Радиотехника,электроника және телекоммуникация негізі 2 бойынша
Коммерциялық емес акционерлік қоғам
«Алматы Энергетика және Байланыс Университеті»
Автоматты электр байланыс кафедарсы
Радиотехника,электроника және телекоммуникация негізі 2 бойынша
№1 есептік-графикалық жұмыс
Тақырыбы: IP және ISDN желілері
Радиотехника,электроника және телекоммуникация мамандығы
Орындаған:БРк 10-5 тобының студенті Туймебаева М.Б.
Тексерген: аға оқытушы Мухамеджанова А.Д
Алматы, 2012 жыл
Мазмұны
Кіріспе.......................
№1 тақырып: Integrated Services Digital
Network (интеграцияланған қызметтермен қамтылған
сандық желi, ISDN).........................
- ISDN деген не және оның атқаратын қызметтері....................
..........................4 - ISDN құралдары, құрайтын бөліктері және қолданушылар үшін арналған артықшылықтар.................
.............................. .............................. ........................9
№2 тақырып: IP (InternetProtocol — желілер
арасындағы протокол) мен TCP (TransmissionControlProtocol
—жіберуді басқарудың протоколы) кілттік
протоколдары..................
2.1 TCP/IP архитектурасының бейнеленуі.
Протоколдар инкопсуляциясы. Адресация
пакеттері.....................
2.2 IP-адреса олардың классификациясы, шағын желілері. Маршрутизация..15
Қорытынды.....................
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі........................
Кіріспе
Бүгінгі күні желілер – бұл қарапайым және жеңіл қызмет көрсетілетін құрылғылар ғана емес. Олар қорғауды, қадағалауды және қызмет көрсетуді талап етеді. Бұдан өзге, желілер жиі бір мекеменің шегінен шығады және жаһандық болып кетеді. Компьютерлер арасында локальді байланыстарды жасау үшін кабельдік жүйелердің, желілік адаптерлердің, қайталама–концентраторлар, көпірлер, коммутаторлар және бағыттаушылар, сондай–ақ ұзақ желілер бойынша деректер беру аппаратурасы–модемдер пайдаланылады.
Integrated Services Digital Network (интеграцияланған қызметтермен қамтылған сандық желi, ISDN ) – бұл сигналдарды сандық технология көмегімен жіберуді пайдаланатын және өзіне соңғы кездегі қолданушылар үшiн қол жетімді болып табылатын сандық жүйенің үлкен жиынының қызметтерін қосатын белгілі телефондық желi. ISDNдауысты, хабарды, сөйлемді, графикалық суретті, музыканы, видеосигналдарды және басқа да материалдық көздері (источники) бойынша жибере алатын соңғы пайдаланушыныңтелефондық өткізгіштігі бар және бір терминал арқылы қыбалданатын телефондық желіні сандыққа алмастыру керектігін болжайды.
Сонымен қатар желінің
өзіндік протоколдары да бар. Соның
бірі болып TCP/IP болып табылады. TCP/IP — бұл
көптеген операциялық жүйеде кеңінен
қолданылатын желілік протоколдардың
жиынтығы,. Берілгенжиынтық(семейтсво)
Ендеше осы екі аталып өткен тақырыптарға жеке-жеке тоқталып өтейін.
- Integrated Services Digital Network (интеграцияланған қызметтермен
қамтылған сандық желi, ISDN )
- ISDN деген не және оның атқаратын қызметтері.
Анықталуы бойынша, (интеграцияланған қызметтермен қамтылған сандық желi Integrated Services Data Network) ISDN - бұл ақпараттық қызметтердiң кең спектрдi сүйемелдеуi үшiн соңғы құрылғылар арасында толығымен сандық қосылуды қамтамасыз ететiн желi.
