Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»

09.03.03 Прикладная информатика

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

по дисциплине «Компьютерные сети»

Студент:

Ермолаев А. О.

Группа: ПИбп-1802а

Преподаватель:

Тонких Артем Петрович

Тольятти 2021



Часть1

1. Запишите порядок обжима витой пары

Витая пара -- это кабель для соединения устройств в локальной сети. Внутри у него восемь разноцветных проводников, которые свиты между собой попарно. Жилы внутри коннекторов располагаются в определённой последовательности в зависимости от стандарта.

Для создания сетей может использоваться патч корд - провод, у которого уже обжатые концы, но иногда требуется протянуть провод через отверстия в стене и снять коннектор - или нужен провод другой длины.

Для обжима витой пары необходимо:

· витая пара;

· нож;

· кусачки;

· коннектор (он же джек, разъем, стандарт RJ 45, или 8P8C - 8 positions 8 contacts);

· отвертка (или специальные обжимные клещи для RJ 45).

Рассмотрим способы обжима витой пары:

1. Прямая обжимка витой пары

Позволяет соединить конечное устройство с промежуточным: компьютер / карта - коммутатор или модем / хаб. Смотрим на коннектор контактами вверх.

Цвета с обоих концов располагаются в одном порядке:

· Бело-оранжевый

· Оранжевый

· Бело-зеленый

· Синий

· Бело-синий

· Зеленый

· Бело-коричневый

· Коричневый

2. Перекрестная обжимка витой пары

Позволяет соединять два конечных устройства: компьютер - компьютер, например.

Схема расположения цветов:

· Бело-зеленый

· Зеленый

· Бело-оранжевый

· Синий

· Бело-синий

· Оранжевый

· Бело-коричневый

· Коричневый

На другом конце:

· Бело-оранжевый

· Оранжевый

· Бело-зеленый

· Синий

· Бело-синий

· Зеленый

· Бело-коричневый

· Коричневый

Порядок действий при обжиме витой пары:

1. Снимаем изоляцию с провода - ее можно аккуратно поддеть ножницами или использовать зачистщик на кримпере. Снимать изоляцию нужно не так уж и много - пары сантиметров от конца хватит. Клещи имеют специальные метки, по какой уровень нужно обрезать покрытие.

2. Провода, расправляем и располагаем согласно схеме распиновки.

3. Обрезаем провода кусачками или клещами, или ножом. Оставляем около сантиметра чистого провода.

4. Теперь необходимо вставить провода в коннектор. Коннектор при вставке располагается вниз ножкой.

5. После попадания - надавливаем на кабель, чтобы проводки зашли до самого упор. При этом обертка спрячется в самом коннекторе. Если обертка не зайдет в коннектор - возможны переломы в будущем. Если напротив окажется короткой - провода не дойдут до ножей.

6. Теперь необходимо прожать наши ножи, лучше использовать для этого клещи.

7. Необходимо проверить соединение на компьютере или роутере.

2. В чем разница между прямым кабелем и кроссовым

Прямой кабель (англ. straight through cable) - это один из типов кабеля витая пара, который используется в локальных сетях для соединения компьютера с сетевым концентратором, например, маршрутизатором. Данный тип кабеля часто также называют патч-кабелем, он используется как альтернатива беспроводному соединению, при котором один или более компьютеров связываются с маршрутизатором посредством беспроводного сигнала. В прямом кабеле контакты проводов соответствуют контактам на другой стороне. В прямом кабеле использован один стандарт расположения проводов, то есть на обоих концах использован либо стандарт T568A, либо T568B. Ниже приведена схема прямого кабеля, в котором контакты передачи на обоих концах провода расположены в соответствии со стандартом T568B.

Ethernet перекрестный кабель (англ. crossover cable) представляет собой перекрестный кабель для Ethernet, используемый для подключения вычислительных устройств вместе непосредственно. Чаще всего он используется для соединения двух устройств одного типа, например, двух компьютеров (через их контроллеры сетевого интерфейса ) или двух коммутаторов друг к другу. Напротив, прямые соединительные кабели используются для подключения устройств разных типов , например компьютера, к сетевому коммутатору. В отличие от прямого кабеля, в перекрестном использованы разные стандарты расположения контактов передачи: Так как таблицы T568A и T568B отличаются друг от друга как раз тем, что в них переставлены местами пары 1-2 и 3-6, для изготовления перекрёстного кабеля для сети 10BASE-T и 100BASE-T достаточно обжать один конец кабеля по одной таблице, а другой конец -- по другой.

Чтобы подвести итог, перекрестные кабели непосредственно соединяют следующие устройства в LAN:

· Коммутатор с коммутатором

· Коммутатор с концентратором

· Концентратор с концентратором

· Компьютер с компьютером Компьютер к портом Ethernet маршрутизатора

На изображении ниже показано, главным отличием этих стандартов является расположение оранжевой и зеленой пар проводов. Разумеется, разница не только в замене одного цвета, различаются также условия совместимости, что может повлиять на выбор схемы расположения контактов коннектора RJ45.

