Berbagi teknologi

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Penafian: Artikel ini mengacu pada "Arsitek sistemTutorial (Edisi Kedua)", jika ada pelanggaran akan segera saya ubah dan hapus.

Sebuah sistem yang menggunakan jalur komunikasi untuk menghubungkan sistem komputer dan peralatan komunikasi yang tersebar secara geografis dengan fungsi independen dalam berbagai bentuk, dan bergantung pada perangkat lunak jaringan dan protokol komunikasi untuk mewujudkan pembagian sumber daya dan transmisi informasi.

1. Konsep dasar jaringan

1. Perkembangan

(1) Kelahiran

Pada tahun 1960an, sistem online jarak jauh yang berpusat pada satu komputer digunakan untuk tujuan mengirimkan informasi.

(2) Formasi

Pada tahun 1960an dan 1970an, beberapa host saling terhubung melalui jalur komunikasi dengan tujuan berbagi sumber daya satu sama lain.

(3) Interkoneksi

Dari akhir 1970-an hingga 1990-an, terdapat jaringan terbuka dan terstandarisasi dengan arsitektur jaringan terpadu dan memenuhi standar internasional. Periode ini menghasilkan dua arsitektur penting: arsitektur TCP/IP dan arsitektur OSI dari Organisasi Internasional untuk Standardisasi.

(4) Perkembangan pesat

Dari tahun 1990-an hingga sekarang, jaringan area lokal telah matang, serat optik dan teknologi jaringan berkecepatan tinggi telah muncul, dan Internet yang diwakili oleh Internet telah berkembang.

2. Fungsi

(1) Komunikasi data (fungsi utama)

Suatu metode komunikasi yang menggunakan teknologi transmisi data untuk mentransfer informasi antara dua node komunikasi menurut protokol komunikasi tertentu. Informasi yang ditransfer dinyatakan dalam bentuk data biner. Fitur: Terkait dengan telematika.

PS: Tiga bisnis komunikasi utama: telegraf, telepon, dan jaringan komputer

(2) Berbagi sumber daya (tujuan utama)

Berbagi sumber daya perangkat keras, sumber daya perangkat lunak, dan sumber daya data

(3) Manajemen terpusat

SALAH

(4) Menerapkan pemrosesan terdistribusi

Tugas-tugas besar dibagi menjadi tugas-tugas kecil yang diproses oleh komputer berbeda dan kemudian diselesaikan secara terpusat.

(5) Penyeimbangan beban

Mengacu pada beban kerja yang didistribusikan secara merata ke setiap sistem komputer di jaringan. Pusat jaringan bertanggung jawab atas distribusi dan pemantauan. Ketika komputer tertentu kelebihan beban, sistem secara otomatis mentransfer ke sistem komputer dengan beban lebih ringan.

3. Indikator yang relevan

(1) Indikator kinerja

• Kecepatan (kecepatan data/kecepatan bit, salah satu indikator kinerja terpenting, satuan b/s (bit per detik))

Kecepatan di mana host atau perangkat komunikasi yang terhubung ke jaringan komputer mengirimkan data melalui saluran digital.

• Bandwidth (dua arti)

1) Mengacu pada lebar saluran suatu sinyal. Bandwidth suatu sinyal mewakili rentang frekuensi yang ditempati oleh berbagai komponen frekuensi yang terkandung dalam suatu sinyal. Satuannya adalah Hertz (kilohertz, megahertz, gigahertz, dll.)

2) Jaringan komputer: Bandwidth mewakili kemampuan jalur komunikasi jaringan untuk mengirimkan data. Bandwidth jaringan mewakili "kecepatan data tertinggi" yang dapat berpindah dari satu node ke node lain dalam jaringan per satuan waktu. Satuan: bit per detik, b/s

• Hasil

Jumlah data yang melewati jaringan (atau saluran, antarmuka) tertentu per satuan waktu. Dibatasi oleh bandwidth jaringan atau kecepatan pengenal jaringan.

Terkadang throughput juga dapat dinyatakan dalam byte atau frame yang ditransfer per detik.

• Latensi (penundaan/penundaan, indikator kinerja penting)

Waktu yang dibutuhkan data (pesan, paket, atau bahkan bit) untuk berpindah dari satu ujung jaringan (link) ke ujung lainnya.

Ini dibagi menjadi: penundaan pengiriman, penundaan propagasi, penundaan pemrosesan, penundaan antrian, dll.

