HDLC, PPP

Leased Line: HDLC, PPP

Comutare circuite: HDLC, PPP
Comutare pachete X.25, Frame Relay, ATM

HDLC

• High Level Data Link Control
• Standardizat ISO 13239
• Poate encapsula decat trafic IPv4

cHDLC

• Poate multiplexa mai multe protocale de Layer 3

Structura Frame cHDLC

Default pe toate routere-le CISCO

(c-if)#encapsulation hdlc
(c-if)#[no] keepalive

Verificare:

#show interface serial 0/0/0

PPP

• Point-to-Point Protocol
• Standard IETF RFC 1661
• Folosit la conectarea unui echpament non-cisco
• Componente
• Framing: HDLC
• Subprotocoale: LCP, NCP
  • LCP
    • Se ocupa de realizarea legaturii de L2
      • Stabilirea conexiunii L2
      • Negocierea parametrilor
      • Verificarea conexiunii
      • Terminarea conexiunii
  • NCP
    • Se ocupa de realizarea legaturii L3
      • Familiile de protocoale
        • IPCP
        • IPXCP
        • CDPCP

LCP – Stabilirea Conexiunii

 

Optiuni pentru linkul de L2

1. Autentificare
   1. PAP
   2. CHAP
2. Quality Control
   1. Daca link-ul nu indeplineste quality control router-ul pune interfata in shut
   2. Mesajele sunt
      1. Link Quality request
      2. Link Quality Reply
3. Multilink
   1. Datelele sunt trimise pe toate link-urile, se fragmenteaza pachetele (nu este similar cu etherchannel)
      
4. Compresie

 

Dupa schimbul de mesaje se stabileste legatura de L2, sau router-ul raspunde cu Nack si se reia procesul, sau cand este o versiune mai veche si nu se cunosc parametrii se trimite configure reject

NCP – LCP Open
---------------------------------
IPCP (IP Address)
---------------------------------
Date

Despre comunicarea seriala.

Majoritatea PC-urilor au atat porturi seriale cat si porturi paralele. Curentul electric se poate misca cu o singura viteza. O cale de a muta bitii mai rapid prin fir este sa comprimam datele astfel incat mai putini biti sunt necesari si asta necesita mai putin timp pe fir pentru a transmite datele sau calea transmiterii bitilor simultan. Computerele se folosesc de conexiuni scurte paralele intre componentele interioare, dar folosesc o magistrala seriala pentru a converti semnalele atunci cand vine vorba de comuncatii exterioare.

Cu o conexiune seriala, informatia este trimisa pe un fir, un bit pe rand. Conectorul cu 9 pini pe majoritatea PC-urilor (COM) foloseste doua bucle de fir, una pentru fiecare directie pentru comunicarea de date, plus fire aditionale pentru a controla fluxul de informatie. In orice moment din orice directie datele merg pe un singur fir.

O conexiune paralela trimite bitii pe mai multe fire simultan. In cazul conectorului de 25 de pin (LPT) exista opt fire care transporta date pentru a transmite 8 biti simultan (1 byte) Din cauza ca sunt 8 fire pentru transport de date legatura ar trebui (cel putin in teorie) sa transfere datele de 8 ori mai rapid decat o conexiune seriala. Asadar bazandu-ne pe aceasta teorie, o conexiune paralela trimite un byte in time ce o conexiune seriala trimite un bit.

Acesta explicatie ridica niste intrebari. Ce se intelege prin teoretic mai rapid ? Daca o conexiune paralela este mai rapida decat una seriala, legatura paralela este mai potrivita pentru conectarea in WAN ? In realitate, adesea este cazul cnad legaturile seriale pot avea clock-uri mai rapide decat legaturile paralele, in acest fel obtin transmisii de date mai rapide deoarece in legaturile paralele exista 2 factori care afecteaza transmisiunea: clock – skew, si crosstalk.