Прямой кабель используется для того, чтобы соединить:

· Коммутатор с маршрутизатором

· Компьютер с коммутатором

· Компьютер с концентратором

Перекрестный кабель используется для того, чтобы соединить:

· Коммутатор с коммутатором

· Коммутатор с концентратором

· Концентратор с концентратором

· Маршрутизатор с маршрутизатором

· Компьютер с компьютером

· Компьютер с маршрутизатором



Часть 2

1. Могут ли цифровые линии связи передавать аналоговые данные?

Могут. При этом в точках приема и передачи может потребоваться преобразование сигналов из аналогового в цифровой или обратно. Для этого используются модемы. Аналоговая связь является передачей постоянно меняющегося цифрового сигнала, цифровая связь является непрерывной передачей сообщений. Сообщения представляют собой либо последовательность импульсов, означающую линейный код (в полосе пропускания), либо ограничивается набором непрерывно меняющейся формы волны, используя метод цифровой модуляции.

2. Каким будет теоретический предел скорости передачи данных в битах в секунду по каналу с шириной полосы пропускания в 20 кГц, если мощность передатчика составляет 0,01 мВт, а мощность шума в канале равна 0,0001 мВт?

Связь между полосой пропускания линии и ее максимально возможной пропускной способностью, вне зависимости от принятого способа физического кодирования, установил Клод Шеннон:

С = F log2 (1 + Рс/Рш),

где С - максимальная пропускная способность линии в битах в секунду, F - ширина полосы пропускания линии в герцах, Рс- мощность сигнала, Рш- мощность шума.

С =20 000 log2(1+0,01/0,0001) = 20 000 log2 (101) = 20 000 * 6,68 = 133 600 бит/сек

3. Определите пропускную способность канала связи для каждого из направлений дуплексного режима, если известно, что его полоса пропускания равна 600 кГц, а в методе кодирования используется 10 состояний сигнала.

С =600 000 log2(10) = 600 000 * 3,32 = 1 993 356 бит/сек = 1,99 Мбит/сек

4. Рассчитайте задержку распространения сигнала и задержку передачи данных для случая передачи пакета в 128 байт:

- по кабелю витой пары длиной в 100 м при скорости передачи 100 Мбит/с;

- коаксиальному кабелю длиной в 2 км при скорости передачи в 10 Мбит/с;

-спутниковому геостационарному каналу протяженностью в 72 000 км при скорости передачи 128 Кбит/с.

Считайте скорость распространения сигнала равной скорости света в вакууме 300 000 км/с.

128 байт = 128 * 8 = 1024 бита

Для витой пары.

Время передачи одного бита равно 1/100*10⁶=1*10^-8с

Задержка передачи1024 бит = 1024*10^-8с = 10,24*10^-6с=10,24мкс

Время (задержка) распространения сигнала на 100м = 100м/(300*10⁶ м/с)=0,33*10^-6 с=0,33мкс

Для коаксиального кабеля

Задержка передачи1024 бит = 1024*10^-7с = 102,4*10^-6с=102,4мкс

Время распространения сигнала на 2 км = 2000м/(300*10⁶ м/с)=6,66*10^-6 с=6,66мкс

Для спутникового канала

Задержка передачи1024 бит = 1024/128000с = 0,008с = 8 мс

Время распространения сигнала на 72 000км = 72*10⁶м/(300*10⁶ м/с) = 0,24с

5. Какой кадр передаст на линию передатчик, если он работает с использованием техники бит-стаффинга с флагом 7Е, а на вход передатчика поступила последовательность 24 А5 7Е 56 8С (все значения -- шестнадцатеричные)?

На линию будет передан кадр 0010 0100 1010 0101 01111101 0010 1011 0100 0110 0.

6. Поясните, из каких соображений выбрана пропускная способность 64 Кбит/с элементарного канала цифровых телефонных сетей?

Е1 -- это цифровой поток передачи данных, соответствующий первичному уровню европейского стандарта иерархии PDH. В отличие от американской T1, E1 имеет 30 B-каналов каждый по 64 кбит/сек для голоса или данных и 2 канала для сигнализации (30B+D+H) -- один для синхронизации оконечного оборудования -- содержит кодовые синхрослова и биты сигнализации, другой для передачи данных об устанавливаемых соединениях. Общая пропускная способность E1 = 2,048 Мбит/с = 2048 кбит/c = 2048000 бит/с.

Для многих сигнализаций это так, но с появлением сигнализации SS7 ситуация несколько изменилась. Фиксированным для передачи служебной информации остался только тайм-слот 0. То есть в потоке E1 сигнализации нет фиксированного места для слота управления сигнализацией, этот слот может вообще отсутствовать в конкретном потоке или наоборот, в одном потоке могут быть только служебные тайм-слоты.

7. Назовите методы компрессии, наиболее подходящие для текстовой информации. Почему они неэффективны для сжатия двоичных данных?

