Teknologi Rangkaian Komputer

Presentasi berjudul: "Teknologi Rangkaian Komputer"— Transcript presentasi:

1 Teknologi Rangkaian Komputer
TK3133 Teknologi Rangkaian Komputer Teknologi LAN (1) mhmh

2 Pengenalan Konsep rangkaian kawasan setempat (LAN) dan teknologinya
Kepentingan perkongsian dalam LAN Asas topologi rangkaian Pengalamatan perkakasan dan pengecaman jenis kerangka mhmh

3 Kategori Rangkaian Jenis sambungan rangkaian:
Titik-ke-titik atau Rangkaian Mesh Perkongsian Saluran Komunikasi mhmh

4 Komunikasi Titik-ke-Titik
Konfigurasi talian asal sistem komunikasi Komputer dihubungkan oleh saluran komunikasi yang setiap satunya menghubungkan dua komputer membentuk rangkaian mesh atau titik-ke-titik membenarkan fleksibiliti dalam komunikasi perkakasan, format paket dan sebagainya membekalkan keselamatan oleh kerana saluran komunikasi tidak dikongsi mhmh

5 Sambungan dalam titik-ke-titik
Bilangan wayar bertambah apabila bilangan komputer turut bertambah Cth : sambungan 2,3,4 komputer mhmh

6 Sambungan dalam titik-ke-titik
menambah satu komputer (komputer ke-N) memerlukan N-1 sambungan baru Bil. sambungan = (N2 – N)/2 Kelemahannya mahal dan talian terlalu banyak mhmh

7 Perkongsian Saluran Komunikasi
Berbeza dengan rangkaian jarak jauh Mengatasi kelemahan titik-ke-titik yang mahal, berdedikasi dan tindanan Memperkenalkan LAN – Rangkaian Kawasan Setempat yang berkongsi satu saluran komunikasi (kabel) oleh beberapa komputer mhmh

8 Rangkaian Kawasan Setempat
Mengurangkan bilangan saluran komunikasi dengan memperkenalkan Rangkaian Kawasan Setempat (LAN) LAN dibangunkan pada awal 1970an Idea utama - mengurangkan bilangan saluran dengan berkongsi sambungan di antara komputer Tetapi tidak sesuai untuk jarak jauh kerana masalah koordinasi mhmh

9 Rangkaian Kawasan Setempat
Teknologi LAN mengurangkan kos dengan mengurangkan bilangan sambungan Tetapi komputer yang terhubung terpaksa bersaing untuk menggunakan sambungan yang dikongsi menggunakan prinsip locality of reference untuk dapatkan corak komputer berkomunikasi mhmh

10 Rangkaian Terpancar LAN adalah rangkaian terpancar
paket data yang dihantar oleh satu stesen akan dihantar kepada kesemua stesen Pengenalan topologi dalam LAN rangkaian boleh dikategorikan mengikut bentuk 3 topologi yang popular bintang, cincin dan bas mhmh

11 Topologi Bintang Semua komputer dihubungkan kepada satu titik tengah dipanggil hub Hub sebagai peranti yang terima paket data dan hantar kepada destinasi mhmh

12 Topologi Bintang Secara praktiknya, pemasangan kabel boleh selari (atau tidak) dengan komputer mhmh

13 Topologi Bintang Akibatnya :- mhmh

14 Topologi Cincin Komputer dihubungkan dalam satu gelung tertutup
Hos pertama akan hantar data kepada kedua, kedua hantar data kepada ketiga dan seterusnya. Kabel penyambung yang pendek dari komputer kepada cincin mhmh

15 Topologi Cincin Satu komputer menghubungkan dua komputer mhmh

16 Topologi Bas Satu kabel menghubungkan semua komputer
Setiap komputer mempunyai penyambung kepada kabel yang dikongsi Komputer mesti sinkroni dan benarkan hanya satu komputer menghantar data pada satu masa mhmh

17 Topologi Bas Satu kabel menghubungkan banyak komputer mhmh

18 Pelbagai Topologi Topologi masing-masing mempunyai kebaikan dan kelemahannya Pilihan bergantung kepada skema pendawaian mhmh

19 Contoh Rangkaian Kawasan Setempat Bas - Ethernet
Ethernet ialah kawalan capaian rangkaian LAN yang paling biasa digunakan Dibangunkan oleh Xerox pada pertengahan 70an - diurus oleh IEEE Menggunakan topologi bas satu kabel sepaksi (ether) sambung pelbagai komputer mhmh

20 Rangkaian Kawasan Setempat - Ethernet
Satu kabel Ethernet dipanggil segmen had sehingga 500m panjangnya Kadar penghantaran data ialah 10Mbps, 100Mbps (Fast Ethernet) dan 1Gbps (Gigabit Ethernet) Menggunakan pemodulatan isyarat Pengenkodan Manchester mhmh

