Andmeside ja -haldus (0)
Andmeside_vol2
Paluoja
1.Millest tekivad ajalised viited andmete edastamisel võrkudes?
Kuna paketi teekond sihtpunkti käib läbi mitmete võrgusõlmede, siis igas võrgusõlmes tulevad
ette ajalised viited. Põhilised viited on seotud pakettide töötlemise, järjekordade ning
paketiedastamisega järgmisesse võrgusõlme ja liikumisega võrgusõlmede vahel.
1) Protsesseerimine sõlmes
- Check bit error’ite tõttu tekkivad vead
- Väljundi ühenduse kindlaks tegemine
Pakettide töötlemise viide - iga pakett võetakse vastu ning analüüsitakse päise järgi, kuhu see
edasi saata, see võtab aega.
2) Järjekorras olemine
- Väljundi ühenduseks ootamine
- sõltub ruuteri täituvustasemest
Järjekordade viide - sõltub sellest kui suur on pakettide liiklus läbi ruuterite buffritesse. Kui liiklus
on väike, siis järjekordi buffrites eriti pole ja järjekordade viide on minimaalne ning vastupidi.
Vaja on oodata, kuni protsessor vabaneb paketi töötlemiseks.
3) Edastusviide
- R=lingi libaraius (bps)
- L=paketi pikkus (bits)
- saatmisaeg = L/R
Paketi edastamine järgmisesse võrgusõlme - aeg, mis kulub paketi lükkamiseks kanalisse, mis
viib järgmisesse võrgusõlme. Kusjuures paketti ei lükata enne kanalisse kui terve pakett on
võrgusõlme kohale jõudnud.
4) Levitusaeg
- d = füüsilise lingi pikkus
- s = levituskiirus meediumis (vask, õhk) (u. 2*108 m/s)
- Levitusaeg = d/s
Liikumine võrgusõlmede vahel - aeg, mis kulub liikumiseks ühest võrgusõlmest teise. Igas
võrgus on puhver, kuhu salvestatakse kõik töötlemist ootavad paketid. Kui puhver on täis,
hakatakse sissetulevaid pakette ignoreerima.
2. Kuidas toimib mitmekihiline arhitektuur (postisüsteemi näitel)? Milleks seda vaja on?
Rakenduskihi protokollid teostavad andmete liigitamist rakenduste vahel. Programm annab
enda edastatava andmete hulga üle rakenduskihile, mille ülesanne on see vormistada
vastavasse rakendusteenuse formaati ja edastada see transportimiseks järgmisele kihile.
Transpordikiht tagab rakenduskihile andmete voo ülekandmise saatjalt vastuvõtjale.
Transpordikihi ülesanne on tegeleda sessionide, andmevoo tükeldamisega osadeks ja nende
taasühendamisega andmevooks, vea- ja vookontrolliga jms.
Võrgukiht - võimaldab andmeedastust masinate vahel, mis asuvad erinevates alamvõrkudes.
Toimub adresseerimine erinevate võrkude vahel. Kasutatakse IP ja ICMP protokolle.
Postisüsteemi näide:
• Kiri kirjutatakse, pannakse ümbrikusse ja siis mailikasti
• Kiri kantakse postkontorisse
• Kandjale viiakse kiri postkontorist saaja postkasti
• Saaja saab postkastist kirja kätte ja loeb seda
//Mitmekihiline süsteem on vajalik, et võimaldada andmevahetus ükskõik millise kahe internetti
ühendatud süsteemi vahel võimalikult kiiresti ning väheste vigadega. Andmeid kirjutatakse ainult
algsaatja ja lõppvastuvõtja poolt, muidu kirjutatakse ja loetakse ainult aadresse. //
Mitmekihilisuse põhjused:
-
Kindel struktuur aitab identifitrseerimisega
-
Modularisatsioon teeb hooldamise ja süsteemi uuendamise kergemaks
3. Kuidas toimub andmete liikumine läbi kihtide mitmekihilises arhitektuuris?
Rakenduskihi protokollid teostavad andmete liigitamist rakenduste vahel. Programm annab
enda edastatava andmete hulga üle rakenduskihile, mille ülesanne on see vormistada
vastavasse rakendusteenuse formaati ja edastada see transportimiseks järgmisele kihile.
Transpordikiht tagab rakenduskihile andmete voo ülekandmise saatjalt vastuvõtjale.
Transpordikihi ülesanne on tegeleda sessionide, andmevoo tükeldamisega osadeks ja nende
taasühendamisega andmevooks, vea- ja vookontrolliga jms.
Võrgukiht - võimaldab andmeedastust masinate vahel, mis asuvad erinevates alamvõrkudes.
Toimub adresseerimine erinevate võrkude vahel. Kasutatakse IP ja ICMP protokolle.
Mitmekihiline arhitektuur võimaldab lahutada arvutivõrgu ja riistvara konkreetsest rakendusest.
Kõik komponendid on iseseisvad ning neid saab sõltumatult asendada. Üks kiht ei pea täpselt
teadma, kuidas teine kiht töötab. Olulised on ühe kihi poolt pakutavad teenused. Alumine kiht
pakub teenust ülemisele kihile. Kõige madalam on võrgukoht. Rakenduskiht -> transpordikiht ->
võrgukiht.
4. TCP/IP mudel. Kihtide rollid, aadressid ja protokollid. Mis on protokoll?
TCP/IP mudel koosneb programmikihist (application layer), transpordikihist (transport layer),
võrgukihist (internet or network layer), kanalikihist (data link layer) ja füüsilisest kihist.
Phsyical layer (füüsiline kiht) - andmete füüsiline edastamine punktist punkti. See on kõige
alumine Interneti protokolli kiht, kuna TCP/IP on riistvarast sõltumatu. Selles kihis on võimalik ka
valida pakette, mida saab üle virtuaalse privaatse võrgu saata.
Kanalikiht tegeleb raamide transpordiga ühest sõlmest teise. Tegeleb raamimise, füüsilise
aadressi lisamisega, errori otsimise jne-ga. Füüsiline adresseerimine, voo kontroll, vigade
kontroll, kaadriteks jagamine
Võrgukiht vastutab pakettide saatmise eest algpunktist lõpppunkti. Tegeleb loogilise
adresseerimisega ja ruteerimisega. Kasutab IP vms. Internet layer (võrgukiht) - marsruutimine,
pakettide edastamine sihtpunkti. See on põhiülesanne, kus võetakse allikast andmete pakette ja
saadetakse need järgmisse võrgustikku, mis on lähemal lõpp-punktile.
Host-to-host or transport layer - Transpordi kihi kohustused sisaldavad ots-otsaga sõnumite
ülekande võimet, sõltumata aluseks olevast võrgust. Kaasnevad veel ka veakontroll,
segmenteerimine, ummikukontroll, ülekoormuse kontroll ja rakenduse adresseerimine.
Transpordi kihti võib võtta kui transpordi mehanismi (näiteks: auto, mille kohustus on oma pagas
turvaliselt sihtpunkti toimetada.) Transpordi kiht pakub seda teenust, ühendades rakendusi läbi
teenuse pordi. Kuna IP pakub ainult parima saavutuse toimetust, on transpordi kiht esimene
TCP/IP kiht, mis pakub usaldusväärsust.
Application layer (rakenduskiht) - Rakenduskiht pakub rakendusi kasutajale nagu näiteks e-maili
kirjavahetus, internetivõrku sisenemine, failide edastamine jne. Rakenduskiht viitab kõrgema
taseme protokollile, mida kasutavad enamus rakendusi võrguühenduseks. Andmed, mis on
kodeeritud vastavalt rakenduskihile kapseldatakse ühte või enamasse transpordi kihi protokolli,
mis omakorda kasutab madalama kihi protokolle, et tegelikult andmeid edastada. Rakenduskihi
protokollid kohtlevad tavaliselt transpordi kihti kui "musta kasti," mis tagavad stabiilse
võrguühenduse mille abil infot jagada. Transpordi ja madalama tasandi kihid on suures osas
ükskõiksed spetsiifiliste rakenduskihi protokollide suhtes.