• Waktu pulang pergi (RTT, metrik kinerja penting)

Waktu yang berlalu sejak pengirim mengirimkan data hingga pengirim menerima konfirmasi dari penerima (penerima mengirimkan konfirmasi segera setelah menerima data).

• Pemanfaatan

Pemanfaatan saluran: probabilitas bahwa saluran tersebut digunakan (data lewat), dinyatakan dalam persentase. Pemanfaatan saluran yang benar-benar menganggur adalah nol.

Pemanfaatan jaringan: Rata-rata tertimbang pemanfaatan saluran di seluruh jaringan.

(2) Indikator non-kinerja

• biaya

• kualitas

• standardisasi

• keandalan

• Skalabilitas dan kemampuan untuk ditingkatkan

• Kemudahan pengelolaan dan pemeliharaan

4. Prospek lamaran

Jaringan terbesar kedua di dunia setelah Jaringan Telepon Global

2. Teknologi Komunikasi (Dasar-Dasar Jaringan Komputer)

1. Saluran

Transmisi informasi: Proses di mana sumber dan sink mengirim dan menerima informasi melalui saluran.

(1) Klasifikasi

(2) Proses pemrosesan transmisi informasi

1) Saluran adalah saluran penyampaian informasi

2) Pemancar menerima informasi yang dikirim oleh sumber, mengkodekan dan memodulasinya, mengubah informasi menjadi sinyal yang sesuai untuk transmisi pada saluran, dan mengirimkannya ke saluran.

3) Penerima bertanggung jawab untuk menerima informasi dari saluran, mendemodulasi dan mendekodekannya, dan mengembalikan informasi ke host. Tidak semua sinyal frekuensi dapat ditransmisikan melalui saluran tersebut. Ukuran rentang frekuensi adalah bandwidth saluran.

(3)rumus Shannon

Hitung kapasitas saluran: laju transmisi maksimum saluran

C=B*log2(1+S/N)

C: Kapasitas saluran, b/s

B: bandwidth sinyal, Hz

S: daya rata-rata sinyal, W

N: kekuatan kebisingan rata-rata, W

S/N: rasio signal-to-noise, dB (desibel)

Untuk meningkatkan kapasitas saluran, Anda dapat menggunakan bandwidth yang lebih besar untuk mengurangi rasio signal-to-noise; atau menggunakan bandwidth yang lebih kecil untuk meningkatkan rasio signal-to-noise.

2. Transformasi sinyal

Pemrosesan sinyal pemancar: pengkodean sumber, pengkodean saluran, interleaving, pembentukan pulsa, modulasi.

Pemrosesan sinyal penerima: demodulasi, keputusan pengambilan sampel, deinterleaving, pengodean saluran, pengodean sumber.

(1) Pengkodean sumber

Pengkodean kompresi konversi sinyal analog-analog-ke-digital (menghilangkan informasi yang berlebihan) -sinyal digital

(2) Pengodean saluran

Dengan menambahkan informasi yang berlebihan untuk deteksi kesalahan dan koreksi di pihak penerima.

(3) Jalinan

Untuk mengatasi masalah kesalahan decoding saluran yang disebabkan oleh kesalahan bit terus menerus, interleaving mengganggu urutan data setelah pengkodean saluran sesuai dengan aturan tertentu. Pihak penerima mengembalikan urutan data melalui interleaving sebelum decoding.

(4) Pembentukan pulsa

Untuk mengurangi kebutuhan bandwidth, data yang dikirimkan diubah menjadi bentuk gelombang yang sesuai.

(5) Modulasi

Proses membawa informasi menjadi sinyal pembawa frekuensi tinggi yang memenuhi persyaratan sinyal.

3. Gunakan kembali teknologi

Transmisi beberapa saluran data secara bersamaan memerlukan penggunaan teknologi multiplexing dan akses ganda.

Mengacu pada teknologi transmisi beberapa saluran data secara bersamaan pada satu saluran.

(1) Multiplexing pembagian waktu TDM

(2) Multiplexing pembagian frekuensi FDM

(3) multiplexing pembagian kode CMD

4. Teknologi akses ganda

Sebuah teknologi yang mentransmisikan data dari banyak pengguna secara bersamaan dalam satu saluran, dan memisahkan data dari beberapa pengguna di pihak penerima.