21 Pengenkodan Manchester
(a) Binary encoding, (b) Manchester encoding, (c) Differential Manchester encoding. mhmh

22 Rangkaian Kawasan Setempat - Operasi Ethernet
Satu komputer hantar pada satu masa isyarat ialah pembawa yang dimodulasikan yang dibawa daripada penghantar pada dua arah sepanjang segmen mhmh

23 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection CSMA/CD
Tidak ada kawalan pusat yang uruskan apabila komputer hantar pada ether guna CSMA untuk koordinasi penghantaran di antara komputer yang terhubung Carrier sense: stesen mendengar saluran sebelum hantar Collision Detection: stesen boleh tentukan samada kerangka mengalami pertembungan dengan mendengar saluran ketika menghantar mhmh

24 CSMA/CD - IEEE 802.3 Piawaian 802.3
Asas ialah 10-Mbps “Ethernet” mhmh

25 LAN Tanpa Wayar 802.11 dan CSMA/CA
Beroperasi pada 11Mbps menggunakan frekuensi dalam julat 2.4 GHz Mengelakkan pertembungan guna CSMA dengan Collision Avoidance mhmh

26 LocalTalk Teknologi LAN yang guna topologi bas
antaramuka termasuk komputer Macintosh kos-rendah, senang untuk pemasangan dan penyambungan guna CSMA/CD mhmh

27 Bas Token - IEEE 802.4 Kelemahan bas sebab ada pertembungan – Pilih teknik elak pertembungan Konsep Token – bas dan ring Hanya penghantar yang terima token dibenarkan menghantar kerangka Lepas giliran hantar, passkan token mhmh

28 Bas Token Tetapkan giliran siapa selepas ini untuk terima token untuk keadilan capaian mhmh

29 Cincin Token - IEEE 802.5 (IBM Token Ring)
Beroperasi pada 4 dan 16 Mbps Tiada bas hanya nod dan talian guna penghantaran token untuk sinkronikan capaian pada cincin Setiap nod hantar kerangka mengikut pusingan jam dengan mendapatkan token terlebih dahulu mhmh

30 FDDI Fiber Distributed Data Interconnect (FDDI) adalah teknologi cincin guna fiber optik di antara stesen hantar pada kadar 100Mbps guna sepasang fiber untuk membentuk 2 gelung sepusat untuk tujuan back-up jika berlaku kerosakan mhmh

31 FDDI Penggunaan dua arah aliran mhmh

32 ATM - Rangkaian Bintang
Teknologi Asynchronous Transfer Mode mengandungi suis paket di mana komputer boleh dihubungkan Suis ATM membentuk hub di mana komputer dihubungkan dalam topologi bintang data daripada penghantar dilalukan terus melalui suis kepada destinasi mhmh

33 ATM - Rangkaian Bintang
Kadar penghantaran melebihi 100Mbps menggunakan fiber optik untuk sambungkan komputer kepada suis setiap sambungan mengandungi 2 fiber mhmh

34 Komunikasi Pasangan Komputer dalam LAN
Teknik bagaimana menghantar mesej melalui medium LAN kepada satu destinasi komputer yang khusus Penghantar komputer menggunakan alamat perkakasan untuk mengenalpasti destinasi yang dituju dalam kerangka Penghantar turut kenalpasti jenis data yang dibawa di dalam kerangka mhmh

35 Mengenal destinasi Data dihantar pada rangkaian yang dikongsi sampai pada semua komputer yang dihubungkan kepadanya perantaramuka perkakasan kesan penghantaran kerangka dan ekstrak kerangka daripada medium Tapi kebanyakan aplikasi hanya mahu data dihantar kepada destinasi sahaja dan bukannya semua komputer mhmh

36 Pengalamatan Perkakasan
Kebanyakan teknologi rangkaian mempunyai satu skima pengalamatan perkakasan yang mengenalpasti sesuatu stesyen atau komputer Setiap stesen diumpukkan satu alamat perkakasan numerik atau alamat fizikal yang unik Penghantar akan masukkan alamat perkakasan pada setiap kerangka yang dihantar (sumber dan destinasi) Hanya stesyen yang dikenal dari kerangka terima salinan kerangka tersebut mhmh

37 Perkakasan LAN dan penapisan paket
Organisasi perkakasan LAN dan komputer mhmh

38 Format Alamat Perkakasan
Nilai numerik saiz dipilih dari teknologi rangkaian tertentu Panjangnya dari satu sehingga enam bytes unik dalam satu LAN statik, dinamik dan boleh-konfigur mhmh

39 Format Kerangka dan Kepala Kerangka
Piawaian Teknologi LAN takrifkan format kerangka untuk setiap teknologi format am: Kepala mempunyai alamat dan maklumat tambahan (dalam medan saiz tetap) kawasan data boleh pelbagai saiz mhmh