Protokolli võib võrrelda keelega, aga see on mõeldud arvutitele. Tegemist on standardiseeritud
reeglistikuga, mis laseb elektroonilistel seadmetel omavahel kommunikeerida. Reeglid ütlevad,
milliseid andmeid saab saata, kuidas tähistatakse andmete saatmist ja vastuvõtmist ning kuidas
kinnitatakse vastuvõtmine.
5. Kanalikiht, kohtvõrgud ja Ethernet. Kuidas töötab CSMA/CD?
Data link (kanalikiht) - jagab andmepaketid enne füüsilisse kihti saatmist kaadriteks ning võtab
füüsilisest kihist vastu kinnituskaadreid (kaadreid, mis vastuvõtupool veakontrolliks tagasi
saadab), teostab veakontrolli ning kui avastab vea, edastab kaadri uuesti. See omakorda
jaguneb kahels alamkihiks: ülemiseks loogilise lüli reguleerimiskihiks (LLC) ja alumiseks
meediapääsu reguleerimiskihiks (MAC).
Kanalikihis toimub:
1) Flow Control (Voolukontroll): saatva ja vastuvõtja sõlme andmevahetuskiiruse
sünkroniseerimine
2) Framing (Raamimine): Bitid paigutatakse frame’deks (bittide kogum) nii, et saaks aru, kus
üks algab ja teine lõpeb.
4) Physical Addressing (Füüsiline adresseerimine): Frame (Raam) on pakett koos header’i ja
footer’i-ga. Header’is on saatja ja sihtpunkti MAC-aadress.
5) Error Control (Vigade kontroll): Vigade otsimine ja vigade parandamine
6) Access Control (Ligipääsu kontroll): Sellega tegeleb MAC (Medium Access Control).
MAC-moodul jagab meediumi ligipääsu eri sõlmede vahel (pmst ütleb millal üks arvuti saab
oma asju saata, millal teine jne). Kanaleid jagatakse kas eri aegadele v eri sagedustele.
Ethernet - Kohtvõrgu standard IEEE 802.3, mida esmakordselt kirjeldati 1976. a. ja mis on
praeguseks saanud üldkehtivaks. Andmed jagatakse pakettideks, mille ülekanne toimub
CSMA/CD algoritmi kasutades ilma pakettide omavaheliste põrgeteta, kuni nad saabuvad
sihtkohta. Igal ajamomendil iga sõlm kas saadab andmeid või võtab neid vastu. Ethernet'i
ribalaius on ligikaudu 10 Mbps. Ethernetivõrgu kaablite tähistus on "XBaseY", näit. 10Base5
tähendab, et andmekiirus on 10 Mbps ja 5 on kaablivõrgu kategooria (5 - normaalne
koaksiaalkaabel, 2 - peen koaksiaalkaabel, T - keerdpaarjuhe).
CSMA/CA protokollis, kui saatja saab edastamiseks paketi, siis enne saatmist ta kuulab kanalit,
et kas keegi teine juhuslikult ei saada. Kui kanal on vaba, siis edastab ta selle paketi. Vastasel
juhul aga valib aja, kaua ta ootab ja selle nulli tiksudes edastab paketi. Kuna tõenäosus, et kaks
või rohkem saatjat valivad sama aja on väike, siis ka pakettide kokkupõrke tõenäosus on väike.
Hetkel, mil saatja paketti edastab, ei kuule ta teisi. Siiski võivad tekkida ka kollisioonid.
Kollisiooni puhul katkestatakse koheselt saatmine, kuna vigase info saatmine on ainult ajakulu.
Kollisioon levib alati igas kanali suunas, kui on tegemist ühise kanaliga. Kui on tekkinud
kollisioon, siis mõlemad kollisiooni tekitanud saatjad ootavad suvalise aja ja püüavad uuesti
saata.
Kohtvõrkudes põhiliselt kasutatakse Ethernet tehnoloogiat juhtmega ühenduse korral. Kiirused
on endiselt kõrged: 10 Mbps – 10 Gbps.
6. Marsruutimine ja marsruuterid. Milline on hea marsruut?
Võrgukiht peab otsustama, millise teekonna paketid läbivad. Marsruutimisprotokolli eesmärk on
tuvastada "hea" tee alguspunktist lõpppunktini. Headuse mõõtmine võib käia mitme mõõtme
järgi, näiteks hinna, usaldusväärsuse, teekonnda pikkuse, delay'de jms järgi. Marsruutimine
koosneb kahest põhilisest komponendist: optimaalse marsruutimisteekonna kindlaksmääramine
ja
pakettide
transport.
Kui
pakettide
transport
võib
olla
üsnagi
triviaalne,
siis
marsruutimisteekonna kindlaks tegemine võib olla jällegi vägagi keeruline. Teekonnad teevad
kindlaks ja arvutavad välja marsruutimisalgoritmid.
Tee määramiseks kasutavad algoritmid marsruutimistabeleid, mis sisaldavad algoritmist sõltuvat
marsruutimisinformatsiooni. Selleks, et info tabelites oleks asjakohane suhtlevad ruuterid ka
omavahel marsruutimisvärskenduse (routing update) sõnumite ja lingi oleku kuulutuse (link
state advertisement) sõnumitega Marsruutimisprobleemidega tegelemiseks kasutatakse
tihtipeale ka graafe.
Marsruuter (router) on masin, mis ühendab erinevaid võrke, olles ise oma erinevate liidestega
erinevates võrkudes. Lihtsalt arvutite ühendamiseks piisab jaoturist või kommutaatorist, aga kui
soovitakse kõikidele enda arvutitele ligipääsu teistele võrkudele nt Internetile läbi ühe modemi,
tuleb kasutada marsruuterit. Marsruuterid on harilikult kallimad kui jaoturid ja kommutaatorid.
7. Switchid ehk kommutaatorid. Mille poolest erinevad ruuterid ja kommutaatorid?
Kommutaator (switch) on teise kanalikiht seade, mis erinevalt hubidest ei saada kaadreid
igasse porti,vaid ainult porti, kus antud sihtmasin asub.
Kommutaator on oma olemuselt mitmesisendiline sild. (Edastab kaadreid, mida filtreerib, kasutades LAN
aadresse. Võib mitut ühendust samaaegselt tagada, seetõttu suurendab läbilaskevõimet. Switch
suurendab läbilaskevõimet ka sellega, et loeb päisest sihtaadressi ning hakkab kohe sinna infot
edastama. Edastab kaadreid ilma tervet kaadrit ära ootamata.
Kommutaator on arvutivõrgu seade, mille abil luuakse ühendused koht- ehk LAN-võrgus.
Kommutaatorid töötavad peamiselt Ethernetis ehk juhtmega võrkudes. Kommutaatori eellaseks
oli kohtvõrgujaotur, mis saatis kõik paketid valimatult kõikidele arvutitele. See süsteem töötas,
sest arvuti võrgukaart võtab vaikimisi vastu ainult pakette, millel on tema MAC-aadress.
8. Kuidas toimub andmete liikumine läbi võrkude ja ruuterite võrgu- ja kanalikihi
tasemel? Näide
Võrgukiht saab transpordikihilt paketti ning tema põhiliseks ülesandeks on loogiline
adresseerimine ja ruutimine. Seal lisatakse IP-aadress ning leitakse paketile teekond, kuidas
jõuda sihtpunkti.
Kanalikiht lisab pakettile raami (frame’i), millel on päises sihtpunkti MAC-aadress. Edasi sealt
saadetakse raam (nagu ümbrik) füüsilisele kihile. Mõlemas kihis otsitakse ka vigu ja tehakse
muid väikeseid toiminguid.
Andmete
edastus
võrgukihi
ja
kanalikihi
tasemel
nõuab
kahesuguseid
aadresse.
Omavaheliseks suhtluseks kasutatakse IP aadresse, mida kasutab võrgukiht. Andmete
edastuseks vajab kanalikiht nn füüsilist aadressi e MAC. MAC aadressid on kõik unikaalsed ja
vastavuses IP aadressidega. Igas seadmes on olemas oma ruutimise tabel-kuhu pakett saata.
Kui saadetakse välja pakett, mis on mõeldud samas võrgus asuvale terminalile, siis
toimetatakse see vahetult kohale.Kui sihtarvuti ei asu samas võrgus, saadetakse see
võrguväravasse, mis uurib kas sihtarvuti asub samas alamvõrgus. Kui ei, siis saadetakse pakett
järgmisele ruuterile. Nii tehakse senikaua, kui jõutakse alamvõrku kus sihtarvuti asub.
