* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
Download WAL_M78 Summary for block 1 Network الشبكة هي وسيلة ربط بين أجزاء
Multiprotocol Label Switching wikipedia , lookup
Distributed firewall wikipedia , lookup
Piggybacking (Internet access) wikipedia , lookup
Zero-configuration networking wikipedia , lookup
Asynchronous Transfer Mode wikipedia , lookup
Wake-on-LAN wikipedia , lookup
List of wireless community networks by region wikipedia , lookup
Cracking of wireless networks wikipedia , lookup
Computer network wikipedia , lookup
Airborne Networking wikipedia , lookup
Network tap wikipedia , lookup
Deep packet inspection wikipedia , lookup
Packet switching wikipedia , lookup
Synchronous optical networking wikipedia , lookup
Internet protocol suite wikipedia , lookup
Recursive InterNetwork Architecture (RINA) wikipedia , lookup
WAL_M78 Summary for block 1 Network كعقد محطات شبكة، Nodes وتدعى هذه النقاط بعقد أو، وهي نظام قنوات أو خطوط تقوم بربط عدة نقاط ببعضها، تجمع بينها وظيفة مشتركة،الشبكة هي وسيلة ربط بين أجزاء تتعلق ببعضها . أو المدن المتصلة ببعضها بالطرق،القطارات Network :- A collection of switching nodes, terminating devices and other devices that are able to communicate with each other via transmission links. Or "two or more computers linked together" node :- term used for the individual computers or devices in a network. Nodes may be general-purpose computers, routers or switches. Switching node :- A node that transfers data from an input interface to a selected output interface. interface:-the boundary between two devices, protocols or networks, across which communication takes place. link :- a direct physical connection between two adjacent nodes of a network. connection:- An association of transmission channels, switches and other units set up before use to provide a channel for transferring information. channel:- a communication path. path :- the sequence of links through a network that connects two points. Examples of how the international communication network is used for digitally-coded information: e-mail video fax computer data telephones world wide web الشبكات حسب االستخدام Telephone network .1 Computer network .2 Mobile Network .3 Telephone network . و هي إحدى أكثر التقنيات استخداما ً إلنشاء شبكة اتصاالتcircuit switching ويطلق على عملية نقل البيانات بهذه الطريقة تسميةCircuit تستخدم دائرة فيزيائية (مادية) في نقل البيانات تسمى . تكون هذه الوصلة في فاعلية منذ بداية إجراء االتصال حتى انتهائه. و تكون بمثابة وصلة بين األطراف المستقبلة والمرسلة.تستعمل هذه التقنية للمكالمات الهاتفية العادية circuit :- physical path between two points in a network. circuit switching :- The process of establishing a dedicated physical path (circuit). circuit-switched network:- A network in which a dedicated physical path is set up between the calling and receiving terminals for the duration of each call. PSTN :- public switched telephone network Computers Network packet switching تصدر من جهاز ويقوم بتوجيهها الى جهاز اخر و يطلق على عملية نقل البيانات بهذه الطريقةpacket تستخدم جهاز يقوم بتوزيع حزم من البيانات Packet:- The basic unit of data sent over a packet-switched network. packet switching :- The process of handling, routeing, supervising and controlling data packets in a network. packet-switched network:-A type of store-and-forward switching network where the message is split into packets and each packet is handled independently. message :- In a communication system, a meaningful assembly of information sent across a network. منPacket تتكون الـ address .1 control data .2 message data .3 ؟last mile ما هو الـ The part of the telephone network, usually a twisted pair of insulated wires, that connects the user’s equipment to the local exchange. . الجزء األصعب في تطوير الشبكة والسبب في بطئهاlast mile يعتبر الـ الجزء األصعب في تطوير الشبكة؟last mile لماذا يعتبر الـ . لتكلفة المرتفعة والوقت أالزم ؟modem ما هو الـ .A device that converts digital signals from a computer to analogue signals on telephone line عند االنتقال من شبكة محلية الى شبكة واسعة تختلف سرعة االتصال بينهم ما هو الحل ؟؟ وبذلك يمكن ربط الشبكات ذات, وهو جهاز يقوم بتجميع البيانات من اكثر من قناة ثم يقوم بإرسالها في قناة واحد عالية السرعة بشكل حزمه واحدة او العكسMUX multiplexer استخدام Time-Division Multiplexing (TDM( وتسمى هذه الطريقة. ويحدد عدد الحزم التي يتم تجميعها على سرعة القناة. السرعات المختلفة مع بعضها البعض multiplexer (MUX):- a device that merges several signals at lower bit-rates into one signal at a higher bit-rate. time-division multiplexing (TDM) :-A technique to merge several lower bit-rate digital signals so that they can share the same higher bit-rate transmission channel. A point of connection between equipment and networks is called an interface WAL_M78 ؟