Негiзi ISDN - бұл цифрларлық
ағындардың коммутациясы бар аналогтық
телефондық желінің сандық нұсқасы
немесе бiр-бiрiмен сандық каналдармен
байланысқан сандық телефон станцияларының
желiсi. ISDN-нің тартымдылығы сөздi, сөйлемді,мәліметтер
мен видео-бейнені бiр уақытта
айырбастау мүмкiндiгi кәдiмгi модемге
қарағандағы хабарды жіберу жылдамдығы
жоғары аналогтық телефон желісінің
стандартыменжалға алынған
ISDN-ді қолданудың басты
ерекшелiгi - бұл аналогтық көрсеткіші
бар аналогтық телефонға
Кез келген адамға, тіпті
уйде жұмыс атқаратын немесе үлкен
компанияның торлық администраторы
болсын сөздік, сандық пен бейне
мәліметтерді жылдам әрі қымбат емес
телефондық желімен жәберу мүмкіндігін
қажет етеді.Жоғарыда айтылып өткен
ISDN мүмкiндiктері қазiргiөмiрдiң
ISDN-ді үйреншікті телефондық
байланыс ретінде қолданудан
басқа көптеген кәсіпорындарға,
сондай-ақ Internet-ке тиімді кірудің(
Бүгінгі таңда кез келген
бытыраңқылы кеңсесі барорташа
немесе iрi серiктестiктердің жұмысы
филиалдардың Лвс-ке алып тастағанрұқсаттынсызтиімді
болмайды. Ол үшiн ерекшеленген сымдарды
жиi алады, бiрақ бұл әрдайымкерек
нәтиже бере алмайды. Байланыстың жиi
үзiлуі алмасудың төмен
ISDN желілері келесідей функцияларды қамтамасыз етеді:
- Талап етілуі бойынша байланыс
- Талап етілуі бойынша өткізу қабілеті (Бірнеше В-каналдарын бір логикалық каналға біріктіру)
- Каналдағы мәліметтерді сығу
- Ақпаратты қорғау
(Basic Rate Interface - негiзгi жылдамдықтағы
рұқсаты) BRI - үйде және кішкене
кеңселерде қолданылатын
Бүгінгі күнде ISDN жабдықтарының
кең тiзiмi ең қарапайымтелефон аппаратынан
көп қызметтi ISDN жол көрсетушiге дейін
қол жететінін байқау керек. Бiр
кәдiмгi телефон сымына 8 шеткi сандық
құрылғыларға шейiн қосуға болады. Бұл
бір типті құрылғы болуы
ISDN BRI - қосылуы 64 Кбит/с
өткiзу қабiлетi бар екi ақпараттық
канал мен бiр
Осылайша, екi әр түрлi қосулар
бiр уақытта және жекетелефон
желісіменбiр-
ISDN және Internet. WWW (World Wide Web ) сервистеріабонентке оны қызықтыратын барлық дерлік мәліметтерге деген қамтамасыз етеді,абонеттердің кең көлемімен ақпаратпен «бөлісуге» мүмкіндік береді, сонымен бiрге техникалық қолдауды пайдаланушыларға үнемi жұмыс iстейтiн каналдарды құруға мүмкiндiк бередi. Қызметтердiң мүндай жиыны қатынастардың хабарламаның кеңспектрi, оған қоса графика, дыбыс, сөйлем және сандық мәліметтерInternet желісі бойынша алмасуыүшін желілердің өткізу қабілетіне қатаң талаптар қойды.
Бүгiнгі кездегі модемдер
көмегімен аналогтық телефон
желілерін
ISDN қағидалары. Кәдiмгi аналогтық телефон желiсіне қарағандаISDN желiлерiнің негiзгi айырмашылығы ISDN станциялары аналогтық ағынды емес, сандық коммутацияны қамтамасыз ететiндігінде болып табылады. Соңғы кезде сандық коммутациялы аналогтық сигналдарды қолданушыкөптеген аналогтық АТС-тер пайда болғанынбайқау керек. Мұндай станцияларға қарағанда, ISDN коммутаторларыдәл осы сандық ағындарды коммутациялайды. Аналогты сигналдардың сандыққа түрленуі ISDN терминалдарының деңгейінде болады (яғни соңғыпайдаланушылардың жабдығында), осыған байланысты ISDN станциясы канал бойынша сол сәтте не жіберіліп жатқанынбілместен бiркелкi сандық ағындарын коммутациялауға мүмкіндігі бар.