9. IP ja MAC aadressid. Kus kasutatakse? Milleks on vajalikud ARP ja DHCP protokollid?
IP-aadress on võrgukihi aadress. Omavahel saavad otse suhelda ainult sama IP-aadressiga
seadmed. Selleks, et erineva IP-aadressiga seadmed saaks omavahel andmeid vahetada,
kasutatakse ruutereid. Vanasti kasutati ipv4-standardit, kuid massilise internetti kasutavate
seadmete hulga tõusuga kasutatakse nüüd ipv6-standardit IP-aadressi seadmele määramiseks,
tänu millele saab ühendada rohkem seadmeid internetti.
MAC aadress on kanali kihi aadress, mis on igal võrguseadmel ja määratakse võrgukaardile
tootmise käigus. See tähendab, et see püsib arvutil muutumatuna terve tema elutsükli jooksul.
Koosneb see 6-st baidist ja neid väljendatakse kuueteistkümnend süsteemis. Kui adapter
saadab mingi kaadri, siis lisab ta otspunkti MAC aadressi päisesse ja paneb selle teele. Iga
arvuti, kes selle kätte saab, kontrollib, kas see on tema MAC või mitte.
ARP (address resolution protocol) võtab sisse IP aadressi ja annab välja MAC aadressi. Seda
on vaja kui saatja on juba DNS'ilt saanud teada vastuvõtja IP ning siis annab ARP vastavalt
IP'le õige MAC aadressi. ARP töötab mõnes mõttes analoogselt DNS'iga, kuid oluline erinevus
on see, et kui DNS annab hosti IP aadressi terve interneti võrgu piires, siis ARP suudab anda
MAC aadressi ainult alamvõrgu piires. Kui host tahab saata paketti kellegile, kelle MAC aadressi
ARP'i tabelis pole, siis host teeb alguses ARP paketi, mis saadetakse kõigile alamvõrgus
olevatele sõlmedele. Kui ilmneb, et sõlm teab vastust, siis saadab ta ARP paketi tagasi saatjale.
Kui saatja tahab saata paketti väljaspoole oma alamvõrku, siis alguses saab ta ARP'i abil kätte
alamvõrgu ruuteri MAC'i ja saadab paketi alamvõrgu ruuterile. Peale seda saab ruuter ARPi abil
kätte vastuvõtja MAC'i ning toimetab siis paketi teise võrku, kus on vastuvõtja arvuti.
DHCP-protokolli
kasutatakse,
et
automaatselt
määrata
IP-aadress
ning
teised
võrgukonfiguratsiooni parameetrid seadmel selles võrgus. Selle määramisega tegeleb
DHCP-server.
10. Mis see on ja kuidas tagada töökindlat andmevahetust?
Töökindla andmevahetuse tagamiseks on vaja kasutada töökindlat kommunikatsiooniprotokolli,
mis annab teada, kui andmeedastus polnud õnnestunud. Vigade otsimiseks on kasutusel
algoritmid, kuid töökindla andmevahetusega kaasneb aeglasem andmevahetus, sest vaja on
saata rohkem andmeid. TCP/IP mudel on töökindel, kuid UDP koos IP-ga pole. UDP on
see-eest kiirem ning kasutatakse tihti videomängude v meedia striimimisel – siis kui mõningane
andmekadu on tolereeritud.
Süsteem peab olema võimeline töötama ka siis, kui osa pakette läheb kaotsi või
andmete ülekandmisel tekivad bitivead. Mitteusaldatava kanali karakteristikud
määravad usaldusväärsuse protokooli (rdt) keerukuse.
Töökindel andmeedastus on oluline rakenduskihi, transpordikihi ja kanalikihi jaoks.
Töökindel kanal tagab selle, et ükski bit ei lähe kaduma ega ei muundu ja kõik bitid
saabuvad
kohale
selles
järjekorras,
millises
nad
saadeti.
Töökindla
andmeedastusprotokolli ülesanne on implementeerida sellist andmeedastust kanali
kaudu, kuid see võib tihti osutuda päris keerukaks, sest kiht mis on töökindla
andmeedastusprotokolli all ei pruugi olla töökindel (nt füüsiline ja võrgukoht pole
töökindlad)
11. Ühendusega ja ühenduseta andmevahetus. Mille poolest erinevad TCP ja UDP
protokollid?
Ühendusega andmevahetus nagu TCP tähendab et saatja ja vastuvõtja vahel on
„käesurumine“ ehk mõlemad vahetavad kontrollsõnumeid, et ühendus on korras. TCP-protokoll
on ühe saatja ja ühe vastuvõtjaga protokoll, mis on töökindel ning mille sõnumid jõuavad alati
õiges järjekorras kohale. Tegemist on täisdupleksiga, mis tähendab et mõlemas suunas toimub
infovahetus.
Ühenduseta andmevahetus nagu UDP tähendab, et saatja ja vastuvõtja vahel puudub
„käesurumine“ ehk kui sa saadad UDP-protokolliga midagi, siis sa ei saa teada, kas sõnum
jõuab kohale või ei. Samuti võib saadetud sõnum jõuda vales järjekorras. Samas käesurumisest
hoidumine vähendab viidet, see on lihtne, päised on väiksemad ning UDP on kiirem.
UDP-protokolli kasutatakse tihti multimeedia striimimisel. Programmikihil saab spetsiifilisi vigu
otsida, kui tahetakse.
Esimene aspekt, mille poolest erineb UDP TCP'st on see, et UDP puhul ei toimu handshaking
protsessi ja toru kahe hosti vahel ei looda (connectionless transport). See tähendab omakorda
seda, et UDP peab panema vastuvõtja aadressi (s.t. IP ja pordi numbri) segmendi külge ja seda
peab ta tegema iga segmendi puhul. UDP puhul ei saa me rääkida töökindlast
andmeedastusest, mis tähendab, et segmentide kohalesaabumine pole garanteeritud. Peale
selle ei tegele UDP ka voo kontrolliga. UDP pakub täpselt nii palju teenuseid kui vaja, s.t. et ta
pakub ainult multipleksimist ja demultipleksimist ning vigade avastamist segmendi headerites.
Multipleksimine kujutab endast sisuliselt seda, et transpordi kiht võtab vastu andmetükid, mis
tulevad läbi protsessi soklite ja paneb igale tükile külge headeri ning loob sellest segmendi.
Demultipleksimine toimub siis vastavalt vastupidi, s.t. et transpordi kiht võtab segmendid vastu,
mis tulevad võrgukihilt, töötleb headereid ja saadab need edasi soklitesse. Pärast
multipleksimist võtab võrgukiht segmendi vastu, teeb sellest datagrammi ja annab oma parima
(best-effort), et toimetada see vastuvõtjale. See toob omakorda kaasa selle, et pakettid võivad
minna kaduma või siis saabuvad vastuvõtjale vales järjekorras ning siin tulebki mängu vigade
avastamine ja kontroll. Transpordi kiht paneb kaasa checksumi headerisse, et vigasid avastada,
aga neid ei parandata.
12. Kuidas toimub TCP andmevoo juhtimine ja võrgu koormuse reguleerimine?
TCP andmevoo juhtimiseks on vastuvõtjal poolel puhver. Kuna programmiprotsess võib olla
aeglasem kui saatmine, siis see aitab hoida andmevoo stabiilsena vastuvõtja programmikihi
jaoks. TCP- protokoll sünkroniseerib kiirust – saadetakse sama kiiresti kui programmikiht seda
vastu võtab. Kuidas – vastuvõtja annab saatjale teada, kui palju vaba ruumi on vastuvõtja
puhvris ja selle järgi saatja saadab andmeid.
Võrgu koormuse „ummistumine“- tähendab, et liiga palju allikaid saadavad liiga kiiresti
andmeid: võrk ei saa sellega hakkama. Pole voolukontroll. Paketid võivad kaduma minna ning
viited suureks.