multiplexer أنواع أجهزة الـ add-drop multiplexer (ADM) cross-connect .1 .2 add/drop multiplexer (ADM) :- a switching unit used to add virtual containers to or remove them from a synchronous transport module (STM( digital cross-connect (DXC) :- A multi-ported network element, which can terminate SDH or PDH signals on a port, and can cross-connect virtual containers between these ports. synchronous transport module (STM) :-A hierarchy of digital signals, each having a 125 μs frame and bit-rates that are an exact multiple of 155.52 Mbit/s, which form the basis of transmission within an SDH netw synchronous digital hierarchy (SDH) :-A world-wide standard hierarchy of bit-rates introduced in the 1980s for transporting digital signals across a network. plesiochronous digital hierarchy (PDH) :-A standard hierarchy of bit-rates first introduced in the 1960s for the transmission of multiplexed PCM frames. Plesiochronous means ‘nearly synchronous’. Now being superseded by the synchronous digital hierarchy (SDH). Internet Internet :-The global internetwork that has grown from the original US government-funded ARPANET. ARPANET A wide-area network, funded by the former Advanced Research Project Agency (ARPA) of the US government, which linked universities and research establishments in the USA and some other countries. ARPANET was used as a test-bed for research into internetworking, leading to the formation of the Internet. Networks that connect users together in a limited geographical area are called LAN's To connect a LAN to another LAN, a network called a WAN Router يتم وصل عدة شبكات مع بعضها البعض بواسطة جهاز الـ router :- a node in an internetwork that forwards packets not explicitly addressed to itself along appropriate links towards their destinations. "Routers are often used to connect from one network (which could be a LAN or a WAN) to another" A combination of LAN's and WAN's is called an internetwork. "The Internet is the most famous example of an internetwork" IP Networks لذلك البد من اعطاء كل شبكة رقم خاص بها وأيضا لكل جهاز داخل هذا, وليتم نقل البيانات بين الشبكات بشكل سليم لبد من تميز الشبكات عن بعضها البع ض وأيضا األجهزة داخل الشبكة نفسها .)ISP( وللحصول على خدمة االنترنت البد من توصيل الشبكة مع مقدمة الخدمة, )IP Networks( internet protocol الشبكة وذلك باستخدام الـ internet protocol (IP) :-The part of the TCP/IP family of protocols that routes messages across networks. IP uses network addresses to determine whether a packet is destined for a local computer or should be sent on via a router. internet service provider (ISP) :-An organization which provides access to the Internet for individuals or small to medium-sized enterprises. IP Network Architecture اما إذا تم االتصالIGP ) وفي حالة االتصال بين االجهزة في نفس المجال يستخدم برتوكولdomain( كل مجموعة من األجهزة المتصل مع بعضها البعض في نطاق محدد من األرقام تسمى مجال BGP بين أجهزة في مجال أخرى يستخدم برتوكول The Internet is broken down into parts, or domains. Each domain is called an AS. Connections between routers within an AS uses IGP, and between each AS uses BGP. domain :- Part of the naming or addressing hierarchy used in the domain name system in the Internet. interior gateway protocol (IGP) :-A routeing protocol used to control the routeing of packets within a single autonomous system. border gateway protocol (BGP) :-A routeing protocol used to control the routeing of packets between autonomous systems. Ethernet Ethernet :-A LAN technology that uses CSMA/CD and operates at 10 Mbit/s. It has now been included in the IEEE 802.3 standard. Fast Ethernet uses the same CSMA/CD medium access method but operates at 100 Mbit/s. CSMA/CD protocol ويعتبر هذا الوسيط متعدد, carrier sense )CS( على وسيط ناقل للبيانات يقوم كل جهاز متصل مع هذا الوسيط بالتشيك هل هو مشغول ام ال قبل ارسال البيانات عن طريقهEthernet يعتمد الـ وفي حال قام اكثر من جهاز بارسال البيانات في نفس اللحظة سيقوم هذا الوسيط باعالن لجميع االجهزة المتصل عن وجود تصادم, multiple access )MA( االستخدام النه مرتبط مع عدة اجهزة collision detection )CD( لتقوم جميع االجهزة بوقف االرسال لفترة من الوقت carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) A protocol for controlling access to a shared transmission medium, such as a twisted pair, to which a number of devices are connected. )NIC )ويتم ربط األجهزة في الشبكة باستخدام network interface card (NIC):- Provides the hardware connection between a PC and a LAN, and includes the Ethernet address. WAL_M78 Network Topology -: يتم ايصال االجهزة مع بعضها البعض حسب الوسط الناقل بعدة طرق هي ring - star-: واالهم منها star A network topology in which each computer or device is connected to a central hub. All communication between devices passes through the hub. ring A network topology used for local area or metropolitan area networks (LANs or MANs). Each device is connected to its nearest neighbours to form a closed loop, or ring. Data is transmitted in one direction only around the ring from device to device. hub :- The central node in a network with a star topology. The hub acts as a concentrating or switching device. يقوم بفصل االجهزة فيbridge ) وبعد ذلك ظهر جهاز اكثر تطور يسمىBroadcasting( ويقوم بارسال البيانات لجميع االجهزة وتسمى هذه الطريقةstar في الشبكة من نوعhup يستخدم الـ بالرجوع الى الجدول لتحديد مسار الرسالة في الشبكة وتسمى هذهbridge الشبكة الى مجموعات ثم ينشئ جدول يحتوي موقع كل مجموعة في الشبكة و في حال قام احد االجهزة بارسال رسالة يقوم forwarding tableالطريقة بالـ Broadcasting:- Sending data to all devices in a network. bridge :- A device that connects together two parts (collision domains) of a LAN and forwards data packets between them. forwarding table For connectionless services in a packet-switched network see routeing table. For a connection-oriented service Collision فولت تنتقل عبر هذا الوسيط الناقل وكذلك عند5 يعني لغة اآللة ويمثل رقم واحد اشارة كهربائية بمقدار11 عند قيام جهاز بارسال رسال على الشبكة عبر الوسيط الناقل تكون هذه الرسالة على شكل عدم ارسالة اشارة يمثل هذا رقم صفر فولت فان اقرب جهاز يحدث عنده التصادم11 فولت فيكون الناتج5 فولت مع اشارة اخرى