ISDN-нің екiншi ерекшелiгi бiртұтас таралған телефон станцияның қағидасының iске асырылуы болып табылады. Осы қағидаға сәйкес, бiр ISDN желiлібарлық станциялар логикалық түрде бiртұтас үлкен станцияға топтастырылдыжәне абоненттер ретіндетұтас қисынды ISDN-кешенін қарастыруға болады.көрcетiлген қағидалардықолдану байланыс каналдарындағы жүктеменi оптимизациялауға мүмкiндiк бередi(мысалы, абонеттер арасындағы маршруттарды минимизациялайды), сонымен қатар аналогтық телефонияда қабылданбаған қызметтердiң қатарын ұсынады(мысалы, номерлердің біріккен жоспарына кіріспе).
Жаңа технологиямен
- ISDN құралдары, құрайтын бөліктері және қолданушылар үшін арналған артықшылықтар.
ISDN құралдары. Кез келген құралдар кешенiнді негiзде тұжырымдалып, сонымен бірге ол арқылы iске асуы керек. ISDN ерекшелiк болып табылмайды. ISDN-нің негізгі әдістеріне келесілерді жатқызуға болады:
- ISDN-станциясы (ISDN-коммутаторы)
- ISDN-терминалы (сандық телефон аппараты)
- ISDN-желісін ПК-ға қосуға арналған ISDN ішкі адаптер (мосттар/ маршрутизаторлар)
- ISDN-желісін ПК немесе ЛВС қосуға арналған сыртқы құрылғылар (блок)
- Желілік аяқталу (NetworkTerminator)
- Байланыс желісі (PRI мен BRI интерфейсі)
Телефондық байланыс пен ISDN. ISDN-ді дәстүрлi телефон байланыс құралы ретiнде қолдану тарихи тұрғы бойынша жаңа телекоммуникациялық технологияның бiрiншi қолдану облысы болып табылды. Кәдiмгi аналогтық желiлерге альтернатив ретінде жасалған, оның қатарына маңызды ерекшелiктер болады және ISDN-терминалын қолданушыға келесi артықшылықтарды ұсынады:
- Қоңырауларды интерактивтібасқаруменхабарлам
аны алмасу үшін жидкокристаллдық дисплейдіңжәне телефонның кеңейтілген клавиатурасыныңбар болуы - Іс-жүзіндебайланыстың лезде орнатылуы
- байланыс желісінің үшабонентпенбір уақытта орнатылуымен ұстап тұру мүмкіншілігі
- мәтіндік пен сөйлеу хабарламасымен алмасу мүмкіншілігі
- қабылданған сөздердің дыбысын реттеу мүмкіншілігі
- дыбысталудың жоғары сапасы
N7-шi сигнализация жүйесi. ISDN желiсінiң құрайтын бiр бөлiгi N7-шi сигнализация жүйесi болып табылады. ISDN сигнализация жүйесiнде қолданылатын ортақ канал бойынша сигнализация жүйесi болып табылады. Оның қағидалары келесіде. Барлық сызықты және бағдарлаушы сигналдар (қоңырау шалып жатқан абоненттiң нөмiрi, осы нөмiрді қабылдауды растау,абоненттiң бос немесе бос емес екендігі туралмәлiмет, қабылдамаудың нақты типінде ажырату және т.б. ) арныйы мәліметтер пакетінде жинақталады және кіріс пен шығыс станцияларымен, сонымен қатар көмекші ақпараттармен сөйлесетін каналдардың идентификаторларымен жабдықтандырылады. Бұл деректер пакеттері (деп аталатын сигналдық бiрлiктер) жеке сигналдық канал бойынша берiледi. Сигнализациялар бұл түрінің көмегiмен ғана ISDN-желiсіне топтастыруға болады. Барлық станциялар ISDN порттарымен қалада және облыста N7-ші сигнализацияның көмегімен өзара байланысқан.