Intr-o legatura paralela este gresit sa presupunem ca acei 8 biti care pleaca de la expeditor ajung in acelasi timp la destinatar, in schimb o parte din biti ajung mai tarziu fata de altii. In engleza termenul este definit ca “clock-skew” un fel de decalare a bitilor. Rezolvarea problemei nu este dificila, destinatarul trebuind sa se sincronizeze cu expeditorul (partea care transmite datele) si apoi trebuie sa astepte pana cand toti bitii ajung la el. Acest proces de citire, asteptare, latch-ul, asteptarea pentru un semnal de sincronizare si transmiterea celor 8 biti se adauga la timpul necesar transmiterii. In comunicare paralela, latch-ul este un circuit electronic ce isi mentine una din cele doua stari*. Cu cat sunt folosite mai multe fire si cu cat este mai departe destinatarul se adauga intarzierilor (delay). Nevoia pentru sincronizarea celor doua parti incetineste comunicarea paralella sub asteptarile teoretice.

Acest lucru nu este valabil si pentru legaturile seriale pentru ca majoritatea legaturlor seriale nu au nevoie de clocking. Conexiunile seriale au nevoie de mai putine fire si implicit cabluri, ocupa mai putin spatiu si pot fi izoltate mai bine de interferenta altor aparate, fire sau cabluri.

Firelele paralele sunt stranse pe un cablu paralel si semnalele pot sa se transpuna unele pe altele. Posibilitatea interferentelor pe fire necesita mai mult timp de procesare in special la frecvente mai mari. Magistralele pe computere, inclusiv routere, compenseaza interferentele inainte sa transmita bitii. Deoarece cablurile seriale au mai putine fire exista mai putine interferente si aparatura de retea transmit comunicatiile seriale la frecvente mai mari, mai eficente.

In majoritatea cazurilor, comunicatiile seriale sunt mai ieftin de implementat, acestea folosind mai putine fire, cabluri mai ieftine si mai putini pini conectori.

SCS

Toate comuncatiile pe distante mari si majoritatea retelelor de calculatoare folosesc conexiuni seriale pentru ca costul cablului si sincronizarile comunicarii fac legaturie paralele impractice. Avantajul semnificativ consta in cablare mai simpla, deasemenea cablurile seriale pot fi mai lungi decat decat cele paralele pentru ca exista mai putine interferente.

Datele sunt encapsulate de catre protocolul de comunicatie folosit de catre router-ul expeditor. Frame-ul encapsulat este trimis pe mediul fizic de transmisie catre WAN. Exista diverse metode de a traversa WAN-ul, dar router-ul destinatar trebuie sa foloseseasca acelasi protocol de comunicare pentru a de-encapsula frame-ul cand acesta ajunge.

Exista diferite standarde de comuncare fiecare folosind a metoda de trasnmisie diferita. Exista trei standarde cheie ce implica conectivitatea WAN-LAN

RS-232

Majoritatea porturilor seriale pe PC-uri sunt conforme cu RS-232C sau mai nou RS-422 si RS-423. Atat conectorii de 9 pini cat si cei de 25 de pini sunt folositi. Un port serial este o interfata general-purpose care poate fo folosita pentru aproape orice tip de dispozitiv si include mouse, modem, si imprimante. Majoritatea aparaturii de retea folosessc conectori RJ-45 care deasemenea este conform cu standardul RS-232

V.35

Folosit indeosebi pentru comuncatii modem-multiplexare acest standard ITU pentru schimb de date, sincronuu, de mare viteza combina latimea de banda cu mai multe circuite de telefonie. In Statele Unite V.35 este interfata standard folosita de majoritatea routere-lor si DSU care se conecteaza la carrier T1. Cablurile V.35 sunt de inalta viteza concepute pentru a suporta un flux de date mare si conectivitate intre DTE-uri si DCE-uri folosind linii digitale.

HSSI

High Speed Serial Interface

Suporta rate de transmisii de pana la 52 Mbps. Inginerii folosesc HSSi pentru a conecta mai mutle routere din LAN cu cele din WAN folosind linii precum T3. Inginerii mai folosesc HSSI pentru a furniza conectivitate de inalta viteza intre LAN-uri folosind Token Ring sau Ethernet. HSSI este o interfata DTE/DCE dezvoltata de Cisco si T3plus pentru a acoperi cererea de transmisii de inalta viteza intre legaturile WAN

Fiecare dintre aceste standarde, pe lanaga folosirea unui semnal diferit, foloseste mai multe tipuri de cabluri si conectori. Fiecare standard indeplineste un rol diferit in topologia LAN – WAN.