Kaks põhilist võrgu koormuse reguleerimise lahendust:
1)
End-end congestion control (lõpp-lõpp ummistuskontroll): Võrk ise ei anna tagasisidet,
vaid ummistusest saavad aru lõppsüsteemid pakettide kadumise ja pika viite tõttu. Kasutab
näiteks TCP. TCP tõstab andmevahetuskiirust kuni tekib kadu ning siis vähendab poole
võrra.
2)
Network-assisted congestion control (Võrgu assisteeritud ummistuskontroll): Ruuterid
annavad tagasisidet lõppsüsteemidele.
Vastuvõtja informeerib saatjat, palju tal puhvris vaba ruumi on. Saatja püüab hoida kviteerimata
andmehulka väiksemana sellest vabast ruumist. Oluline on optimaalne timeout. Kui see on liiga
lühike, koormatakse võrku, kui liiga pikk siis muutub viide suureks. Iga paketi saatmisel
võetakse aega: saatmine + kinnitus. Tehakse statistikat, arvutatakse kaalutud keskmine.
Usaldatavuse tagamiseks lisatakse sellele mingi konstant.
Selleks, et vastuvõtjat mitte üle koormata on vajalik voo juhtimine. Selleks, et voogu juhtida on
vaja kontrollida koguaeg ühte välja nimega Receive Window, mis annab aimu sellest, kui palju
on vastuvõtjal vaba ruumi bufferis. Selleks, et ülekoormus ei tekiks arvutab saatja kogu aeg kui
palju tema andmetest on ACK'imata ja see peab olema väiksem kui Receive Window. Selleks,
et see töötaks korralikult on vajalik Persistance timer, mis tagab kogu aeg ühenduse
vastuvõtjaga.
13. Domeeninimed ja IP aadressid. Mis see on ja kuidas töötab DNS?
Domeeninimede süsteem (DNS) on internetiteenus, mis teisendab domeeninimed internetis või
intranetis kasutatavateks IP-aadressideks ja vajadusel ka vastupidi. Toimides omalaadse
"telefoniraamatuna", on see süsteem tavatarbijatele interneti kasutamiseks hädavajalik. Arvutit,
mis on konfigureeritud täitma DNS teenust, nimetatakse nimeserveriks. Näiteks domeenile
www.wikipedia.org vastab IP-aadress [91.198.174.2]. Kui esmane nimeserver ei leia enda
nimekirjast vastet, saadab see päringu teisele serverile jne. Kui otsime näiteks amazon.com, siis
kõigepealt lähme root DNS serverisse, sealt com DNS serverisse ning sealt juhitakse meid
edasi amazon.com DNS serverisse, kus me saame vastava IP-aadressi, millega saab veebileht
meie soovitud lehekülje lahti.
14. Mida tähendab võrkude turvalisus? Mida ja kuidas tagatakse?
Võrkude turvalisuse põhilised aspektid on:
1)Konfidentsiaalsus - ainult saatja ja vastuvõtja peaksid aru saama sõnumi sisust. See on
võimalik saavutada kui saatja krüpteerib sõnumi ja vastuvõtja dekrüpteerib sõnumi.
2)Autentimine - saatja ja vastuvõtja peaksid saama ennast üksteisele tuvastada nii, et nad
saaksid olla kindlad kellega nad suhtlevad.
3)Sõnumi terviklikkus - sõnum peab saatjalt vastuvõtjani jõudma terviklikkuna nii, et see ei oleks
moondnud mingil kujul.
4)Saadavus ja juurepääsu kontroll - võrgus olevad teenused peavad olema kõigile, kellele need
on mõeldud, kättesaadavad.
Turvamiseks kasutatakse krüptograafiat (avaliku võtme ja sümmeetrilise võtme krüptograafia),
autentimist, meetodeid, mis näitavad, kas sõnum on muudetud või mitte, turvalist elektronposti,
turvalist andmeülekandmist. Lisaks kasutatakse veel täiendavaid turvavahendeid nagu nt
tulemüürid.
Teod, millega sissetungija saab ebameeldivusi tekitada on: 1)eavesdropping - andmete
kuulamine ja salvestamine kanalis 2)Andmete muutmine, sisestamine, eemaldamine pakettides
3)Vastuvõtja teesklemine 4)Enda asendamine saatja või vastuvõtjaga võttes ühenduse üle
5)Teenuste kasutamise keelamine
15. Krüptograafia, võtmed ja algoritmid. Kuidas tekib digiallkiri?
Krüpteerimiseks ja dekrükpteerimiseks on kasutusel erinevad algoritmid ning erinevad
võtmete kombinatsioonid. Sümmeetriliste võtmete puhul on saatjal ja vastuvõtjal ühesugused
võtmed. Avaliku võtme puhul on krüpteerimise võti avalik aga dekrüpteerimise võta salajane.
Šifreid on samuti erinevaid. Monoalfabeetilise puhul vahetatakse lihtsalt üks täht teisega, mis on
üpris väheste võimalustega ja jõuga murtav. Polüalfabeetiliste šifrite puhul on kombinatsioonid
keerulisemad ja jõuga šifri murdmine võib võtta kuid või isegi tuhandeid aastaid.
Digiallkiri Krüptograafiline analoog käsikirjalisele allkirjale. Saatja lisab kirjale digitaalse teate,
et tema on omanik/saatja, ja salajase võtmega krüpteeritud signatuuri. Vastuvõtja dekrüpteerib
saatja avaliku võtmega signatuuri ja võrreldes dekrüpteerimise tulemust signatuuri
krüpteerimata versiooniga tuvastab allkirjastaja. Signatuur peab olema igal kirjal erinev (ja see
arvutatakse Hash funktsioonina kirja sisu põhjal.)
16. Millised on värvide kasutamise põhimõtted efektiivse kasutajaliidese loomisel?
Enamasti kasutatakse madala kontrastiga taustasid (hall) ja erinevaid värve kasutatakse
vähe. “Tavaliset” kasutajaliideste jaoks kasutatakse halli tausta, madal kontrasti ning
animatsioone pole, ning “ebatavalistele” kasutajaliideste jaoks kasutatakse palju värve,
animatsioone, kontrasti. Kasutatakse ainult punast värvi alarmide jaoks, et tähelepanu
köita. Ja värve ei tohi üksinda kasutada, ainult siis kui on ebanormaalne olukord. Valida
paar põhivärvi, mis üksteisega hästi kokku sobivad. Kasutatakse 60-30 ja 10% reeglit. 60%
põhivärvi, 30% teist põhivärvi ja 10% põhiline firmamärgi värv.
17. Kuidas paigutada infot kasutajaliidese ekraanidele ja millistel põhimõtetel luuakse
ekraanide hierarhiat?
Info paigutamisel on 4 lihtsat põhimõtet kordamine, joondus, lähendus ja kontrast. Mõistlik on
panna ühte kohta sama informatsiooni. Oleks hea kui disainiga ollakse ühtlane. Tähtsam info
tuua välja. Anda ka infot, mitte lihtsalt andmeid. Panna kergesti loetavaid datagrammid.
Kasutada liikuvaid asju/pilte ainult tähtsate asjade jaoks. Erinevatel ekraanidel panna nupud
ühte kohta. Ekraanide hierarhiat saaks kirjeldada 4 ekraaniga. Esimesel ekraanil näidata üldiselt
kogusüsteemi tabeleid, sealt peaks olema kergesti märgata vigu, näeb suurt pilti. Teisel ekraanil
võiksid olla kontrollerid, väärtused, alarmid, trendid ning staatused. Kolmas level on üksuste
detailid. Täpsemad juhtimine, vigade otsimine mõned P&ID joonised. Kogu informatsioon mingi
osa süsteemi kohta. 4 level pakub siis alamsüsteemide kohta infot, ja veelgi rohkem detaile
võimalike informatsioonide ning diagnostika võimalusi.
Ellervee
1. Milliseid füüsikalisi ja keemilisi parameetreid mõõdavad erinevad andurid? Kuidas nad
(üldjuhul) töötavad? Millised on võimalused andmeedastuseks/-vahetuseks?
Füüsikalisi:
– Temperatuuriandurid
– Optilised, magnetilised, induktiiv ja mahtuvuslikud asendiandurid
– Rõhuandurid
Keemilisi:
– Elektrokeemilised (nt. pH andur)
– Gaasiandurid
Sensorid muudavad mingi stiimuli (soojus, valgus) elektriliseks signaaliks.
