnyök:

  • Sorrendhelyes, hibamentes szállítás

Hátrányok:

  • Késleltetés
A lap eredeti címe: „https://wiki.sch.bme.hu/index.php?title=1._Átviteli_közegekbr&oldid=138502”