بمقدار5 يحدث التصادم عندما يقوم جهازين بارسال اشارة في نفس اللحظة وبذلك تتصدام اشارة بمقدار . ) توقف لجميع اجهزة الشبكة لوجود تصادمjam message( سوف يقوم بارسال اشارة jam message In Ethernet, a 32-bit sequence transmitted by a network interface when it detects a collision. The sequence is not a valid cyclic redundancy check value for the frame interrupted by the collision. The jam message ensures that the other stations involved in the collision will abandon their corrupted frames. ومن حلول مشكلة التصادم وتوقف الشبكة لوقت عشوائي من الزمن هو تقليل حجم الرسالة لتتمكن من االنتقال بسرعه وبدون اختناق في الشبكة وايضا تحديد خط االرسال ونقل ملكية الشبكة من ) ثم يقوم بنقل ملكيتها الى الجهاز االخر ليقوم هو ايضا باالرسال لفترةslot time( جهاز الى االخر حيث يقوم الجهاز صاحب ملكية الشبكة باالرسال لفترة من الزمن تضمن وصول الرسالة وتسمى . من الزمن وهكذا slot time In Ethernet, a period equal to twice the time taken for signals to travel between the most distant pair of nodes on the network. )؟slot time( كيف يتم حساب الفترة الزمنية األزمة -: بالقانون التالي عدد وحدات الشبكة في الطريق * التأخير لكل جهاز+ ) سرعة الوسيط الناقل/ الفترة الزمنية =( المسافة بين الجهاز المرسل والجهاز المرسل اليه distance between stations + (no. repeaters x delay for each repeater) velocity مثال على ذلك Given a propagation velocity of 2.3 x 108m s-1 on a thick co-axial cable and a delay of 3.5µs per repeater, what is the slot time for two stations separated by 2500m of cable and 4 repeaters? the slot time is twice this value: 49.74µs, or approximately 50µs !!! هل توجد حاالت اخرى تسبب التصادم غير إرسال شارة من جهازين في نفس اللحظة ؟ -: نعم توجد مثل انهيار في جهاز الشبكة.1 NIC تعطل في كرت الشبكة.2 WAL_M78 ما هو الحل لتجنب وقوع مثل هذه الحاالت ؟ .صناعة كوابل (وسيط ناقل ) مخصص لنقل البيانات في حالة االرسال وكوابل اخرى في حالة لالستقبال Fast and Gigabit Ethernet - development from 10Mbit/s Ethernet كان لبد من تطوير سرعات اعلى في شبكات الكمبيوتر تساعد, ملفات الصوة والفيديو ذات الجودة العالية بين بعضها البعض, المستندات الكبيرة, مع تزيد استخدام الكمبيوتر في نقل الصور الملونة -: على نقلها بسرعة عالية ومن هذه السرعات fast - 100 Mbit/s gigabit - 1000 Mbit/s 10 gigabit - 10 Gbit/s لتقوم بتقديم خدمة افضل واسرعOSI وايضا تم تطور برتوكوالت خاصة لضمان توفير هذه السرعات عن طريق النموذج المفتوح open systems interconnection (OSI) :- A model developed by the International Organization for Standardization (ISO) for the design of open systems networks. The OSI reference model divides communications functions into seven layers: physical, data link, network, transport, session, presentation and application. مسائل رياضية What is the maximum UTP cable length for 100 Mbit/s Ethernet, assuming a minimum frame length of 512 bits and one repeater? Use propagation velocity of 1.77 x 108 ms-1 and a repeater delay of 1.3µs. Minimum frame length (512 bits) takes: Repeater delay is 1.3µs in each direction = 2.6µs So 5.12µs - 2.6µs = 2.52µs available for the propagation delay through the cable. At 1.77 x 108 ms-1 the maximum round-trip length is: This means the maximum cable length is 223 m. What is the minimum frame size necessary to ensure correct CSMA/CD operation at a bit-rate of 1000 Mbit/s with max segment length of 100 m and one repeater. Repeater delay is 0.5µs and propagation velocity is 1.77 x 10 8 ms-1 Worst-case cable distance between stations is 2 x 100 m = 200 m. Propagation delay is: So round-trip delay is 2.26µs - repeater delay is 2 x 0.5µs = 1.0µs Therefore slot-time is 2.26 + 1.0 = 3.26µs The number of bits that can be transmitted in this time is: Bridges and switching hubs هوتجز ئة الشبكة الى اكثر من جزء ووضع انظمة ترقيم خاصة بكل جزء وال يتم ارسال رسالة الى بعد التوجيه حسب الترقيمswitching الـ switching :- The transfer of data from an input line to a selected output line of a device. The transfer may be through physical connections or by forwarding packets, or a combination of the two. )MAC( على عرفة أي جهاز ينتمي الى أي جهاز من خالل فأئمة بأرقام األجهزة الموجودة في الشبكة وذلك عن طريقswitche ويقوم الـ Switch:- a device that transfers data from an input interface to a selected output interface in a communications systems. Typically a switch connects networks of the same type. medium access control (MAC) In the IEEE 802 suite of standards, a sub-layer of the OSI data link layer (layer 2) responsible for ensuring that transmissions on a LAN occur in a fair and orderly way. CSMA/CD, used on Ethernet, is an example of a medium access control protocol. ) و التي يرسلها للجهاز الذي يقوم بارسال كمية كبيرة من البيانات ليتوقف ويتم توحيد السرعة بين المستقبل والمرسل كي ال يكون هناك اختناقpause frame( رسالة توقفSwitch ويستعمل الـ . في الشبكة pause frame In Ethernet, a flow control mechanism implemented at the medium access control (MAC) layer in full-duplex operation. Part 2 Communication Network Protocols protocol :- a set of rules and formats to control the exchange of messages between two communicating layers, devices or networks. مع استخدام بيانات مختلفة تحتاج الى سرعات مختلفة كان البد من طريقة تقوم بتقسيم عملية اإلرسال الى مراحل ليتم تحديد خصائص عملية االرسال في كل مرحلة بناءعلى وضع البيانات و وضع )layered architecture( الخ ومن هنا تطورت فكرة الطبقات... الوسط الناقل ووضع الشبكة WAL_M78 layered architecture :- A way of describing communicating systems in terms of a vertical stack of layers. Each layer, except those at the top and the bottom, interacts