40 Contoh Format Kerangka
Format Kerangka Ethernet mhmh

41 Ringkasan Teknologi LAN menggunakan medium komunikasi yang dikongsi untuk menyambungkan pelbagai komputer pada jarak yang dekat perlu sinkronikan penggunaan medium untuk perkongsian muatan Topologi LAN - bintang, cincin, bas Teknologi LAN - Ethernet, LocalTalk, FDDI, ATM, tanpa wayar mhmh

42 Ringkasan Teknologi LAN menggunakan alamat perkakasan untuk kenalpasti destinasi untuk kerangka yang dihantar pada saluran komunikasi yang dikongsi Setiap teknologi LAN takrifkan format perkakasan Alamat boleh jadi umpukan statik, dinamik dan boleh-konfigur Kerangka termasuk kepala yang terkandung alamat destinasi, sumber dan maklumat lain serta kawasan data mhmh

43 Teknologi Rangkaian Komputer
TK3133 Teknologi Rangkaian Komputer Teknologi LAN (2) mhmh

44 Pengenalan Kad Antaramuka Skima Pendawaian LAN
kenapa perlu kad yang berasingan apakah dia ‘transceiver’? Skima Pendawaian LAN Topologi logikal dan fizikal Bagaimana boleh meluaskan LAN? mhmh

45 Kelajuan LAN dan komputer
Kelajuan penghantaran data LAN adalah sangat pantas berbanding kelajuan CPU Kelajuan LAN tidak bergantung kepada mana-mana kelajuan pemproses membenarkan campuran sistem padanya komputer baru boleh disambung tanpa mempengaruhi kelajuan LAN mhmh

46 Perkakasan Antaramuka Rangkaian
Komputer guna perkakasan khas untuk sambungan rangkaian kad antaramuka rangkaian (NIC) yang memahami isyarat elektrik digunakan pada rangkaian, kadar di mana data diterima dan dihantar serta perincian kerangka penyambung pada belakang komputer terima kabel kepada rangkaian fizikal mhmh

47 NIC dan perkakasan Rangkaian
NIC dibina hanya untuk satu jenis rangkaian fizikal antaramuka Ethernet tak boleh guna dengan Token Ring Walaubagaimanapun, sesetengah NIC boleh digunakan dengan perkakasan lain yang bersamaan thick, thin dan 10BaseT Ethernet 10Mbps dan 100Mbps Ethernet mhmh

48 Sambungan antara NIC dan rangkaian fizikal
2 cara :- NIC terus sambung kepada medium Kabel dari NIC sambung kepada tambahan litar yang bersambung dengan medium Cara Pendawaian Ethernet Piawaian 10Base5 Piawaian 10Base2 Piawaian 10BaseT mhmh

49 Sambungan antara NIC dan rangkaian fizikal
mhmh

50 10Base5 - Thick Ethernet Guna kabel sepaksi
kabel AUI (drop cable) dari NIC kepada transceiver Kabel AUI bawa isyarat digital dari NIC kepada transceiver Transceiver janakan signal analog pada kabel sepaksi mhmh

51 10Base5 - Thick Ethernet Satu kabel AUI menyambung komputer kepada transceiver mhmh

52 10Base5 mhmh

53 10Base5 Transceiver mhmh

54 Segmen Ethernet mhmh

55 10Base2 - Thin Ethernet Guna kabel sepaksi yang lebih nipis/kurus - lebih murah dan senang dipasang daripada Thick-net coax Transceiver dibina pada NIC - terus sambung kepada medium kabel sepaksi guna BNC connector mhmh

56 10Base2 mhmh

57 10Base2 - Thin-Net mhmh

58 10Base-T 10Base-T (Twisted pair/ TP Ethernet)
gantikan kabel AUI dengan kabel pasangan terpiuh gantikan thick coax dengan hub mhmh

59 10BaseT mhmh

60 Kategori Kabel UTP mhmh

61 Ethernet Semua teknologi pendawaian guna spesifikasi Ethernet yang sama format kerangka sama algorithma CSMA/CD yang sama NIC boleh terima semua ketiga-tiga teknologi sambungan mhmh

62 Perbandingan skima pendawaian
mhmh

63 Topologi dan Teknologi Rangkaian
10Base-T logikalnya topologi bas; tetapi pendawaian fizikal ialah bintang Juga dikenali sebagai star-bus Ethernet mhmh

64 Ethernet Berkelajuan Tinggi
mhmh

65 Fast Ethernet Pengkabelan Fast Ethernet mhmh

66 Gigabit Ethernet Kadar data 1000 Mbps atau 1 Gbps
Dikenali sebagai 1000BaseSX/LX atau 1000BaseT Guna suis Menggunakan fiber optik Bertindak sebagai tulang belakang rangkaian untuk hubungkan LAN dan LAN kelajuan tinggi mhmh