RS-232 9 pini:

Pin 1 – Data Carrier Detect (DCD) semnifica disponibiliteatea pentru transmitere

Pin 2 – Pin receptie RxD – duce datele de la dispozitivul serial la computer

Pin 3 – Pin transmisie TxD – duce datele de la computer la dispozitivul serial

Pin 4 – Data Terminal Ready (DTR) – indica modemului ca, PC-ul este gata sa transmita

Pin 5 – Impamantare

Pin 6 – Data Set Ready  (DSR) similar cu DTR Semnifica ca Dataset este ON

Pin 7 – Request to Send (RTS) cere permisiunea sa trimita date la modem

Pin 8 – Dispozitivul Serial foloseste pin-ul Clear to Send (CTS) pentru a recptiona RTS de la computer. In majoritatea situatiilor RTS si CTS sunt intotdeauna ON pe interg parcursul comuncarii

Pin 9 – Ring Indicator (RI) Un modem ce foloseste Auto Answer foloseste RI ca sa semnaleze receptia unui semnal telephone ring signal

Pini DCD si RI sunt disponibili numai in conexiunile catre un modem. Aceste doua legaturi sunt utilizate rar deoarece majoritatea modem-urilor transmit informatii de status catre un PC cand este detectat un semnal carrier (cand o conexiune este stabilita cu un alt modem) sau cand modemul primeste un semnal de apel de la linia telefonica.

TDM

Time Division Multiplexing

Bell Laboratories a inventat TDM pentru a maximiza cantitatea de trafic de voce transmisa pe un medium. Inainte de multiplexare fiecare apel telefonic necesita propria legatura fizica. Aceasta era o solutie scumpa si nescalabila. TDM imparte latimea de banda in canale separate sau time slot. TDM transmite doua sau mai multe canale pe acelasi link alocand fiecarui canal un interval de timp diferit. In mare fiecare canal sta la rand pentru a putea fi folosit link-ul.

TDM este un concept care se afla la layer-ul fizic. Nu are idee de natura informatiei care este multiplexata pe canalul de iesire. TDM este independent de protocolul de L2 care este folosit de catre canalele de intrare.

TDM poate fi explicat printr-o analogie a traficului pe autostrada. Pentru a transporta trafic de pe patru sosele catre un oras poti trimite tot traficul pe singura banda daca toate soselele sunt distribuite pe autostrada in mod egal si traficul este sincronizat. Deci daca feicare din cele patru sosele pune o masina pe autostrada principala la fiecare patru secunde autostrada, aceasta primeste o masina la rata de 1 pe secunda. Cat timp viteza tuturor masinilor este sincronizata nu vor exista coliziuni. La destinatie se intampla acelasi proces numai invers si masinile sunt luat de pe autostrada si duse pe soselele locale de catre acelasi mecanism sincronuu

Acesta este principul folosin in TDM sincronuu cand se transmit date pe un link. TDM creste capacitatea unui mediu de trasnmisie impratind timpul in intervale mai scurte astfel incat link-ul duce biti de la mai multe surse de intrare, aceasta din urma creste numarul de biti transmisi pe secunda. Atat receptorul cat si transmitatorul stiu exact cand semnalul este trimis.

T1/ E1 si ISDN sunt exemple de TDM sincronuu

STDM

Statistical TDM

Analogie:

Exista un tren cu 32 de vagoane. Fiecare vagon este detinut de o firma de transport. In fiecare zi trenul pleaca cu 32 de vagoane. Daca una din companii are marfa de trimis acesta este incarcat. Daca, compania nu are nimic de trimis acesta ramane gol dar ramane pe tren. Transportul vagoanelor goale nu este eficient. In mod similar TDM are parte de aceasi ineficienta atunci cand traficul este intermitent pentru ca time-slot-ul este deja alocat chair cand canalul nu are date de transmis

STDM a fost dezvoltat pentru a adresa aceasta infecienta. STDM foloseste un time slot variabil permitand canalele sa concureze pentru slot-uri libere. Se foloseste de un buffer pentru a stoca temporar datele intre perioade de trafic intens. STDM nu iroseste linia de inalta viteza cu canale inactive. STDM necesita fiecare transmisie sa poarte informatii de identificare (channel identifier)

---