with the layer immediately above it, to which it provides services, and the layer immediately below it whose services it uses. The top and bottom layers interact with the user of the system and with the transmission medium, respectively. )ISO( والتي تم االتفاق عليها بين الشركات المصنعة للقطع المادية والبرمجية ISO :-The International Organization for Standardization. The name ISO is not an acronym but was deliberately chosen from the Greek word isos, the root of the prefix iso-, meaning equal. .) ويعتمد على وجود سبعة طبقات كل طبقة لها هدف ووظيفة تساعد ف وصول الشبكة الى األداء المطلوبOSI( ويسمى هذا بالنظام المفتوح open systems interconnection (OSI):- A model developed by the International Organization for Standardization (ISO) for the design of open systems networks. The OSI reference model divides communications functions into seven layers: physical, data link, network, transport, session, presentation and application. . تغليف للبيانات القادمة من الطبقة األخرىencapsulation الطابور أي ان كل طبقة لها مكان محدد بين الطبقات وتقوم كل طبقة بعمليةSTACK تطبق هذه الطبقات فكرة الـ encapsulation :-. In protocols, the operation performed by a lower-level protocol of attaching a header and/or trailer to data passed down by a higher-level protocol. Data is thus encapsulated by a sequence of headers and/or trailers as it passes down the protocol stack. OSI reference Description model layers application layer The layer does not contain applications themselves (such as browsers or word processors), but provides connection between (layer 7) them and the network system. presentation Concerned with the interpretation of the data between the two corresponding application layer protocols so that data layer structure is preserved. Encryption and compression are also performed in this layer. (layer 6) session layer Responsible for establishing, maintaining and breaking sessions in an orderly manner. The protocol manages the complete (layer 5) conversation, not just one sentence from it. Identities and passwords are also checked in this layer. transport layer Provides network-independent end-to-end control of the communication session once the path has been established. The (layer 4) transport layer puts short messages into one segment, or splits long ones into short segments. network layer The network layer is concerned with the routing of data across the network. (layer 3) data-link layer The data-link layer is concerned with link management. If the physical layer discovers an error, the data-link layer is notified and (layer 2) initiates error recovery. The data-link layer also reports congestion and failures in the network. Concerned with the mechanical, electrical and functional characteristics needed to transmit or receive data over the medium physical layer being used. For instance, this layer is responsible for conversion of digital signals to a form that can be rendered as audible (layer 1) signals and vice versa if a modem is being used, or to light if a fibre-optic connection is being used. بين الجهازين ويعتبر كل جهاز )VC ( ويكون ذلك من خالل مسارات وهميةPeer- to – Peer عند قيام احد الطبقات باالتصال مع نفس الطبقة في جهاز اخر عبر الشبكة تسمى هذه العملية بالـ entity في الشبكة peer-to-peer communication :- The process of communication between corresponding layers in two protocol stacks. The effect is one of direct (horizontal) communication between the two layers, although the message actually passes down through the layers of one protocol stack and up through the layers of the other, rather than directly between the two peer layers. Sometimes called virtual communication. virtual channel (VC) :- In protocols, an abstract channel between two systems for peer-to-peer communication within a layer. entity :-Sometimes used to refer to a process (computer sub-program) communicating horizontally or vertically between layers or with another process. Abstraction وهي اخفاء التفاصيل عن المستخدم واعتماد الجهاز مع الشبكة دون تدخل المستخدم abstraction :- In modeling, the process of identifying and representing those aspects of a system which are to be featured in the model. Any model is an abstraction since it stresses some features while ignoring others. the physical layer abstracts away details of the physical communication media the data-link layer abstracts away from the physical layer and deals with transmission of frames independent of the medium the network layer abstracts away how frames are handled and deals with finding a route and getting packets across a network the transport layer abstracts away from the nature of networks; its job is to ensure there is some way of reaching a destination the session layer abstracts away transport details and provides a user oriented service for setting up and managing the communication process the presentation layer defines data representations allowing application layers to communicate in a data-independent way the application layer makes the whole communication system transparent for the user WAL_M78 TCP/IP protocols وذلك لقدرته على تلبية احتياجات المستخدمينTCP/IP مع انتشار االنترنت تم اعتماد برتوكول TCP/IP (transmission control protocol / internet protocol) :- The complete family of protocols, including TCP, IP and the associated application protocols such as Telnet, FTP and SMTP. . بالتعامل مع البيانات الوردة وتحويلها الى رسائل قابلة لالرسالTCP