67 Perluasan LAN Teknologi LAN direkabentuk dengan kekangan kelajuan, jarak dan kos Teknologi LAN biasanya boleh merangkumi, paling jauh beberapa ratus meter Bagaimana boleh meluaskan LAN? mhmh

68 Merekabentuk LAN untuk jarak
Kebanyakan LAN menggunakan medium yang dikongsi - Ethernet, token ring Panjang medium mempengaruhi keadilan, berkongsi capaian kepada medium CSMA/CD – kelambatan di antara kerangka, minimum panjang kerangka Penghantaran Token – masa mengelilingi untuk token Panjang medium mempengaruhi kekuatan isyarat elektrik dan imunisasi hingar mhmh

69 Perluasan LAN Beberapa teknik meluaskan lingkungan diameter medium LAN
Kebanyakkannya menggunakan tambahan perkakasan Isyarat LAN dibawa di antara segmen LAN Hasilnya teknologi yang bercampur-campur tetapi tetap dengan kekangan kejuruteraan asal sementara memperluaskan jarak mhmh

70 Repeater (Pengulang) Untuk memanjangkan medium LAN
Kekuatan isyarat mempengaruhi had panjang Untuk atasinya guna Repeater – dua-arah, amplifier (penguat) analog yang menghantar semula isyarat analog mhmh

71 Repeater Satu repeater secara efektifnya mengandakan panjang satu segmen LAN mhmh

72 Ethernet repeater Hanya salin isyarat di antara segmen
Tidak memahami format kerangka Tidak mengandungi alamat perkakasan Mana-mana segmen Ethernet terhad kepada 500 meter Repeater boleh gandakan kepada 1,000 meter mhmh

73 Had Ethernet Repeater Piawaian Ethernet termasuk menghadkan 4 repeater di antara mana-mana dua stesen Ethernet mhmh

74 Kelebihan dan Kelemahan Repeater
Mudah untuk digunakan – terus plug-in Repeater hanya hantar-semula isyarat analog Pertembungan mempengaruhi keseluruhan rangkaian Hingar juga turut di bawa sepanjang rangkaian mhmh

75 Bridge (Jambatan) Juga hubungkan dua segmen LAN
Menghantar-semula kerangka daripada satu segmen ke segmen yang lain Menguruskan keseluruhan kerangka Menggunakan NIC seperti stesen yang lain Laksanakan pemprosesan pada kerangka mhmh

76 Bridge Penggunaan bridge dalam menyambungkan dua segmen LAN mhmh

77 Kelebihan Bridge Sangat mudah untuk digunakan – hanya plug-in
Asingkan pertembungan, hingar Lakukan penapisan kerangka Hanya hantar kerangka bila perlu sahaja pada segmen LAN kepada destinasi Hantar paket multicast dan broadcast Guna jadual mhmh

78 Bagaimana bridge bina jadual
Bridge periksa alamat sumber pada setiap kerangka Tambah kemasukkan kepada senarai untuk segmen LAN daripada mana kerangka tersebut diterima Mesti hantar mana-mana kerangka yang destinasinya tidak ada dalam senarai ke setiap antaramuka bridge mhmh

79 Jadual Bridge mhmh

80 Bridge Boleh guna banyak bridge untuk sambungkan LAN segmen
Kelemahan mengakibatkan gelung – atasinya dengan algorithma Distributed Spanning Tree mhmh

81 Bridge di antara bangunan
Bridge berada pada satu bangunan dengan penyambung yang panjang kepada segmen LAN di bangunan yang lain mhmh

82 Bridge jarak jauh Boleh guna talian pajak, gelombang mikro, laser atau satelit untuk sambungkan dua bridge dan segmen LAN mhmh

83 Pensuisan Bagi setiap port/pengkalan untuk pisahkan satu LAN segmen
Seperti hub – hub kongsi satu segmen dengan semua port mhmh

84 Switch/Suis Dengan pensuisan, banyak stesen boleh hantar dengan serentak Menyediakan lebarjalur yang lebih tinggi Lebih mahal per port Secara ekonominya, ada yang sesuai guna hub, yang lain sesuai guna suis mhmh

85 Ringkasan Repeater bertindak sebagai amplifier dan hantar-semula isyarat analog Bridge terima kerangka keseluruhan kerangka dan hantar-semula Mengelakkan pertembungan pada segmen destinasi Tapis kerangka Pensuis membekalkan kelajuan LAN sepenuhnya kepada setiap port mhmh

86 Ringkasan NIC sambungkan komputer dengan rangkaian
terdapat banyak skima pendawaian fizikal untuk topologi rangkaian logikal mhmh