Егер қоңырау шалушы мен қоңырауды қабылдаушы ISDN абонентті болса және олардың арасындағы қосу процесi сигнализацияның басқа жүйелерiне көшуді талап етпесе, онда бұл абоненттер ISDN қызметтерінiң барлық спектрiн ала алады. Егер абоненттердiң бiреуi кәдiмгi аналогты абонент болып табылса немесе сигнализацияның басқа жүйесiне өту керек болса, онда ISDN-нің көп қызметтеріне қол жетпестей болып кетеді.
Қолданушы үшiн артықшылықтар. Iскер абоненттер жолақтың бөлiнуiнiң режимінде жұмыс iстеу мүмкiндiктерiнен артықшылық алады, яғни бiр уақытта бiрнеше қосымшаларды қолдана алады. Әсіресе бұл деректердi арзан беру б.т. Кәдiмгi абоненттер мен iскер абоненттер үшін сөздiң берiлуiнiң қазiргi қызметтерiнiң спектрi пайдалы және экономикалық тиiмдi.
Қолданушының бiр желісінде
екi негiзгi каналдарының ұйымы қазiргi
абоненттiк желініңәс
Алынып тасталынған LAN-ның бірігуі, корпоративтік LAN-ға рұқсат, Internet немесе ISDN каналымен интерактивті жұмысы мерзiмдi төлеумен қосуды қолданады. Мұндай жағдайда желіні қолданудың уақытын төмендету жіберілетін хабарды қысуды жүзеге асыруға мүмкіншілік беретін құралдар көңіл бөлуге болады. Сонымен бiрге, берiлетiн мәлiметтердiң компрессиясы қосымша мәлiметтiң желіге рұқсат етiлмеген қосылу ықтималдығын төмендететін қорғаныс болып табылады.
Желінің қолдануының тиiмдiлiктерімен қамтамасыз ететiн маңызды құралы тек мәліметтерді жіберу сеансы кезінде талап бойынша қосылу (Connect on demand) жалғануы болып табылады . Физикалық қосылу оның аяқталғанда ажыратылады. Талап етілген каналдарды қолданудың жалдамалы каналдардан айырмашылығы желігерұқсаты жүзеге асырады немесе, керiсiнше, берілген шарттарға байланысты желiні нежеліде болған жайттаражыратуға мүмкiндiк бередi.
Фильтрленген протоколдардың
Көпiрлер(мосты) немесе жол көрсетушiлердің әдетте (ISDN ) телефон нөмiрлерiнiң кестелерi бар. Мысалы, бұл белгiлi бiр уақыт немесе аптаның күнiнде әрбiр кеңсемен қосылуды жоспарлауға мүмкiндiк бередi. Мұндай жалғанудың байланыс схемасы бiршама қосымшалары бар жұмыс үшiн ыңғайлы. Маңыздысы демалыс немесе мерекелiк күндерде LAN серiктестiктен тыс рұқсатты шектеу немесе толығымен тыйым салуға болатындығы.
Маңызды функциясы талап бойынша өткізу қабiлетiнiң(Bandwidth on demand )орнатылуы болып табылады. Бiр B-каналыныңөткiзу жолақтарының асып кетуінде автоматты түрде екiншiсіқосылады. Internet желiсін қосу үшiн әдетте қолданылатын PPP-ның хаттамасы бойынша өткiзу қабiлетiнiң үлкеюi үшiн (MPPP ) Multilink PPP-нiң стандарты жасалған. Ол бiрнеше В-каналдарын бiріктiруге мүмкiндiк бередi және кеңейтілген өткiзу қабiлетiмен бiр логикалық каналды құрады.
- IP (InternetProtocol — желілер арасындағы протокол) мен TCP (TransmissionControlProtocol —жіберуді басқарудың протоколы) кілттік протоколдары.
