General Packet Radio Service – пакетная радиосвязь общего пользования – надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю сети сотовой связи производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и со внешними сетями, в т.ч. Интернет. GPRS предлагает тарификацию объему переданной / полученной информации, а не по времени проведенному online.
В сетях GSM большинством операторов сотовой связи приоритет отдается голосовому трафику, а GPRS (и его варианты) получают доступ по остаточному принуждению.
Классы GPRS:
Первая часть класса (указывает на возможности по совместному использованию голосовых и пакетных (GPRS) сервисов);
- Class A – подразумевает одновременное использование: можно одновременно совершать / принимать вызов и принимать / передавать данные. (На июнь 2005 г. устройства класса А не производятся.)
- Class B – подразумевает автоматическое переключение между сессиями в перерывах между сеансами приема / передачи данных (даже если сессия не прервана) можно совершать голосовые звонки (большинство телефонов).
- Class C – подразумевает использование только одного вида сервиса, применяется в GPRS-модемах.
Вторая часть класса (указывает на возможности по скорости обмена данными) представляет собой число от 1 до 32, по которому можно определить максимальное количество тайм-слотов.\
EDGE.
(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) – цифровая технология для мобильной связи, которая функционирует как надстройка над 2G и 2,5G (GPRS) сетями. Эта технология работает в TDMA и GSM сетях. Для поддержки EDGE в сети GSM требуется определенные модификации и усовершенствования. На основе EDGE могут работать:
- ECSD – ускоренный доступ в интернет по каналу CSD,
- EHSCSD – по каналу
- HSCSD и EGPRS – по каналу GPRS.
LTE.
Long Term Evolution («Эволюция в долгосрочной перспективе») – технология мобильной передачи данных поколения 4G. Построена на основе IP-технологии и обеспечивает высокую скорость передачи данных. В сети LTE используется технология коммутации пакетов (вместо технологии коммутации каналов). Управление на уровне пакета, а не на уровне сеанса связи.
Скорость от станции 300 Мбит/с (реально 40-50 Мбит/с), от абонента 75 Мбит/с (реально 20-25 Мбит/с).
Радиус действия – 5 км (возможно расширение до 100 км при увеличении мощности передатчика и высоты антенны).
Сетевое оборудование.
Классификация сетевого оборудования.
По наличию «интеллекта» (возможности преобразования сигнала):
1) Пассивное:
- кабели, разъемы, розетки;
- концентраторы (hub);
- повторители;
2) активное:
- модемы;
- коммутаторы (switch);
- маршрутизаторы (router);
- точки доступа;
- мосты.
Пассивное – не меняет сигнал либо очищает от помех и усиливает.
Активное – очищает от помех и усиливает и может менять сигнал.
Концентратор.
Сетевой концентратор (hub) – сетевое устройство, для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. В настоящее время почти не используется – им на смену пришли сетевые коммутаторы (switch), выделяющие каждое подключенное устройство в отдельный сегмент.
Принцип работы.
Концентратор работает на физическом уровне сетевой модели OSI, повторяет приходящий на один порт сигнал на все активные порты. В случае поступления сигнала на два и более порта одновременно возникает коллизия и передаваемые кадры данных теряются. Т.о. все подключенные к концентратору устройства находятся в одном домене коллизий.
Концентраторы всегда работают в режиме полудуплекса, все подключенные устройства разделяют между собой предоставляемую полосу доступа.
Основные характеристики:
- количество портов (кратно 8);
- скорость передачи данных;
- тип сетевого носителя.
Повторитель.
Повторитель воспроизводит входящие импульсы, удаляет шумовые сигналы и передает вновь сформированные пакеты в следующий кабельный сегмент. Никакого редактирования или анализа поступающих данных повторитель не производит.
Модем.
Модем (модулятор-демодулятор) – устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Модулятор осуществляет модуляцию, т.е. изменяет характеристики несущего сигнала в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс.
Коммутатор.
Сетевой коммутатор (switch) – устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Использование коммутаторов повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.
Возможность полнодуплексного режима работы.
Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI и потому в общем случае может только объединять узлы одной сети по их MAC-адресам. Для соединения сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы.
Принцип работы.
Коммутатор хранит в памяти таблицу, в которой указывается соответствие MAC-адресов узла порту коммутатора. При включении коммутатора эта таблица пуста, и он работает в режиме обучения. В этом режиме поступившие на какой-либо порт данные передаются на все остальные порты коммутатора. При этом коммутатор анализирует кадры и, определив MAC-адрес хоста-отправителя, заносит его в таблицу. Впоследствии, если на один из портов коммутатора поступает кадр, предназначенный для хоста, MAC-адрес которого уже есть в таблице, то этот кадр будет передан только через порт, указанный в таблице. Если MAC-адрес хоста-получателя еще не известен, то кадр будет продублирован на все интерфейсы. Со временем коммутатор строит полную таблицу для всех своих портов, и в результате трафик локализуется.
Режимы коммутации:
- с промежуточным хранением (Store and Forward) коммутатор читает всю информацию во фрейме, проверяет его на отсутствие ошибок, выбирает порт коммутации и после этого посылает в него фрейм;
- сквозной (cut-through) коммутатор считывает во фрейме только адрес назначения и после этого выполняет коммутацию. Этот режим уменьшает задержки при передаче, но в нем нет метода обнаружения ошибок.
- бесфрагментный (fragment-free) или гибридный. Этот режим является модификацией сквозного режима, передача осуществляется после фильтрации фрагментов коллизий (фреймы размером 64 байта обрабатываются по технологии).
Маршрутизатор.
Маршрутизатор (router) – сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определениях правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети. (работает на IP-адресах)
Таблица маршрутизации.
Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей – маршрутов, в каждой из которых содержится адрес сети получателя, адрес следующего узла, которому следует передать пакеты и некоторый вес записи – метрика.
Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемых протоколов маршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебная информация.
Способы получения.
- статическая маршрутизация – когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную;
- динамическая маршрутизация – когда записи в таблице обновляются автоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации –RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS, BGP и др.
Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальных путей к сетям назначения на основе различных критериев – количества промежуточных узлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных и т.д. критериями вычисления маршрутов чаще всего зависит от протокола маршрутизации, а также задается конфигурацией маршрутизатора.