يقوم بروتوكول transmission control protocol (TCP) :- The protocol in the TCP/IP family that provides a reliable data transfer service between applications running on different computers. TCP transports data by providing a connection-oriented service on top of the connectionless service provided by IP. TCP operates at the transport layer (layer 4) in the OSI reference model. بإضافة االجزاء الخاصة بمرور الرسالة من خالل الشبكة وطريقها الى المستلمIP يقوم بروتوكول internet protocol (IP) :-The part of the TCP/IP family of protocols that routes messages across networks. IP uses network addresses to determine whether a packet is destined for a local computer or should be sent on via a router. The IP protocol operates at the network layer (layer 3) of the OSI reference model. -: ) ويعتمد الحد المطلوب على نوعينbest-effort service( مع المحافظ على حد معين من األداء في الشبكةTCP\IP ويتم تقديم نقل البيانات بواسطة بروتوكول الخدمة المقدمة.1 التطبيق المستخدم.2 IP is a network layer protocol concerned with finding a route and getting packets across a network. It is a best-effort service TCP is a transport layer protocol concerned with reaching a destination. It is a reliable service and guarantees error-free transportation of messages. The protocol for the exchange of e-mail messages is SMTP. E-mail is now used to send many different types of attachments such as music, pictures, video. The MIME protocol is an extension of SMTP which enables all the different types to be encoded into ASCII. simple mail transfer protocol (SMTP) :- The application protocol in the TCP/IP family that is used to transfer mail between networked computers. American Standard Code for Information Interchange (ASCII) :-A standard 7-digit code for representing a source alphabet of 128 symbols, comprising the letters A–Z in both upper and lower case, the numerals 0–9, and various other symbols and control characters. )flexible( ع مختلف الشبكات ولذلك يعتبر مرنةTCP\IP يعمل بروتوكول )robust( يمكنه التكيف مع جميع أوضاع األجهزة في الشبكة لذلك يعتبر )reliable( ولديه وتوقية عالية في مجال ايصال البيانات بين اجزاء الشبكة لذلك يمكن االعتماد عليه ويعتبر ؟tcp\ip كيف يمكن ضمان توصيل البيانات بشكل صحيح في بروتوكول يوجد لك ل رسالة يتم إرسالها آلية معينة لبدء اإلرسال ومن ثم اإلرسال و بعدها االنتهاء وبذلك تضمن وصول البيانات بشكل صحيح على اربع طبفات بدل من سبعة كما هو واضح بالرسمTCP\IP ويعتمد بروتوكول OSI layer number TCP/IP reference model layers 7 Application layer (Telnet, FTP, SMTP, DNS, HTTP, etc.) 6 (none) 5 (none) 4 3 Transport layer (TCP and UDP protocols) internet layer (IP protocol) 2 Host-to-network interface layer 1 OSI reference model layers application layer (layer 7) presentation layer (layer 6) session layer (layer 5) transport layer (layer 4) network layer (layer 3) data-link layer (layer 2) physical layer (layer 1) TCP/IP Reference Model . حيث يكون لكل طبقة وظيفة معينة ال يتم أإلرسالها الى الطبقة التالي اال بعد االنتهاء منهاTCP\IP وبنفس الطريقة في الطبقات السبع تعمل طبقات بروتوكول WAL_M78 Packets عند التعامل مع الشبكة وحجم الحزمة يجب التركيز على performance and efficiencyو هما األداء والكفاءة ,فكلم صغر حجم الحزمة زادة األداء وذلك الن الحزمة سوف تنتقل في الشبكة بشكل سريع ولكن ستكون الكفاءة قليلة وذلك بسب ان العنوان الموجود في الحزمة مع البيانات سيكون جزء كبير منها "يتضح انه في حال ارتفع األداء قلة الكفاءة والعكس صحيح" تتكون الحزمة من نوعين من البيانات -: .1بيانات التحكم والعنوان address and control data .2بيانات الرسالة message data packet :- The basic unit of data sent over a packet-switched network. Packets contain address and control data, as well as message data, and are transmitted and switched independently. In the OSI reference model the name is sometimes reserved when referring to the layers above the data link layer (layer 2). efficiency :- a measure of how fully some resource is utilized. عند انتقال البيانات بين طبقات البروتوكول فان الحزمة في كل طبقة يكون لها اسم خاص يختلف عن الطبقة السابقة مثال في طبقة الـ TCPيكون اسم الحزمه TCP segment في طبقة الـ IPيكون اسم الحزمة IP segment segment :- A TCP packet containing part of the stream of bytes or octets that is being sent. Encapsulation الـ Encapsulationالتغليف و هو ان تقوم كل طبقة من طبقات البرتوكول بتليف الحزمة التي تصلها بمعلومات تساعدها على االنتقال عبر الشبكة encapsulation :- the operation performed by a lower-level protocol of attaching a header and/or trailer to data passed down by a higher-level .protocol. Data is thus encapsulated by a sequence of headers and/or trailers as it passes down the protocol stack مثال على ذلك الرسم التالي-: عند االتصال عن طريق برنامج المسنجر للمحادثه الكتابية نستخدم بروتوكول الـ TCPبشكل متقطع (غير دائم) وهذا ال يوثر على االداء والكفاءة ولكن في حالة تم االتصال بشكل مكالمة هاتفية نستخدم برتوكول الـ TCPبشكل متصل ( دائم ) وذلك لمعرفة الطريق التي ستمر منها البيانات لتسير عليه في كل مرة وايضا برتوكول الـ FTPيحتاج اتصال دائم كيف يتم االتصال الدائم ؟؟ بإنشاء خط وهمي يبقى طول مدة االتصال بين الطرفين file transfer protocol (FTP) :-The application protocol in the TCP/IP family that is used to connect to a file server, list directories and transfer files. كيف يمكن التأكد من ضمان وصول البيانات ؟ ان يقوم المرسل (الطرف االول ) بارسال الرسالة ) وعند استقبال الرسالة يقوم المرسل لها (الطرف الثاني ) بارسال رسالة تؤكد وصل الرسالة ثم يقوم المرسل (الطرف االول ) بارسال رسالة تعلم الطرف الثاني بوصول الرد وبهذا الطريق يثم ضمان وصل البيانات . وتعتبر طريقة اإلزاحة ( )displacementفضل طريقة لضمان وصول البيانات وذلك بالطريقة التالية -: يتم عند بداية االرسال االتفاق بين كل من المرسل والمستقبل على عدد من الحزم يتم بعدها اإلرسال و عند الوصول الى العدد المعين والتوقف يقوم المستقبل بارسال رسالة تخبر المرسل بن جميع الرسائل وصلت وبذلك تنتهي عملية االرسال . وتوجد حالتين فقط عند المستقبل ام ان تصل الرسالة صحيحة فيخبر المرسل بدلك ACK او ان تصل خطأ فيخبر المرسل بذلك NACK في حالة فقدان احد الرسائل ما ذا يحدث ؟؟ يقوم المرسل باالنتظار فترة من الزمن وبعدها اذا لم يرد عليه المستقبل بوصولها صحيح او خاطئة يقوم باعادة االرسال مره اخر دون تدخل من المستخدم بشكل تلقائي WAL_M78 Summary for block 2 Part 1 Synchronous digital Hierarchy synchronous digital hierarchy (SDH) :- A world-wide standard hierarchy of bit-rates introduced in the 1980s for transporting digital signals across a network. ) بدأت التطبيقات التي تعتمد على نقل البيانات بالطريقة ألموجي بالتحويل الى نقل البيانات بالطريقة الرقميdigital signal ( ) الى الرقميanalogue signal(مع تحول نقل البيانات من ألموجي digital signal :- A signal in which information is represented by a number of discrete values. The signal can take only one of the discrete values at any one time. For example, a binary digital signal can take only the values 0 or 1. analogue signal :- A signal that can take any value in a continuous range of values. ومن اهم التطبيقات التي تستخدم في نقل البيانات اإلشارة ألموجي الهاتف.1 الراديو.2 واالشارات الموجي اساس فكرتها هي نقل اثنين أو أكثر من االشارات خالل نفس قناة االرسال باستخدام اجزاء مختلفة من نطاق الترددات المتاحة من اجل كل اشارة frequency-division multiplexing (FDM) frequency-division multiplexing (FDM) :- A technique for transmitting two or more signals over the same transmission channel by using different parts of the available frequency band for each signal. كيف يمكن تحويل الصوت الى عينة رقمية ؟؟ Sampling اخذ عينة بعدد معين كل ثانية.1 quantization تحويل كل عينة الى قيمة رقمية مقابله لها.2 encoding تحويلها الى مجموعات قابله لالستخدام.3 Sampling:-The process of taking measurements of an analogue signal at equally-spaced time intervals. Each measurement is called a sample. quantization :-A process in which samples of an analogue signal are coded into a discrete set of numbers (a digital signal). There is usually an approximation involved in this process. The difference between the original analogue sample and its digital representation is called the quantization error. ) distortion ( يحدث هنا تشويش3.4 والعينة تكون3.5 يصدف وجود خطاء في القيمة بحيث تكون القيمةSampling عند القيام بالـ ؟؟distortion كيف يمكن معالجة الـ بإضافة قيمة جديدة.1 التقريب في القيمة.2 -: نتيجة ليSDH ومع زادة الحاجة الستخدام البيانات ألموجي من خالل الشبكات الرقمية قامة شركات االتصاالت بتطوير نظام توفر سرعات نقل عالية.1 توفر تكنولوجيا الكترونية متقدمة.2 توفر برامج لديها مرونة في اإلعدادات.3 باإلضافة الى الخبراء في األداء و األحداث و األخطاء.4 synchronous digital hierarchy (SDH) :-A world-wide standard hierarchy of bit-rates introduced in the 1980s for transporting digital signals across a network. ومع هذا التطور تم االتفاق على معايير دولية ألنظمة االتصاالت ساعدت في تطوير هذه التكنولوجيا بشكل كبير -: ومن اهم ما تم تطويرها حجم الحزمة في االتصال الهاتفي.1 " إدارة الشبكة " نتيجة لتقديم خدمة أفضل.2 STM1 ميغابايت في الثانية وتسمى155 ومن خالل هذا التطور الكبير في عالم االتصاالت ظهرت كوابل الفايبر والتي توفر سرعة optical fiber :-A thin strand or fiber of glass, providing a path for the light that carries the data signal. Optical fibers can carry signals at very high bit-rates, and are largely immune to interference from electrical sources. -:optical fiber بعد ذلك ظهرت سرعات أعلى وهي من الـ 4 * STM1 = STM4 .1 11* STM1 =STM16 .2 14* STM1 = STM64 .3 بنقل البيانات على شكل قنوات و في كل قناة عدد من الحزمSTM1 وتقوم الـ ؟STM1 كيلو بيت فكم مكالمة يمكن ان ينقل14 مثال على ذلك المكالمة الهاتفية وتحتاج الى الى الكيلو بيت بدل من الميغابايت بالضرب بألفSTM1 لحل هذا السؤال نقوم بتوحيد القياسات وذلك بتحويل سرعة الـ كيلو بيت155111 =1111*155 كيلوبايت وهي للمكالمة الهاتفية الواحدة14 ثم نقوم بتقسيم الناتج على الـ مكالمة2421.245 = 14 |155111 WAL_M78 وبذلك يمكن نقل 2421مكالمة باستخدام STM1 PDHتقنية رقمية تستخدم في الشبكات وفكتها في تقسيم الوقت عبر الخط plesiochronous digital hierarchy (PDH) :- A standard hierarchy of bit-rates first introduced in the 1960s for the transmission of multiplexed PCM frames. Plesiochronous means ‘nearly synchronous’. Now being superseded by the synchronous digital hierarchy (SDH). TDMتقنية لجمع البيانات من الخطوط البطيء ووضعها في حزمة واحدة يتم وضعها في الخط السريع ويتم ذلك باعطاء كل خط بطيء جزء من الخط السريع time-division multiplexing (TDM) :- A technique to merge (multiplex) several lower bit-rate digital signals so that they can share the same higher bit-rate transmission channel. Each signal is allocated time intervals (or slots) during which only the bits associated with that signal are transmitted. At the receiving end the original signals are reconstructed from the composite TDM signal. في بعض األوقات ال يحتاج الجهاز في الشبكة السرعة الكاملة المخصص له ماذا سيحدث ؟؟ سوف يتسبب في اختالف في أماكن البيانات في الحزمة الكبيرة ما هو الحل ؟؟ إضافة أصفار الى نهاية أي رسالة تكون اقصر من الكمية المخصص له في السابق تم شرح ما هو الـ SDH وهي استخدام البيانات ألموجي في الشبكة الرقمية ولكن تعتمد مبدأ وجود رسالة مجزأ على عدد من المرسلين حيث يخصص لكل مرسل كمية معين من البيانات ويفصل بين كل مرسل ومرسل 9بايت! لماذ يفصل بين كل مرسل ومرسل 9بايت ؟؟ كي ال يحدث تداخل في البيانات وفي بعض أالحين ال يستخدم كامل سعة الـ STM1وهذا احد األسباب الرئيسية لتطوير جهاز ADD\DROPوالذي من خالله يمكن إضافة أكثر من حزمه على الـ STM1لتستخدم كامل سعتها وهذه ألفكره تطبق مع كوابل من نوع STM1و األعلى منها وحتى األنواع المختلف ذات السرعات العالية بناء الـ STM1 يتم بناء حزمة STM1من خالل قنوات وهمية جم كل قناة يعتمد على التطبيق المخصص لها ويتم تجميع البيانات من القنوات الوهمية الصغيرة لتشكيل قناة وهمية اكبر وعند اكتمال تجميع القنوات الكبيرة بسعة الـ STM1يتم دمجها جميعا وإرسالها هل يتم استغالل كامل سرعة كوابل STM1في نقل البيانات ؟؟ اإلجابة ال لماذا ؟ لنتمكن من إدارة البيانات التي يتم إرسالها كيف ذلك ؟؟ .1 .2 .3 الفاصلة 9بايت بين كل حزمة وهي تعتبر من السعة وتستخدم لعدم تداخل البيانات عنوان الرسالة وملومات التحكم وتعتبر من السعة وتستخدم في تحديد مسار الحزمة داخل الشبكة من الجهاز المرسل الى المستقبل المعلومات اإلضافية وتعتبر من السعة وتستخدم في مراقبة و اكتشاف األخطاء WAL_M78 تصميم الشبكة مع اختالف السرعات في الشبكات كان لبد من تطوير بعض األجهزة التي تربط هذه الشبكات كي تساعد على استغالل هذه السرعات بالشكل الجيد ومنها -: -: MUXيعمل على دمج اكثر من رسالة من خطوط بطئ وتجميعها في خط واحد سريع -: regeneratorيقوم بتقوية البث على الخط السريع -: ADD\DROPيعمل على دمج الرسائل القدمة من اكثر من اتجاه على شكل رسالة واحدة والعكس -:CROSS CONNECTيعمل على دمج رسائل الـ STMمن اكثر من مصدر تشكيل رسالة اكبر يمكن استخدام أكثر من جهاز ADD\DROPلتشكيل شبكة على شكل دائرة ,وفي حالة حدوث خطاء في احد األجهزة يتم عزله تلقائيا ً (مبرمج على ذلك) و تكون شبكة دائرية من األجهزة المتبقية يعمل جهاز CROSS CONNECTبمفهوم الطبقات حيث يتم تركيب الشبكة على شكل طبقات تساعد على عمل التطبيقات بشكل مناسب تسمى كل نقطة بداية في الشبة مصدر وكل نقطة نهاية SINK التزامن Synchronization مع ان ساعات األجهزة دقيقه في الوقت الى ان هناك فرق بسيط بين كل ساعة جهاز واألخر طيب أين ألمشكله !!! ألمشكله تكمن في ان عرض اإلشارة التي تحمل قيمة الصفر او الواحد وهي لغة اآللة تحددها الساعة في الجهاز ومع وجود فرق حتى لو كان بسيط مع الوقت يتراكم ويصبح هناك إزاحة\انجراف ( )DRIFTفي اإلشارة وهنا سوف تحدث أخطاء في قراءة البيانات . طيب ما هو الحل ؟؟ تم اعتماد 3أنوع من الحلول وهي -: الحل األول -:توزيع الوقت على األجهزة distributing the timing الحل الثاني -:إضافة فراغات في الرسالة لتضمن قراءة البيانات بشكل صحيح Pointer operation - controlled slips الحل الثالث -:قياس الفرق بين المرسل و المستقبل Jitterويعتمد على مبدءا slip jitter :- The variation of a digital signal from its normal, or ideal, time position. -: Slipترتيب البيانات لضمان وصولها بشكل صحيح األداء Performance لو افترضنا انك صحب شركة ولديك العديد من الموظفين وهناك مهام كثيرة يقومون بتنفيذها وفي كل مره يقوم بعض الموظفين بتنفيذها بشكل خطاء!! لبد ان تعرف من خالل تقرير ما هي نسبة هذا الخطاء وذلك من خالل المعادلة التالي-: نسبة الخطاء = عدد االخطاء في المهام \ اجمالي المهام Bit error ratio (BER) = number of bits in error / total number of bits ومن خالل هذا التقرير تستطيع الحصول على نسبة الخطاء والموظف الذي نسبة الخطاء عنده مرتفعه يتعبر (موظف فاااااااااااااااااااشل) نفس الفكر والقانون يطبق مع نقل البيانات في الشبكة وتم وضع مقياس لفشل وهو 1على 1111 وأفضل نتيجة تم الوصول لها هي \1مليون مالحظة األنظمة التي تقوم بقياس نسبة الخطاء ال تعطي معلومات عن توزيع األخطاء او الفترات الزمنية التي حدث فيها الخطاء WAL_M78 . تقنية تستخدم إلضافة عدد معين من البتات على الرسالة الموجودة ليجعل العدد االجمالي من الوحدات اما زوجي او فردي-:BIP لماذا؟؟ لتساعد على اكتشاف األخطاء bit-interleaved parity (BIP):- In SDH, a technique used for error monitoring along a section or path. يقوم على تحديد نوع األخطاء وهل الخطاء دائم ام مؤقتG.826 نظام انواع االخطاء وجود خطاء في الحزمة لو بت واحد-:EB قياس الخطاء على فترة زمنية تصل الى ثانية واحدة-ES %31 وهي ثانية وصول نسبة لخطاء الى-: SES errored block (EB) :-A block in which one or more bits are in error. errored second (ES):- A 1 second time period in which one or more blocks of data contain errors. errored second ratio :-(ESR) The ratio of errored seconds to the total number of seconds in available time. synchronous optical network (SONET) :-The standard for synchronous digital operation in North America. SONET shares many of the features of SDH. Part 2 Management of networks ادارة الشبكة telecommunications management network (TMN) :- A framework for the management of telecommunications networks defined in a series of recommendations by the International Telecommunication Union. -: الهداف من ادارة الشبكة ادارة االجهزة عن بعدRemote operation of equipment .1 جمع البيانات التي تساعد على تصور االخطاء وتجاوزهاCollection of fault information .2 سهولة ربط األجهزة في الشبكةCross-manufacturer portability .3 عرض المعلومات بشكل مختلف عما هي موجودة عليه في االجهزةAn abstract view of the situation .4 SDH ادارة شبكات الـ والتي تضمن عمل الشبكة في نختلف األوقات والظروف وكذلك يتم ادارة الشبكة من خالل االعدادات المخزنة في الشبكةSDH تم وضع مجموعة من الخصائص في شبكات االتصاالت -: ويمكن ان ترتبط األجهزة مع بعضها البعض بأحد اإلشكال التاليةNETWORK ELEMENT الجهاز القابل للعمل من اعدادات الشبكة يسمى واحد الى واحد مثل ربط جهاز مع جهاز.1 واحد الى مجموعة مثل ربط الموزع المركزي في الشكة مع مجموعة موزعات أخرى.2 وهيكل الشبكة مفهوم يعتمد على تقسيم الشبكة الى اجزاء حيث يتم بناء كل جزاء بشكل مستقل ثم يتم الربط بين االجزاء االخر وبذلك تتكون شبكة كبيرة من الشبكات network element :-The generic name given to items of equipment in a telecommunication network. In an SDH network, one of the four types of basic functional units: multiplexers, regenerators, add/drop multiplexers (ADMs) and