Digitaalandurid - mõõdetav sisendparameeter on muundatud digitaalseks signaaliks
Analoogandurid - sisendparameeter muundatakse pingeks või vooluks
2. Millised on levinud täiturid ja kuidas nad (üldjuhul) töötavad? Kuidas neid juhitakse ja
millised on võimalused andmeedastuseks/-vahetuseks?
Täitur on juhitav mehaaniline seade nagu mootor, ventiil, klapp jne), kuid täituriks võib lugeda ka
optilist kiirgust, heli, soojust jne tekitavat seadet.
Täitureid juhitakse juhtseadme poolt analoog- või digitaalväljundite kaudu. Seda võib teha
lihtsamatel juhtudel otse või läbi relee/optroni (klapid, ventiilid), kuid keerulisemate täiturite
puhul toimub juhtimine läbi spetsiifilise kontrolleri (mootorid).
3. Miks kasutatakse kaitsedioode elektroonikaskeemide (k.a. mikroskeemide) sisendites?
Mis on põhjuseks ja millised on võimalikud tehnilised lahendused?
Et kaitsta elektriskeeme (k.a. mikroskeemide) üle/alapinge tekkimise eest.
4. Miks on teatud juhtudel vajalik galvaaniline lahtisidestus? Mis on põhjuseks ja millised
on võimalikud tehnilised lahendused?
Suure potentsiaalivahe korral tuleks seadmed teineteisest galvaaniliselt eraldada (nt. optronite
abil, see aga lisab keerukust) - loeng 3
Galvaaniline eraldus tähendab elektrotehnikas kahe elektriahela niisugust eraldust, mis
katkestab nende ahelate vahel otsese vooluraja (nt juhtmeid mööda); seega pole võimalik
elektrilaengute vahetu liikumine ühest ahelast teise. Samal ajal saab nende ahelate vahel
toimuda elektrienergia ja informatsioonisignaalide edastamine induktiivse ning mahtuvusliku
sidestuse kaudu ja elektromagnetvälja ning optilise kiirguse vahendusel.
Galvaaniliselt eraldamata ahelate vahel kulgeb vool, mille tugevus on määratud nende ahelate
vahelise aktiivtakistusega. Samuti võib see vool põhjustada mitmesuguseid häireid
signaaliahelates, kahjustada ahelate komponente ja ohustada neid puudutavaid inimesi. -
Vikipeedia
Samal ajal saab nende ahelate vahel toimuda elektrienergia ja informatsioonisignaalide
edastamine induktiivse ning mahtuvusliku sidestuse kaudu ja elektromagnetvälja ning optilise
kiirguse vahendusel. Kõige levinum galvaaniline eraldaja on trafo, elektroonikalülitustes ka
optron, milles informatsiooni edastatakse infrapunakiirgusega. - Vikipeedia
(Galvaanilise eraldatuse puhul on otsene voolurada katkestatud ja pole võimalik elektrilaengute
vahetu liikumine ühest ahelast teise. – Vikipeedia)
5. Miks on teatud juhtudel vaja kasutada nivoomuundureid? Mis on põhjuseks ja millised
on võimalikud tehnilised lahendused?
Tänu nivoomuundurite saab kasutada koos mikroskeeme , millel on erinev pinge – näiteks TTL
ja CMOS. Kõige tihedamini minu kogemuste järgi on vaja nivoomuundureid 3.3V -5.0V.
6. Mille poolest erinevad simpleks, pool-dupleks ja (täis)dupleks sidekanalid? Millised on
nende head ja halvad küljed?
Simpleksside (simplex communication) – ühesuunaline andmeside andmeid saab ainult saata,
aga vastu võtta ei saa.
Pooldupleksside (half duplex communication) – kahesuunaline side, kus korraga saab saata
ainult üks osapool.
Dupleksside (full duplex communication) – kahesuunaline side, kus mõlemad osapooled saavad
andmeid saata ja vastu võtta samal ajal.
7. Millised on balansseerimata ülekandeliini (üksik signaalitraat) eelised balansseeritud
ülekandeliini (kaks signaalitraati e. diferentsiaalne ülekanne) ees?
Balansseerimata liini puhul jääb väljundi võimsus samaks võrreldes sisendiga (ei tekitata
kahekordset väljundit). On säästlikum kasutada lühematele vahemaadele (nt kitarrist
võimendisse). Neil ei ole vaja juurde lisasi, et kõik töötaks korralikult.
8. Millised on balansseeritud ülekandeliini (kaks signaalitraati e. diferentsiaalne
ülekanne) eelised balansseerimata ülekandeliini (üksik signaalitraat) ees?
Balansseeritud ülekandeliin nullib tekivad häired ja tekitab kahekordse väljundi võrreldes
balansseerimata ülekandeliiniga. Odavamad pikemate vahemaade jaoks, kuna need ei vaja
varjestust. Võimeline faase ümber pöörama 180 kraadi.
9. Kuidas korraldada mitme saatja korral samal sidekanalil segamiste vältimist? Millised
on võimalikud tehnilised ja protokollilised lahendused?
MASTER kiibid juhivad andmevahetust ning SLAVE kiipe. SCL takt (clock) genereeritakse alati
MASTER kiibi poolt. SLAVE võib kiirust vähendada, hoides taktiliini madalana (clock stretching).
SLAVE võib hoida taktiliini madalana lõpmatult kaua. Clock stretching võib vea tõttu siini
lukustada (lockdown).
Multi-MASTER siini korral on vajalik siini arbitreerimine. Kõik MASTER kiibid peavad siini olekut
monitoorima, et välistada siini samaaegne kasutamine mitme MASTER kiibi poolt. Kui MASTER
avastab siini START oleku, katkestatakse andmevahetus. Sellist meetodit kutsutakse siini
arbitreerimiseks (bus arbitration).
10. Millistel juhtudel on parem kasutada asünkroonset andmevahetust, millistel
sünkroonset? Millised on nende head ja halvad küljed?
Sünkroonne andmeedastus
– Suur kiirus ja efektiivsus
– Nõuab saatja ja vastuvõtja sünkroniseerimist
– Sünkroniseerimissignaali edastus on keerukas või kallis
Asünkroonne andmeedastus
– Ei vaja sünkroniseerimissignaali
– Kanali läbilaskevõime on väiksem
– Madal efektiivsus
Kui on vaja suurt andmeedastuskiirust ja efektiivsust – sünkroonne.
Kui pole vaja eeltoodud tingimusi täita, on madal eelarve ja/või ei osata ja/või pole aega
sünkroonimissignaali edastusega tegeleda – asünkroonne.
Ots/Kuusik
1. Kommunikatsioonivajadus, sõnumiedastus, sõnumiedastusele esitatavad nõuded ja
kasutatavad loodusressursid. Raadiosagedus kui piiratud loodusressurss, sageduste
kasutuse kavandamine ja litsenseerimine.
Side
peab
olema
kõikjal
kasutatav,
kaasaarvatud
maakohtades.
Kommunikatsioonivajadus on aastatega ainult tõusnud. Sõnumeid on vaja edastada
kõikjalt kõikjale. Nõudmised sõnumiedastusele on ka ranged – sõnumeid tuleb kätte
saada ning seda ka kiiresti. Raadiosagedusi on piiratud hulk ning sagedusribalaiused
kuuluvad riigile. Litsenseerimiseks ja kasutamiseks on tarvis maksta riigilõivu.
2.Sidekanalid
ja
signaalid
sidekanalites.
Signaali
olulisemad
parameetrid:võimsus, sagedus ja spekter. Logaritmilised mõõtühikud, suhtelised
dB ja absoluutsed dBm.
Väga oluliseks näitajaks on, kui palju võimaldab sidekanal kindla aja jooksul bitte edastada:
ribalaius (bandwidth) ja läbilaske- võime (throughput).