(1) akses ganda pembagian waktu TDMA

(2) Akses Ganda Divisi Frekuensi FDMA

(3) akses ganda pembagian kode CMDA

5. Karakteristik jaringan komunikasi 5G

3. Teknologi jaringan

1. Jaringan Area Lokal (LAN)

Sekelompok komputer (yaitu jaringan komunikasi) yang menghubungkan beberapa komputer melalui media transmisi dalam jangkauan geografis terbatas. LAN ditutup.

(1) Topologi jaringan

• struktur bintang

Dengan mengambil node pusat (pusat kendali) sebagai pusatnya, ia dihubungkan ke pusat melalui jalur penghubung. Data yang dikirimkan oleh suatu node harus melewati node pusat.

Keuntungan: kecepatan transmisi yang cepat (komunikasi antara dua node hanya membutuhkan dua langkah), struktur jaringan yang sederhana, konstruksi jaringan yang mudah, serta kontrol dan pengelolaan yang mudah

Kekurangan: keandalan rendah, kemampuan berbagi jaringan buruk, begitu node pusat lumpuh, seluruh jaringan lumpuh

• Struktur pohon (jaringan terpusat hierarkis)

Fitur: Biaya jaringan rendah dan struktur sederhana. Tidak ada loop antara dua node mana pun, setiap tautan mendukung transmisi dua arah, dan perluasan node nyaman dan fleksibel, sehingga memudahkan untuk memeriksa jalur tautan.

Kekurangan: Kegagalan link node non-daun akan mempengaruhi keseluruhan sistem jaringan.

• struktur bus

Setiap perangkat node terhubung ke bus. Semua perangkat node mengirimkan informasi melalui bus.

Kegagalan bus akan mempengaruhi komunikasi setiap node.

• struktur cincin

Setiap node dihubungkan melalui suatu link komunikasi yang dihubungkan ujung ke ujung, membentuk suatu loop tertutup.

Status setiap perangkat adalah sama, dan informasi mengalir dalam satu arah sesuai arah yang tetap.

Setiap kegagalan node menyebabkan kelumpuhan fisik, yang tidak kondusif untuk ekspansi, penundaan respons sistem lama dan efisiensi transmisi informasi rendah.

• jaringan

Ada hubungan komunikasi antara node mana pun. Kegagalan suatu node tidak mempengaruhi node lainnya.

Pengkabelan yang rumit, biaya konstruksi yang tinggi, dan metode pengendalian yang rumit

(2) Teknologi Ethernet (teknologi LAN yang paling umum)

• Struktur rangka Ethernet

Frame Ethernet: Paket data pada link Ethernet, strukturnya adalah sebagai berikut:

DMAC: Alamat MAC terminal tujuan

SMAC: alamat MAC sumber

Panjang/Jenis: 2 byte, nilainya lebih besar dari 1500, jenis bingkai data kurang dari 1500 mewakili panjangnya

DATA/PAD: data spesifik, tidak kurang dari 64 byte (kurang dari 64 byte, diperlukan konten padding tambahan)

FCS: Bidang pemeriksaan bingkai

• Panjang bingkai minimum (64 byte)

Maksud/alasan : Untuk menghindari pengiriman node yang telah mengirimkan bit terakhir paket data, namun bit pertamanya belum terkirim ke node yang lebih jauh. Data yang dikirim salah mengira saluran sedang menganggur, sehingga mengakibatkan konflik pengiriman data pada tautan.

• Jarak transmisi maksimum

Tidak ada batasan ketat, tetapi dipengaruhi oleh kualitas saluran, redaman sinyal, dll.

• Alur kontrol

Fungsi: Mencegah hilangnya bingkai saat peralatan diblokir.

2. LAN Nirkabel (WLAN)

(1) topologi WLAN

• Poin ke poin

• Tipe HUB

Terdiri dari satu simpul pusat (HUB) dan beberapa simpul periferal. Komunikasi yang dikendalikan secara terpusat.

• Didistribusikan sepenuhnya

Tidak ada aplikasi khusus.

3. Jaringan Area Luas (WAN)

antar kota, negara atau negara

Jaringan area luas terdiri dari subnet komunikasi (terdiri dari perangkat node komunikasi dan tautan yang menghubungkan perangkat ini) atau subnet sumber daya (kumpulan perangkat dan perangkat lunaknya yang mengimplementasikan fungsi berbagi sumber daya dalam jaringan)

(1) Teknologi terkait

(2) Fitur

1) Berorientasi pada layanan komunikasi data, mendukung pengguna dalam menggunakan komputer untuk bertukar informasi jarak jauh;

2) Cakupan luas, jarak komunikasi jauh, dan jaringan area luas tidak memiliki topologi tetap

3) Departemen atau perusahaan telekomunikasi bertanggung jawab atas komponen, pengelolaan dan pemeliharaan, serta menyediakan layanan berbayar yang berorientasi komunikasi kepada seluruh masyarakat.

