Otázka č. 6 - Fyzická vrstva

Význam vrstvy, přenos dat – PDU, signál symetrický/asymetrický, pásmo základní/přeložené, strukturovaná kabeláž

1. vrstvy ISO/OSI modelu - pouze seřazeně vypsat :)
2. význam vrstvy a její úkoly, která zařízení pracují na této vrstvě?
3. přenosová média - rozdělení a jejich popis - rozepiš se (výhody, nevýhody, vlastnosti, vzdálenosti, kategorie…)
4. vysvětli pojmy - duplex, IEEE 802.3, IEEE 802.11, šířka pásma, propustnost
5. co můžeme říct o kabelu s označením 1000BASE-T a 100BASE-LX10

1. Význam

• Nejnižší vrstva v modelu ISO/OSI
• Zajišťuje přenos bitů po komunikačním kanálu, pomocí elektrických, optických nebo bezdrátových signálů
• mechanismy pro detekci chyb v přenesených datech
• Určuje rychlost přenosu a šířku pásma
• Definuje fyzické vlastnosti přenosového média
• Zajištujě synchronizaci mezi vysílačem a přijímačem

2. Přenos dat

• bity (0,1)
• Změna napětí nebo světelného signálu
• Přenosové médium (kabel, optické vlákno, bezdrátově)
• Přenosová rychlost (bit/s)
• Příklad: 101011010110010110

3. Signály

Symetrický

• změna napětí nebo amplitudy signálu při přechodu z jednoho stavu na druhý je stejná jako při přechodu z druhého stavu zpět
• diferenciální signálové páry (Ethernet, USB)

Asymetrický

• Změna z jednoho stavu na druhý může být odlišná od změny z druhého stavu zpět.
• Jednoduchý sériový signál

4. Pásma

Základní

• frekvenční složka blízko nule
• digitalní signal (přenos dat přes vodiče)
• nejsou modulovány na vyšší frekvence

Přeložené

• modulovány nebo posunuty na vyšší frekvence
• použito pro bezdrátovou komunikaci
• může obsahovat více různých frekvencí

5. Strukturovaná kabeláž

• obecné označení metalických a optických prvků, které umožňují propojení jednotlivých uživatelů v rámci počítačové sítě.

Telekomunikační zásuvky

• připojení koncových uživatelských zařízení
• dvouproudové provedení
  • připojení počítače, notebooku
  • připojení telefonu

Patch panel

• umístěny v rozvaděčích v telekomunikační místnosti
• slouží správci sítě k připojení jednotlivých uživatelů do aktivních zařízení (switch)

Horizontální kabely

• čtyři kroucené páry
• propojují telekomunikační zásuvky a patch panely.

Patch kabely

• připojení uživatelských zařízení do počítačové sítě na straně telekomunikačních zásuvek a připojení jednotlivých portů patch panelů do aktivních zařízení na straně rozvaděče.

kategorie podle výkonnosti

• Cat 3. (10 Mbit/s)
• Cat 5. (100 Mbit/s)
• Cat 5e. (1 Gbit/s)
  • šířka pásma 100 MHz
• Cat 6. (1 Gbit/s)
  • šířka pásma 250 MHz
• Cat 6a. (10 Gbit/s)
  • šířka pásma 500 MHz
• Cat 7. (10 Gbit/s)
  • šířka pásma 600 MHz
• Cat 7a. (10 Gbit/s)
  • šířka pásma 1000 MHz
• Cat 8. (25/40 Gbit/s)
  • šířka pásma 2000 MHz

Typy kabelů

CC (Copper cabling)

• metalické kabely
• čím delší, tím větší útlum
• signál je citlivý na rušení

Koaxiální kabel

• vrstvy
  • vnější plášť
  • měděné opletení -> druhý vodič a jako šťít pro vnitřní vodič
  • plastová izolace
  • měděný vodič

UTP

• Unshielded Twisted Pair
• nejčastěji zakončeno koncovkou RJ-45
• 4 páry kroucených vodičů
• vrstvy
  • vnější plášť
  • zakroucené páry
  • plastová izolace
  • měděný vodič
• zakroucením do párů se snižuje rušení (obrácená polarita vodičů v páru)
• každý vodič má svou barvu

STP

• Shielded Twisted Pair
• jedná se o UTP s kroucenými páry, které jsou navíc obaleny kovovým pláštěm
• poskytuje lepší ochranu proti rušení
• těžší instalace kvůli uzemnění kovového pláště
• vrstvy
  • vnější plášť
  • kovový plášť
  • foliový štít pro každý pár
  • plastová izolace
  • měděný vodič

RJ45

Optické kabely

• o hodně dražší než metalické
• vysoká rychlost přenosu
• nízký útlum
• nízká citlivost na rušení
  • vysoká odolnost proti elektromagnetickým vlivům
• větší přenosová vzdálenost
• větší šířka pásma
• využívá buď laser (pro delší) vzdálenosti) nebo LED (pro kratší vzdálenosti) - rozdíl je v ceně

Single-mode vs Multi-mode

• single-mode
  • menší průměr jádra
  • laserový zdroj
  • větší přenosová vzdálenost
  • dražší
• multi-mode
  • větší průměr jádra
  • LED zdroj
  • kratší přenosová vzdálenost
  • levnější

Pojmy

duplex

• režim komunikace
• jakým způsobem dokáží dvě zařízení komunikavat v jeden okamžik
• full-duplex
  • obě zařízení mohou komunikovat současně
  • obě zařízení mohou posílat a přijímat data
• half-duplex
  • obě zařízení nemohou komunikovat současně
  • obě zařízení mohou posílat nebo přijímat data

IEEE 802.3

• Ethernet
• drátová komunikace

IEEE 802.11

• Wi-Fi
• bezdrátová komunikace
• různé standardy - liší se rychlostí, spolehlivostí a přenosovou kapacitou

šířka pásma

• kapacita přenosového média
• množství dat, která mohou v daném časovém okamžiku být přenesena (kolik bitů lze přenést za sekundu)

propustnost

• rychlost přenosu dat
• Rychlost, jakou se bity přenášejí přes médium za dané časové období

co můžeme říct o kabelu s označením 1000BASE-T a 100BASE-LX10

1000BASE-T

• 1000BASE = Gigabit Ethernet

• T = Twisted Pair

• Gigabit Ethernet

• UTP kabely

• 1000 Mbit/s

100BASE-LX10

• 100BASE = Fast Ethernet

• LX = Long-wavelength (multimode optické vlákno)

• 10 = 10 km

• Fast Ethernet

• 100 Mbit/s

• optické kabely