Sama sidekanalit tuleb jagada, kui:
– vajame duplekssidet, kanali ressurss on jagatud kahe andmevoo suuna vahel (Duplexing)
(TDD, FDD)
– mitu seadet soovib kasutada sama sidekanalit samal ajal (Multiple Access)
Vastuvõtja peab taastama vastuvõetud signaalist saatja poolt saadetud esialgse sõnumi. Saatja
muudab signaali sidekanalile sobivale kujule. Vastuvõtja muundab kanalist tuleva signaali ja
muudab selle esialgsele kujule. Signaal muutub sidekanalis. Nii saatja kui ka vastuvõtja peavad
arvestama sidekanali omapära kui ka saate- ja vastuvõtu tingimustega.
Signaal
Informatsioon jagatakse sõnumiteks ja neid sõnumeid kannavad edasi signaalid.
Signaal on ajas või ruumis muutuv füüsikaline suurus.
Võimsus - Võimsus näitab ajaühikus tehtavat tööd või ülekantavat energiahulka.
Tähis - S ja müra – N, ühikud W (vatt), tavaliselt signaalitöötluses mW või logaritmiline ühik dBm
(detsibell 1 millivati kohta).
P[mW]=10^P[dBm]/10
P[dBm]=10*log^P[mW]/1mW
Signaali võimsus väheneb võrdeliselt kauguse ruuduga. Signaali võimsus vastuvõtjas sõltub
saatja võimsusest, saatja antenni võimendusest, vastuvõtja antenni võimendusest ja vaba ruumi
kaost.
Sageduse mõõtühik on Hz, näitab võngete arvu ühes sekundis[s-1].
Levinuimad detsimaalliited:
1kHz = 1000 Hz
1MHz = 106 Hz
1GHz = 109 Hz
Signaali spekter s(f) on signaali s(t) kõikide harmooniliste komponentide si(t)=Si·sin(ωit+Φi)
summa:
s(f)= ΣSi(f).
(Signaali ribalaius B (bandwidth) on signaali spektris oleva kõrgeima ja madalaima sageduse
erinevus [Hz]: B=fmax - fmin)
Logaritmilised mõõtühikud
Signaali võimsuse logaritmiline ühik dBm (detsibell 1 millivati kohta)
Võimsuste suhet mõõdetakse detsibellides [dB]
Võimsuste teisendamine: dB suhteks: PdB=10*log10(P2/P1), suhe DB-ks: P2/P1=10(PdB/10)
Suhtelised dB - Võimsuste suhet mõõdetakse detsibellides [dB].
Absoluutsed dBm – Signaali võimsuse logaritmiline ühik on dBm (detsibell 1 millivati kohta). (Ühik dBm
esitleb absoluutset võimsuse taset dB-des, detsibell 1 millivati kohta)
3.Müra sidekanalis, lihtsamad müra mudelid, „valge müra“, signaal-müra suhe SNR. Piirangud
digitaalses sidekanalis, Shannoni valem.
Müra sidekanalis – tähis N. Müra on soovimatu ja kõrvaline signaal meediumis. Seda leidub kahel kujul –
ümbritsev (termiline) ja impulsi müra. Ümbritseva müra tõttu võib vastuvõtjal olla probleeme bittide
eristamisega.
Frequency division duplex`i korral on mürad suuremad. Signaal-müra suhe SNR[dB]=S[dBm]-N[dBm] ja
kordades SNR[x]=S[mW]/N[mW].
Lihtsamad müra mudelid
Mul
„valge müra“ – Müra, mis mõjutab kõiki ülekandeks kasutatavaid sagedusi võrdselt, nimetatakse valgeks
müraks.
(Müra, mis mõjutab ainult kitsast riba, nimetatakse kitsasribahäireks – narrowband interference)
signaal-müra
suhe
SNR
-
Signaal-müra
suhe
SNR[dB]=S[dBm]-N[dBm]
ja
kordades
SNR[x]=S[mW]/N[mW].
Piirangud digitaalses sidekanalis
Aja- ja sagedusdomeeni poolt piirangud:
Elektromagnetkiirguse lainepikkus saab olla 1 mm kuni 10 km, raadiosageduste vahemik: 30 Hz kuni 300
GHz.
Shannoni valem:
C=w*log2(S/N+1)
W – riba laius Hz
S – signaali võimsus
N – müra võimsus
C – biti kiirus bit/s
4.Modulatsiooni kasutus sidekanali sobitamisel keskkonnaga, modulatsiooni liigid ja kasutuse
eripärad. Keerukad modulatsioonimeetodid (UWB ja OFDM), nende kasutuse eeldused ja
piirangud.
Modulatsioon on info edastamiseks kasutatava signaali ‒ kandesignaali ‒ mingi parameetri muutmist
ülekantava infosignaali muutumise taktis.
Kandesignaali (moduleeritava signaali) muudetavateks parameetriteks on tema amplituud, sagedus ja
faas, impulsside puhul ka nende laius.
Eripärad: modulatsiooni PP lk 24.
Enam
levinud
moduleerimistehnoloogiad:
amplituudmodulatsioon,
sagedusmodulatsioon,
faasmodulatsioon.
Modulatsiooni liigid on sagedus modulatsioon, kus kandesignaali sagedust muudetakse edastatava
signaali järgi. Amplituudi modulatsioon, kus moduleeritakse kandesignaali amplituudi edastatava signaali
järgi. Faasimodulatsioon, kus moduleeritakse kandesignaali faasi edastatava signaali järgi. Kasutatakse ka
QAM modulatsiooni ehk kvadratuurne amplituudmodulatsioon, kus moduleeritakse nii faasi, kui ka
amplituudi.
Pulssmodulatsioon saadab saatjast välja lühikesi, mõni mikrosekund pikkasid impulsse.
OTSI JUURDE UWB JA OFDM!
5.Raadiolainete levil põhinev sidekanal, mitmekiirelinelevi, raadiosageduste kasutus.
Raadiolained: 10^4 Hz kuni 10^9 Hz.
Raadiolainete elektromagnetkiirguse sagedusvahemike jagamine – FDM.
Raadio sidekanal (raadiokanal)
Mitmekiireline levi – esineb peegeldumist, hajumist, interferentsi ja difraktsiooni.
Difraktsioon on füüsikaline nähtus, mille korral laine paindub ümber takistuste või levib väikesest avast
välja.
Interferents on füüsikaline nähtus, kus kahe laine liitumisel saadakse uus laine, mille amplituud on
suurem või väiksem.
OTSI JUURDE RAADISAGEDUSTE KASUTUS!
6.Antennidepõhiparameetrid,
antennide
sobitus
ja
kasutuspiirangud.
Antenni
võimendustegur. Raadiosaatja signaali leviala. Vabalevi signaali sumbuvus, Friis'i valem.
Põhiparameetrid:
mõõtmed,
impedants, sagedusvahemik, võimendus, polarisatsioon (lainete
võnkesuunda kirjeldav omadus), kasutegur (kui palju energiat kiiratakse vabasse ruumi), ribalaius
Antenn – seade elektromagnetkiirguse kiirgamiseks ja vastuvõtmiseks.
dBi - Võimendustegur G (ühik dBi) näitab antenni võimendust detsibellides võrreldes hüpoteetilise
isotroopse antenniga eeldusel, et mõlemale antennile suunatakse võrdse võimsusega signaal: G(dBi) =
10log(G)
Signaali võimsus vastuvõtjas sõltub saatja võimsusest, saatja antenni võimendusest, vastuvõtja antenni
võimendusest ja vaba ruumi kaost.
Antennide sobitus ja kasutuspiirangud:
Sagedusalad – Bikoonantenn: 30 – 512 MHz, Logoperioodiline antenn: 470 – 862 MHz
Litsentsivabad sagedusvahemikud:
OTSI JUURDE Raadiosaatja signaali leviala. Vabalevi signaali sumbuvus, Friis'i valem.
7.Sidevõrkude ülesehitus, tuumvõrk (magistraalvõrk) ja juurdepääsuvõrk. Raadioliidese
kasutamine juurdepääsuvõrgus.
Sidevõrkude ülesehitus:
Tehniliselt koosneb lairibavõrk passiivsest infrastruktuurist (torustikud, kaablid, mastid, postid,
seadmeruumid, jne) ja aktiivseadmetest (ruuterid, saatjad, juhtimissüsteemid, jne). Lisaks sellele on veel
lõpptarbija seadmed (telefon, teler, arvuti, tahvel, valvesüsteemid, kaamerad, jne) teenuste jaoks.