- TCP/IP архитектурасының бейнеленуі. Протоколдар инкопсуляциясы. Адресация пакеттері
TCP/IP протоколдар жиынтығының
жүзеге асырылуы және
Рөлдердегі иллюстрацилар
үшін, которую шынайы әлемдеTCP/IP есептеуішжелілерінде
ойнайды, қарастырып көрейік,Web-браузер
HTTP-ні (HyperText Transfer Protocol) Internet-ке қосылған
Web-серверден сұраныс (запрос) пен HTML-мәліметтеріндегі
беттерді алу үшін қолданады. Қалыптастыру
үшін серверге виртуалды қосылу абстракциялы
программалықұяшық (socket) депаталатын жоғарғыдеңгейдің
қамсыздандыруыменқолданылады.
Егер браузер мен сервер әр түрлі физикалық желілерге қосылған компьютерлерде жұмыс істесе, онда пакеттер желіден желіге сервердің физикалық қосылғандығына жеткенше жіберіле береді. Бәрібір дегенде пакеттер өзінің бару керек жеріне жетеді жәнеқайтадан жиналады, осылайша, Web-сервер мәліметтердің өз ұяшығынан қабылдайтынмәліметтердің үзіліссіз ағынын алу үшін тармақтарынсанайды. Браузермен сервер мәліметтері үшін жазылғанұяшықтың бір бетінненсиқырлық сияқты келесі шетіне қалқып өтеді. Бірақбұл жағдайлардың арасындақиынәрекетсуші мәліметтердің шексіз берілунініңиллюзияның құрылуы үшін есептеуіштің барлықтүріжелілердің арасындаболып жатады.
Пакеттермен инкапсуляция. Басқару аппараттық құрылғылармен TCP/IP архитектурасы каналдық деңгейде жүзеге асады, ал жоғары деңгейлік протоколдар аппараттық құралдар қалай қолданылатынын білмейді.
Мәліметтер желі бойынша пакеттер формасында жіберіледі. Әрбір пакет хабарламаның атауы(заголовок) мен маңызды құрамынан тұрады. Негізгі мәліметтер атауы пакеттер қайдан келді және қайда ол барады деген анықтауларды қосады. Пайдалы құрамы — бұл пересылкаға жататын мәліметтер.
Протоколдардың стекасымен
пакет төменге жіберілгенде, жіберуге
дайындала отырып, әрбір протоколоғанөзіндікбастама(
Мысалыға, Ethernet желісі бойынша
жіберілетіндейтаграммаүштүрлі "конвертте"жинақталады.
IP-пакеттің пайдалы құрамасы — UDP-пакет, оған қоса,UDP-пакеттіңпайдалы құрамасы жіберілетін мәліметтерден тұрады.
Пакеттердің адресациясы. Электрондық почтаның хаттар мен хабарламалары сияқты, желілік пакеттер тек адрестің дұрыстығында ғана бағытталған пунктіне жетуге болады. TCP/IP-да адресацияның схемасы бірнеше тіркестерде қолданылады:
- желілікқұралдардың МАС-адрестерінде;
- IP-адрестіңпрограммалық қамсыздандыруында;
- МАС-адресі баржелілік платаныңканалдықдеңгейініңоныб
асқаберілген физикалық желілік платаларданерекшелейді. IP-адресоныңInternet желісіндегі орнынанықтайды.
Аппараттық Ethernet адрестер тұрақты және өзгермейтін болу керек. Linux-та кез келген желілік интерфейстің аппараттық адресін ауыстыруға болады, бірақ оны істемеген жөн болар еді.
IP-адрестер мен аппараттық адрестер арасындағы сәйкестік TCP/IP моделінің каналдық деңгейінде жүзеге асады. IP-адрестер бір қарағанда кездейсоқ ұзын сандарды ұсынса, онда оларды ұғыну қиын. UNIX-жүйесі IP-адрестермен мәтіндік атауларды байланыстыруға мүмкіндік береді.
- IP-адреса олардың классификациясы, шағын желілері. Маршрутизация.
IP-адрестер төрт байт ұзындығы баржәне екі бөліктен тұрады: желілік пен машиналық. Бірінші бөлігіадрес жататын логикалықжелінібілдіреді, алекіншісіжелідегі нақты компьютерді идентифициялайды. Екі бөліктің шекарасын көрсету үшін желілік маска қолданылады.