digital cross-connects (DXCs). -: وينقسم النظام اإلداري الى جزأين NEF OSF .1 .2 WAL_M78 الوظائفFunctional blocks The minimum functions necessary to manage a network are: Network element function (NEF) block This provides the communication boundary between the management and the telecommunication networks من خاللها يتم االتصال مع اجهزة الشبكة Workstation function (WSF) block This block is used to convert TMN information into a format that can be understood by a user. يقوم باعادة تشكيل البيانات من االجهزة الى شكل يمكن فهمه من المستخدمين Q adaptor function (QAF) block This block is used to translate proprietary information into a TMN format - for example PDH data would use this interface TMN format تحويل البيانات الغير مفهومه الى Mediation function (MF) block This block carries out mediation functions that include adaptation, filtering and storage. يقوم تصفية وتخزين البيانات Reference points Reference points define the boundary between management function blocks and functions outside the TMN. يفرق بين عمليات الجهاز وعمليات اإلدارة Physical architecture In the physical architecture, each reference point is replaced with an interface. كرت الشبكةNIC التي يتم من خاللها ربط الجهاز بالشبكة مثل Operations system function (OSF) block The OSF block processes the information collected through the other blocks اإلشراف على عمليات اإلدارة Management functions Three examples of management functions are: planning management تخطيط configuration management تشكيل performance management األداء Management layers business management layer (BML) ادارة االعمال service management layer (SML) ادارة الخدمات network management layer (NML) ادارة الشبكة network element layer (NEL) ادارة عنصر الشبكة Summary for block 3 Message coding -: ) المستخدمة في شبكة االتصالcoding( أنواع من الترميز3 توجد ترميز الرسالة.1 ترميز القناة.2 ترميز الخط.3 فقط ترميز الرسالة3 المطلوب في بلوك الرسالة تنتقل من المصدر عبر وسط ناقل في الشبكة حتى تصل الى المستقبل والمقصود ترميز الرسالة هو تحويل الرسالة الى شكل أرقام وإذا كان مصدر الرسالة أصدر الرسالة بشكل موجي يتم تحويلها الى الشكل الرقمي وضغطها لتوفير الحجم عند اإلرسال اما ترميز القناة فالمقصود منه إضافة بعض البيانات خالل نقلها وذلك الكتشاف أو تصحيح األخطاء اما ترميز الخط فالمقصود منه تحويل الرسالة الى شكل قابل التعامل معها مع الوسط الناقل WAL_M78 الرسم التالي يوضح أنواع الترميز الثالث DELTA المستخدم في شكة الهاتف ومن ثم جاء من بعده الشكلPCM ومن اشهر اشكال ترميز الرسالة هو pulse code modulation (PCM) :-A technique for converting an analogue signal into a bit-stream. The signal is sampled and quantized, then each sample is represented by a binary code word, chosen according to the sample’s quantization level. The resulting sequence of bits is a digital representation of the original analogue signal. وترميز الفاكس مثال على الترميز الذي يستخدم الضغط ويوجد تميز الصوت والفيديو GSM وايضا ترميز الجوال GSM Usually taken to stand for Global System for Mobile Communications. :- A European-wide standard for digital mobile telephony, also used elsewhere. DELTA و الـPCMالترميز في الـ Nyquist وهذا ما يعرف بقانونBANDWIDTH الحد االدني لعدد العينات الذي يجب اخذه لتمثيل الصوت الموجي بالشكل الرقمي هو ضعف السعة WAL_M78 Nyquist rate:- The theoretical maximum signalling rate of 2B symbols per second over a channel of bandwidth B Hz. Named after the communications engineer Harry Nyquist who worked on the theory of signal transmission in the 1920s. bandwidth :-There are two uses of this term. The original meaning refers to the maximum range of frequencies transmitted by a system without any significant loss or distortion of the signal. For an analogue signal the bandwidth is the difference between the highest and lowest frequencies present in the signal. The units of bandwidth, in this usage, are hertz. Another meaning of bandwidth, common in data and computer communications, is as a measure of the maximum bit-rate (or data rate) a link or connection can handle, usually given in units of bits per second عينة في الثانية لتمثيل الصوت بناء2111 Sampling كحد اقصى لصوت االنسان وبهذا علينا ان ناخذ4000HZ ) فقد تم اعتماد3400HZ- 300HZ( وكون الصوت البشري يتراوح ما بين Nyquist على قانون بعد ذلك يجب تمثيل كل عينة بعدد معين من البتات وتسمى هذه العملية التقييم quantization noise وفي حالة تم تقيمه العينة ووجد أنها تختلف عن المعتمد لها من قيمة يسمى هذا باإلزعاج quantization noise Noise in a signal which arises from quantization errors – that is, from the differences between the analogue samples and their digital representations. وللتخلص من اإلزعاج يتم مضاعفة عدد القيم هو جهاز يستخدم لتحويل اال شارة الموجية الى رقمية وجعلها قابلى لالرسال واستقبال االشارة الرقمية وتحويلها الى اشارة موجية-:Codec Codec:- A device which carries out the sampling, quantization and coding of an analogue signal to be transmitted, as well as the decoding and reconstruction of a received digital signal. -:Codec كيف يعمل جهاز )PAM) يأخذ عينات من اإلشارة الموجية ويحولها على نبضات مختلفة من القيم وتسمى هذه الطريقة sample-and-hold circuit ثم يقوم بتخزينها فيما يسمى الدائرة بت2 ثم يقوم بتحويل هذه القيم الى قيم رقمية كل منها مكون من بعد ذلك يقوم بإرسالها كإشارة رقمية pulse amplitude modulation (PAM) :-A method of transmitting an analogue signal in which an analogue waveform is converted into a series of pulses of varying height. sample-and-hold circuit:- A device that samples an analogue signal and holds the value constant between sampling instants.