Kodudes, koolides ja kontorites jõuab ühendus lõpptarbija seadmest valguskaablisse läbi majasisese wifi
võrgu. Õues saavad mobiiltelefonid ühenduse lairibavõrguga läbi mobiilsidetehnoloogiate (nn. 3G või
4G). Üksikud majad, milleni kaabel ei ulatu, saavad ühenduse valguskaabliga raadiolingi vahendusel.
Magistraalvõrk – üleriigiline baasvõrk.
Üleriigiline baasvõrk ühendab linnades ja suuremates keskustes asuvaid piirkondlikke baasvõrke.
Üleriigilises baasvõrgus olevad seadmed lubavad transportida ja vahetada infot erinevate asukohtade
ning ka erinevate operaatorite vahel. Üleriigilise baasvõrgu külge otse lõpptarbija seadmeid ei ühendata.
Kui riigis on mitmel operaatoril olemas üleriigiline baasvõrk, siis on need võrgud tavaliselt paljudes
kohtades omavahel ühendatud, et tagada andmesideliiklus erinevate võrkude, operaatorite ja kasutajate
vahel. (Üleriigilised baasvõrgud on üles ehitatud fiiberoptilistel kaablitel ning tavaliselt dubleerivate
ringidena, et tagada piisav läbilaskevõime ja töökindlus. Ehk kaabli rikke korral ei katke ühendus vaid see
suunatakse automaatselt ümber.)
Juurdepääsuvõrk on kõige lõpptarbija poolsem võrgu osa, mis ühendab tarbija seadmeid lähima
piirkondliku baasvõrgu ühenduspunktiga. Jaguneb kaheks: kaabliga võrgud ja raadiovõrgud.
(Juurdepääsuvõrke on erinevatel kandjatel, erineva tehnoloogiaga ning nende läbilaskevõime, kvaliteet,
mugavus kasutada, kättesaadavus, ja muud parameetrid erinevad suurelt.)
Raadiolahendusega juurdepääsuvõrgud on mõeldud peamiselt mobiilsete lõpptarbija seadmete
ühendamiseks. Selle tehnoloogiaga ühendatakse maju sellistes kohtades, kuhu infrastruktuuri rajamine
fikseeritud võrgu näol ei ole võimalik looduslikel, majanduslikel vms põhjustel.
Fikseeritud raadiolahendusega juurdepääsuvõrgud on mõeldud majade ühendamiseks seal, kuhu
kaabliga võrgu rajamine ei ole võimalik. Mobiilsed raadiolahendusega juurdepääsuühendused, ehk
mobiilsidevõrgud on mõeldud peamiselt kaasaskantavate seadmete (mobiiltelefonid, tahvelarvutid, jne)
ühendamiseks internetiga.
(Raadiolahendusega juurdepääsuvõrgud ei ole majasisesed WiFi või Li-Fi võrgud, bluetooth võrgud.
Mugav, odav (pole vaja ehitada iga lõpptarbijani taristut). Halvem läbilaskevõime, kõrged
opereerimiskulud jne.)
8.Juhtmevaba juurdepääsu tagamine, raadio kohtvõrkude (WLAN) ülesehitus.
Juhtmevaba juurdepääsu tagamine:
Personaalvõrk (WPAN), Kohtvõrk (WLAN), Piirkonnavõrk (WMAN)
Ulatus: 10 m (WPAN), kuni 10 km (WMAN)
Bitikiirus: 1 Mbit/s (WPAN) kuni 25 (54 … 155… 1000) Mbit/s
Raadiokohtvõrk (WLAN) on selline kohtvõrk, mille puhul peetakse ühendust kahe või enama arvuti vahel
raadiokanali kaudu.
Tavaliselt moodustatakse ühendus kasutaja arvutis paikneva seadme – traadita side võrgu kaardi
(Wireless Adapter) ja traadita side võrgu tugijaama (Wireless Access Point) vahel, kuigi saab moodustada
ka nn ad hoc võrke võrgukaartide vahel.
Wireless stations:
1) wireless access points (tavaliselt ruuterid) – annavad välja ja võtavad vastu raadiosagedusi
suhtlemiseks
2) clients – laptopid, IP telefonid jt nutitelefonid, lauaarvutid, printerid jne
The basic service set (BSS) – rühm stations`eid, mis saavad omavahel suhelda füüsilise kihi abil. MAC -
kahtlane
Extended service set (ESS) – kogu omavahel ühendatud BSS`e. ID – kahtlane
Distribution system (DS) – ühendab ESS`i access point`e. Praegused DS`id on tavaliselt ülesehitatud WDS
või MESH protokollidele, kuigi kasutatakse ka teisi protokolle.
9.Raadioliideste kasutuspiirangud sageduste ja kiirgusvõimsuste osas. Tehnilisest loast
vabastatud (loavabad) raadioseadmed. Raadioliideste standardimine.
Öeldakse et sagudesriba on loodusvara ning neid müüakse riikide poolt. Euroopas on vabad sagedused
näiteks 2400-2483 MHz ja mõned madalamad. Suvalist sagedust ei või kasutada. Võimsuste osas on ühe
kanali maksimaalne võimsus 500W USAs. Selline võimsus tähendab et päriselt edastatud võimsus jääb
25-50W vahemikku.
Tehnilisest loast on vabastatud kasutajaseadmed, nt mobiiltelefonid, ringhäälingu vastuvõtjad jne.
10.Mobiiltelefoni raadioliidesed ja sõnumiülekande meetodid,kõneülekande tagamine,
pakettkommunikatsioon realisatsioonid mobiilseterminali tarvis.
Mobiiltelefoni raadioliidesteks on WiFi standardid (802.11), mobiilside ning raadioside.
11.Internetiliidesega terminalid tööstus ja laiatarbe rakendustes, asjade interneti(IoT)
realisatsioonid ja kasutuspiirangud
IoT masinad on aina suuremas rakenduses ja tihti nad töötavad internetiprotokolliga. Enamasti
on paljud sensorid eri standarditega ühendatud „gateway“-sse või mõnda ühisesse terminali,
mis on internetiprotokolliga pilve ühendatud. Tööstus 4.0 on suuresti IoT-le pühendatud.
Kasutatakse kodu targaks tegemiseks, tööstuse efektiivsemaks muutmiseks jne. Probleemideks
on erinevad kulud, mis tekivad, turvalisuse, privaatsuse ja keskkonnaprobleemid.
Paluoja, Ellervee, Kuusk/Ots
Kasutatud allikad
Sarnased õppematerjalid
41
pdf
Arvutivõrkude konspekt 2014 eksamiks
ARVUTIVÕRKUDE EKSAMIKÜSIUSED 2014 *Erki*
1. Üldine kommunikatsiooni mudel
Üldises kommunikatsiooni mudelis on alati kaks poolt saatja ja vastuvõtja. Terves
süsteemis on meil sisuliselt viis osa:
1)allikas, mis genereerib andmeid
2)saatja, mis teisendab andmed transportimiseks sobivale kujule
3)edasustusüsteem, mis transpordib signaalid ühest kohast teise
4)vastuvõtja, mis võtab signaali ja teisendab selle jälle adressaadi jaoks sobivale
kujule
5)adressaat, kellele need allika poolt saadetud andmed on mõeldud kasutamiseks
2. Kommunikatsioonisüsteemi ülesanded
1)Edastussüsteemi kasulikkus seisneb selles, et teha transport saatja ja vastuvõtja
vahel nii efektiivseks kui võimalik. (Mõistlik kasutamine/koormamine)
2)Liidestamine - kommunikatsiooni tagamine saatja/vastuvõtja ja edastussüsteemi vahel
läbi liideste.
3)Signaali genereerimine kommunikatsiooni tagamiseks peavad signaalide omadused
olema sellised, et neid oleks võimalik edastada ja et need ol
35
doc
Arvutivõrgud. Väga põhjalik eksamimaterjal
NB! Konspektis pole peaaegu ühtegi joonist. Eksamil võivad olla
joonised vajalikud.