Компрессия (сжатие) данных применяется для сокращения времени их передачи. К основным языковым приёмам сжатия (компрессии) исходного текста относятся:

- Исключение:

* исключение повторов;

* исключение одного или нескольких из синонимов;

* исключение уточняющих и поясняющих конструкций;

* исключение фрагмента предложения;

* исключение одного или нескольких предложений.

- Обобщение:

* замена однородных членов обобщающим наименованием;

* замена гипонимов гиперонимом;

* замена предложения или его части определительным или отрицательным местоимением с обобщающим значением.

- Упрощение:

* слияние нескольких предложений в одно;

* замена предложения или его части указательным местоимением;

* замена сложноподчинённого предложения простым;

* замена фрагмента предложения синонимичным выражением.

Какой способ сжатия использовать в каждом конкретном случае, будет зависеть от коммуникативной задачи и особенностей текста.

8. Предложите коды неравной длины для каждого из символов А, В, С, D, F и О, если нужно передать сообщение BDDACAAFOOOAOOOO. Будет ли достигнута компрессия данных по сравнению с использованием: - традиционных кодов ASCII? - кодов равной длины, учитывающих наличие только данных символов?

Учитывая частоту появления символов, можно выбрать следующую кодировку: 0 - 1, А - 01, D - 001, В - 0001, С - 00001, F - 00000. В этой кодировке для передачи указанной последовательности потребуется 35 бит. При использовании кодов ASCII требуется 128 бит. При использовании кодов равной длины, учитывая, что в последовательность входит только 6 различных символов, можно обойтись кодами длиной 3 бита, что для всей последовательности составит 48 бит. Следовательно, компрессия достигается в обоих случаях.

9. Как передатчик определяет факт потери положительной квитанции в методе скользящего окна?

Передатчик нумерует отправляемые кадры и для кажд кадра от приемника ожидает положительной квитанции.Время ожидания ограничено.Если по его истечении квитанция не получена,то положительная квитанция считается утерянной.

10. Сеть с коммутацией пакетов испытывает перегрузку. Для устранения этой ситуации размер окна в протоколах компьютеров сети нужно увеличить или уменьшить?

Для устранения перегрузки сети размер окна нужно уменьшить,чтобы избежать потери и искажение кадров.

11. Как влияет надежность линий связи в сети на выбор размера окна?

Чем надежней сеть,тем больше окно,т.к. в надежных сетях кадры искажаются и теряются редко;и для повышения скорости обмена данными м увеличиватьразмер окна,т.к. передатчик будет пересылать кадры с меньшей задержкой.

12. В чем проявляется избыточность TDM-технологии?

Коммутация каналов - старейшая технология, часто ассоциируемая "с сетью передачи голоса" или "связи", терминология TDM, ISDN, E1 происходит отсюда.

На существующих телефонных сетях общего пользования (ТфОП) сегодня наиболее распространенным способом коммутации является коммутация каналов.

Этот способ характеризуется тем, что на все время передачи информации в реальном масштабе времени между передатчиком и приемником предоставляется физический канал (тракт).

Основные недостатки данной технологии:

- тракт, используется неэффективно, так как речевая информация обладает высокой избыточностью (паузы, различный темп речи и т.п.)

- это требует увеличения числа каналов на сети

обжим кабель витая пара дуплексный режим пропускная способность

13. Какой способ коммутации более эффективен: коммутация каналов или коммутация пакетов?

Коммутация пакетов является более эффективным методом, когда речь заходит о передаче данных, тогда как коммутация каналов является гораздо лучшей альтернативой передаче голоса. Хотя первый реализован на физическом уровне, последний реализуется на сетевом уровне.

14. Объясните разницу между тремя понятиями: - логические соединения, на которых основаны некоторые протоколы; - виртуальные каналы в сетях с коммутацией пакетов; - составные каналы в сетях с коммутацией каналов

Установленные на конечных узлах протокольные модули решают задачу обеспечения надежного обмена данными путем установления между собой логического соединения. Благодаря логическому соединению, протокол следит, чтобы передаваемые сегменты не были потеряны, не были продублированы и пришли к получателю в том порядке, в котором были отправлены.

В случае передачи пакетов по виртуальному каналу перед тем, как начать передачу данных между двумя конечными узлами, должен быть установлен виртуальный канал, который представляет собой единственный маршрут, соединяющий эти конечные узлы. Виртуальный канал может быть динамическим или постоянным. Динамический виртуальный канал устанавливается при передаче в сеть специального пакета - запроса на установление соединения. Этот пакет проходит через коммутаторы и «прокладывает» виртуальный канал. Это означает, что коммутаторы запоминают маршрут для данного соединения и при поступлении последующих пакетов данного соединения отправляют их всегда по проложенному маршруту. Постоянные виртуальные каналы создаются администраторами сети путем ручной настройки коммутаторов.

Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой - коммутаторами, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети. В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал.

Размещено на Allbest.ru

...