(3) Klasifikasi

• jaringan transmisi publik

• Jaringan transmisi khusus

• jaringan transmisi nirkabel

4. Jaringan Wilayah Metropolitan (MAN)

Jaringan didirikan oleh satu kota

3 level: lapisan inti, lapisan agregasi, dan lapisan akses

5. Jaringan komunikasi seluler

4. Teknologi jaringan

1. Peralatan jaringan dan tingkat kerjanya

(1) Pusat

Dalam bentuk peralatan jaringan yang paling sederhana, data yang diterima dari satu port diteruskan ke semua port lainnya, terlepas dari apakah sistem yang terhubung ke port tersebut sudah siap atau belum. Satu port ditetapkan sebagai port uplink dan dapat digunakan untuk terhubung ke hub atau perangkat routing lain.

(2) Pengulang

Peralatan interkoneksi LAN terletak di lapisan fisik sistem OSI.

(3) Jembatan jaringan

Lapisan data link dari sistem OSI.

(4) Beralih

Lapisan data link OSI. Menyediakan saluran penerusan eksklusif untuk dua node jaringan yang mengakses switch. Ia memiliki fungsi pengalamatan dan peralihan otomatis, kemampuan untuk menghindari konflik port dan meningkatkan throughput jaringan.

(5) Perute

Lapisan jaringan OSI. Biasanya digunakan untuk interkoneksi WAN atau WAN dan LAN.

(6) Dinding api

Firewall perangkat keras: Program firewall dibangun ke dalam chip.

2. Protokol jaringan

(1) Model interkoneksi sistem terbuka (OSI/RM)

Dari lapisan rendah ke lapisan tinggi: lapisan fisik, lapisan data link, lapisan jaringan, lapisan transport, lapisan sesi, lapisan presentasi, dan lapisan aplikasi

Perjanjian disediakan antara lapisan yang sama, dan layanan disediakan oleh lapisan atas dan bawah.

(2) kumpulan protokol OSI

(3) kumpulan protokol TCP/IP

Keluarga protokol TCP/IP: Protokol Internet IP, Protokol Kontrol Transmisi TCP, Protokol Datagram Pengguna UDP, Protokol Terminal Virtual TELNET, Protokol Transfer File FTP, Protokol Transfer Email SMTP, Protokol Transfer Berita Online NNTP, Protokol Transfer Hiperteks HTTP

(4) Perbandingan antara model ISO/OSI dan model TCP/IP

3. Pertukaran teknologi

(1) Beralih fungsi

Fungsi pengumpulan garis; fungsi penghubung;

(2) Prinsip dasar pertukaran

Switch adalah perangkat jaringan berdasarkan identifikasi alamat MAC yang dapat menyelesaikan fungsi enkapsulasi dan meneruskan paket data.

Pembelajaran jalur penerusan; penerusan data; pembajakan alamat tautan

(3) Ganti protokol

Spanning Tree Protocol (STP): Memecahkan Masalah Link Loop

4. Teknologi perutean

(1) Prinsip perutean

Menerima paket data yang berasal dari antarmuka jaringan, dan menentukan alamat selanjutnya yang akan diteruskan berdasarkan alamat tujuan datagram.

(2) Protokol perute

Protokol perutean: Protokol yang menentukan bagaimana paket data diteruskan.

Klasifikasi:

• Protokol Gerbang Interior TGP

Protokol perutean berjalan dalam sistem otonom AS

• Protokol Gateway Eksterior EGP

Protokol perutean antar AS

5. Rekayasa Jaringan

1. Perencanaan jaringan

Termasuk: analisis permintaan jaringan, analisis kelayakan, analisis jaringan yang ada (saat mengoptimalkan dan meningkatkan jaringan yang ada)

2. Desain jaringan

Rancang solusi yang memecahkan masalah pengguna. Termasuk: penentuan tujuan jaringan secara keseluruhan, penentuan prinsip desain keseluruhan, desain subnet komunikasi, pemilihan peralatan, desain keamanan jaringan, dll.

3. Implementasi jaringan

Termasuk: rencana implementasi proyek, penerimaan desain jaringan, instalasi dan debugging peralatan, operasi uji coba dan peralihan sistem, pelatihan pengguna, dll.