Егер адрестің бірінші байты 127 саны болып табылады, ол интерфейстің кері байланысы шынайы аппараттық интерфейсі болмайтын және тек локальді машиннадан тұратын жалған желіні білдіреді. 127.0.0.1 адресі әрдайым ағымдағы машинаға сілтейді; оның символдық аты — localhost.
IP-адрес пен басқа
IP-адрес кластары | |||
Класс |
Бірінші байт |
Формат |
Түсінігі |
A |
1 — 126 |
С.М.М.М |
Өте ертедегі желі немесе адрестер, кейінге АҚШ-тың қорғаныс министрлігі үшін сақталған. |
В |
128 – 191 |
С.С.М.М |
Үлкен ұйымдар, әдетте қосымша желілерімен; адрестер берілген кластың айтарлықтай барлығы бос емес. |
С |
192—223 |
С.С.С.М |
Кішігірім ұйымдар; мұндай адрестер классын алу оңай, олар толық блок күйінше ерекшеленеді |
D |
224—239 |
Топтық адрестер, тұрақтылық негізде белгіленбейді | |
Е |
240—254 |
Тәжірибелік адрестер | |
Бірінші мен соңғы адрестер
желілік интерфейстің тағайындалуы үшін
қосымша желіні қолдана алмайды. Біріншісі
желінің өзінің адресі, ал соңғысы толықтай
хабарлау адресі болып табылады. Мысалы,
желінің адресі 192.168.1.0, ал толықтай хабарлау
адресі 192.168.1.255 (Егер "C" класы болса)болып
табылады.
Адрестің желілік пен машиналық бөліктер аралықтарының шекарасы байттың шекарасына міндетті түрде келе бермейді. Бұл қайсысы биттер желілік адреске, қайсысы желілік интерфейстің адресіне жататынын көрсететін желілік маскамен анықталады.
IP-адрестердің диапазондары (қосымша желілер) тек дербес қолданылуы үшін арналған. Бұл IP-адрестер Internet провайдерлерімен маршрутизацияланбауы керек. Мұндай провайдерлі маршрутизаторлар, кездесу кезінде IP-адрестен немесе бұл IP-адрестер пакеттермен, қоқыс деп санайды және сол сәтте ғана лақытырлып тасталынады.
Дербес қолдану үшін кейінге сақталынған IP-адрестер. | |||
Класс |
Басы |
Соңы |
Диапазон |
A |
10.0.0.0 |
10.255.255.255 |
10.0.0.0/8 |
B |
172.16.0.0 |
172.31.255.255 |
172.16.0.0/12 |
C |
192.168.0.0 |
192.168.255.255 |
192.168.0.0/16 |
Таралған қателік бір IP адрес басқа бірнеше желілерде бір уақытта өмір сүре алады деген ойлар болып табылады. Және пакеттер бір желіден екінші осындай IP желіге өте алады. Бұл олай емес. IP - бұл барлық желідегі сирек кездесетін адрес. Дегенмен екі шеттетілген желі қиылысушы IP адрестер диапазонымен иемдене алады .
Басқа қателігі желілік маскаларды қандай да бір ерекше байланыс IP адрестермен немесе оның санымен беру (ондық түрде). Мысалы. "Егер желілік маска 255-пен бітсе, онда желіде 254 IP адрес. Значит если сетевая маска заканчивается на 192, то в сети 191 IP адрес". Бұл да олай емес. Желілік маска -бұл бояу секілді, биттердің бір бөлігі желілік адрестер желісімен, ал кей бөлігі желілік интерфейстің түсіне бояйды. Және тек екілік түрде мағынасы бар, бірақ екілік түрде жазу қиынға соғады.
Маршрутизация. Internet – бұл жақындау нүктелерімен маршрутизаторлар болып табылатын IP желілер жиыны. Бұл компьютерлер бір уақытта бірнеше IP желілерде (Мысалы, екі желілік картамен) жатыр. Пакеттер бір IP желіден келесісіне жіберу үшін қызмет етеді.