1. Üldine kommunikatsiooni mudel
Üldises kommunikatsiooni mudelis on alati kaks poolt saatja ja vastuvõtja. Terves
süsteemis on meil sisuliselt viis osa:
1)allikas, mis genereerib andmeid
2)saatja, mis teisendab andmed transportimiseks sobivale kujule
3)edasustusüsteem, mis transpordib signaalid ühest kohast teise
4)vastuvõtja, mis võtab signaali ja teisendab selle jälle adressaadi jaoks sobivale
kujule
5)adressaat, kellele need allika poolt saadetud andmed on mõeldud kasutamiseks
2. Kommunikatsioonisüsteemi ülesanded
Kommunikatsioonisüsteemi ülesanded on:
1)Edastussüsteemi kasulikkus seisneb selles, et teha transport saatja ja
vastuvõtja vahel nii efektiivseks kui võimalik.
2)Liidestamine - kommunikatsiooni tagamine saatja/vastuvõtja ja edastussüsteemi
vahel läbi liideste.
3)Signaali genereerimine kommunikatsiooni tagamiseks peavad signaalide
omadused olema sellised, et
6
doc
Kommunikatsiooni kokkuvõte
rdt 1.0
vahepeal muudetud ja poleks poolik. maapinnast u 50-400 km kõrgusel. See kiht omab suurt - Töökindel kanal, kus ei ole bitivigu ja pakett ei lahe kaduma.
6. OSI mudel on avatud süsteemide ühendamise arhitektuur, peegeldusefekti raadiolevis. 2 satelliitside: ionosfääri side ei rdt 2.0 - Kanal, kus esinevad bitivead. rdt 2.2 - Kasutatakse
mis on andmeside protokollide kontseptuaalne mudel. See on ole mandritevahelise side pidamiseks piisavalt stabiilne ega ainult ACK-kviitungeid. rdt 3.0 - Kanal, kus esinevad bitivead
7-kihilise arhitektuuriga baasmudel. OSI idee seisneb selles, et võimalda edastada suuri andmemahte, arendati selleks ja paketikadu.
andmeside protsess on jaotatud kihtideks, nii et iga kiht tegeleb otstarbeks välja satelliitside, mis võimaldas tagada sidet 22
2
doc
Arvutivõrgud eksamiks
Voo juhtimine ,,garaazid täis", koormuse
arvuti+võrk * Signaalide genereerimine (signal generation) - edastamine; signaalide ühest süsteemist teise üleviimine * viide nii määrav (nt e-mail), reaalajarakendustes see nii ei ole (nt videokõne) ¤ Edastuskiirus mõne rakenduse korral on äärmiselt tähtis, juhtimine ,,ristmikud täis".
Sünkroniseerimine (Synchronization) õigesti ajastatud edastus * Andmeside haldamine (Exchange management) * Vigade avastamine et edastuskiirus oleks sama kogu edastusaja vältel. Vastavalt sellele, millised on rakenduste vajadused, kasutatakse erinevaid protokolle. 24. TCP koormuse juhtimine
ja parandamine (Error detection and correction) - ntx side mürarikkas keskkonnas, kontrollsumma, paarsusbitt * Voojuhtimine (Flow TCP on veakindel, paketid pannakse alati õigesse järjekorda (see võtab aega)
46
pdf
Arvutivõrgud eksamimaterjalid
1. Üldine kommunikatsiooni mudel
Üldises kommunikatsiooni mudelis on alati kaks poolt – saatja ja vastuvõtja. Terves süsteemis on meil sisuliselt viis osa:
1) allikas, mis genereerib andmeid
2) saatja, mis teisendab andmed transportimiseks sobivale kujule
3) edastussüsteem, mis transpordib signaalid ühest kohast teise
4) vastuvõtja, mis võtab signaali ja teisendab selle jälle adressaadi jaoks sobivale kujule
5) adressaat, kellele need allika poolt saadetud andmed on mõeldud kasutamiseks
Allikas – edastaja – edastuskeskkond – vastuvõttev keskkond – sihtkoht
Source (see, kes saadab) > transmitter (saatev seade) > transmissioon system (ü lekande sü steem) > receiver (vastuvõttev seade) > destination (see, kes vastu
võtab).
Nt: tö öjaam, arvuti > modem > telefoni tavavõrk > modem > vastuvõtja, server.
2. Kommunikatsioonisüsteemi ülesanded
1) Edastussüsteemi kasulikkus – seisneb selles, et teha transport saatja ja
14
pdf
Arvutivõrkude konspekt
Arvutivõrgud - konspekt
1. Mitmekihiline arhitektuur
Rakenduskiht -> Transpordikiht -> Võrgukiht -> Transpordikiht -> Rakenduskiht.
Võimaldab lahutada arvutivõrgu ja riistvara konkreetsest rakendusest. Kõik
komponendid on iseseisvad, neid saab sõltumatult asendada. Uks kornponent
(kiht) ei pea teadma, kuidas teine täpselt töötab. Olulised on ühe kihi poolt teisele
pakutavad teenused. Alumine kiht pakub teenust ülemisele kihile (nt. transpordikiht
rakenduskihile). Kõige madalam kiht on võrgukiht.
Andmevahetus kahe osapoole vahel:
Allikas - andmete genereerimine
Saatja - teisendab andmed transportimiseks sobivale kujule
Edastussüsteem - transpordib signaali ühest kohast teise
Vastuvõtja - võtab signaali ja teisendab arusaadavale kujule (ADM - analoog-
digitaal muundur)
Adressaat - kasutab saadud andmeid
Saatja ja vastuvõtja peavad suhtlema samas keeles.
Protokoll - reeglistik, mida järgides on kaks osapoolt võimelised suhtlema.
Koosneb süntaksist, semantikas
28
docx
Arvutivõrgud eksamiks
Eksamiteemad aines ARVUTIVÕRGUD ISP0040/ISP0041 kevad 2011
1. Üldine kommunikatsiooni mudel
allikas saatja - keskkond- vastuvõtja sihtkoht ..ehk.. arvuti modem kaabel modem
arvuti
2. Kommunikatsioonisüsteemi ülesanded
-signaalide genereerimine
-kasutajaliidesed (HTTP ,Telnet ,FTP )
-sünkroniseerimine
-vigade avastamine ja parandamine (kontrollsummad)
-voo juhtimine ( liikuv aken ,tagasiside ACK, NAK)
-adresseerimine (IP , MAC)
-marsruutimine (virtuaalkanalid , distantsvektor ,link state)
-pakettide formeerimine
-turvalisus (võtmed ,algoritmid , krüptograafia)
-võrgu haldus (SNMP)
3. Mitmekihiline arhitektuur postisüsteemi näite baasil +
Rakenduskiht -> Transpordikiht -> Võrgukiht -> Transpordikiht -> Rakenduskiht.
Võimaldab lahutada arvutivõrgu ja riistvara konkreetsest rakendusest. Kõik komponendid on
iseseisvad, neid saab sõltumatult asendada. Üks komponent (kiht) ei pea teadma, kuidas teine
täpselt töötab. Olulised on ühe kihi poolt teis
52
docx
Kommunikatsiooni eksami küsimuste põhjalikud vastused
UDP-d kasutatakse programmides, kus eelistatakse kiirust kindlusele. UDP ei hooli
ummikutest vastuvõtjas. Puudub ka garantii, et segmendid saabuvad õiges
järjekorras ja et ei saadeta topeltsegmente. // EHK See on connectionless – ei
toimu handshaking’ut. // Võrgu aplikatsioonid mis soovivad aega kokku hoida ja
mis edastavad suhteliselt väikse koguse andmeid võivad eelistada UDPd TCPle.
Antud protokolli kasutatakse ka multimeedia edastamisel ning mujal, kus tähtis
on andmeside kiirus ja vähemtähtis kvaliteet, kuna pakettide kadumisel neid
uuesti ei saadeta.
26. DATAGRAMMVÕRGUD JA VIRTUAALAHELATEGA VÕRGUD
==> Datagrammvõrk e. Tavaline pakettvõrk. Sõnum (pakett) liigub saatjast
vastuvõtjani läbi erinevate võrgusõlmede „parimat võimalikku teed pidi“. Paketi
päises on alati saatja ja vastuvõtja aadressid mille järgi teevad võrgus oleva
ruuterid otsuseid millist marsruuti pidi konkreetset paketti kõige parem saata on.
Meedia
Kommentaarid (0)
Kõik kommentaarid