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  • 1. NETWORKA computer network  is a network of geographically distributed multiple computers connected in a manner to enable meaningful transmission and exchange of information among them.Its main objectives are:•Sharing of resources •Sharing of information•Sharing of processing load
  • 2. BASIC ELEMENTS OF COMMUNICATION SYSTEMIt  is a process of transferring information from one point to anotherThe three basic elements of a computer system are:•A sender•A medium•A receiver SENDER RECEIVER
  • 3. DATA TRANSMISSION MODES• There are 3 modes of data transmission:1. SIMPLEX: SENDER RECEIVER2. HALF DUPLEX SENDER RECEIVER (or RECEIVER) OR (OR SENDER)3. FULL DUPLEX SENDER RECEIVER (AND RECEIVER) AND (AND SENDER)
  • 4. DATA TRANSMISSION SPEED• The data handling capacity of a communication system is bandwidth• The range of frequencies that is available for the transmission of data• Wider bandwidth permits more rapid information flow. Wider the  bandwidth of a communication system, the more data it can transmit in a  given period.• The communication data transfer rate is measured in BAUD• In general a baud is identical to bits/sec• Depending upon their transmission speeds, communication channels are  grouped into 3 basic categories:1. Narrow band: speed in the range of 45 to 300 baud2. Voice band: speed up to 9600 baud3. Broad band: speed up to  1 million baud or more 
  • 5. DATA TRANSMISSION MEDIA1. Twisted pair wire or unshielded twisted pair(UTP) used in local  telephone communication and short distance up to 1 km for digital data  transmission• Normally used to connect terminals to the main computer• Data transmission speed of up to 9600 bits/sec , if the distance is not     more than 100 meters• Inexpensive medium• Easy to install and use• Easily pick up noise signals when length extends 100 meters2. Coaxial cable: capable of transmitting digital signals at rates of 10 mbps• They are extensively used  in long distance telephone lines and as cables  for cable TV• Higher noise immunity
  • 6. 3. Microwave system: data transmission rates of about 16 gbps  In between repeaters Line of sightTransmitting station Receiving station
  • 7. 4.Communication satelliteTransmitting station receiving station on Earth on earth satellite in space
  • 8. 5. Optical fibersElectrical signal Optical fiber Electrical signal Electric to light  Light to electrical   wave converter wave converter amplifier Light waves
  • 9. MODEMS• The process of modulation and demodulation is carried out by a special  device called a modem• Modulation: conversion of digital data to analog• Demodulation: conversion of analog to digital Analog signals on  Digital  Digital  telephone lines signals signals 0 0 Modulator Demodulator 1 1 Terminal 0 1 1 0 Computer Demodulator Modulator 0 0 0 0 0 1 0 1 A modem at  A modem at  terminal end computer end
  • 10. Analog versus digital transmission• If data is sent over long distances the analog signal can become weak and  distorted. To avoid this amplifiers are used. Amplifier strengthens a weak  signal• When digital mode of transmission is used over long distances a repeater  is used to receive and then transmit the signal• Its purpose is to strengthen a weak digital signal over long distances
  • 11. DATA TRANSMISSION SERVICES• Dial‐up line• Leased line• Integrated services digital network• Value added network
  • 12. TRANSMISSION MODES1. ASYNCHRONOUS TRANSMISSION: data is transmitted character by  character at regular intervals i.e A sender can send a character at any  time and the receiver will accept it.• In order to enable the receiver to recognize a character when it arrives a  transmitter frames each character: Preceding a character a start bit  and  following a character one or two stop bits• The time between transmitting any two characters can be zero or of any  length.• Best suited to key board type terminals, printers• Advantage is this does not require any local storage  at the terminal  ,because transmission takes place character by character. So it is cheaper  to implement• Since the transmission line is idle  during the time intervals between  transmitting characters , the idle time of transmitting line may be a matter  of concern, if the line cost is high
  • 13. Each character framed Irregular time intervals by start bit and stop bits between two characterscharacter character character
  • 14. 2. SYNCHRONOUS TRANSMISSION• It involves blocking a group of characters .• Each block is framed by header and trailer information• Header contains synchronization information and information to identify  the sender and receiver• Following the header is a block of characters which contains actual  message to be transmitted• The message characters in the block  are terminated by a trailer• The trailer contains an end of message followed by a check character to  aid detection of any transmission error• Its advantage is its efficiency.• No need of individual start and stop bits and gives higher data rates• Its disadvantage is need of local storage at the two ends of line  and need  of synchronized clock at both ends
  • 15. indefinite time interval between two blocks of datachar char trailer char char T Header containing Trailer containing synchronizing and other end of character information
  • 16. SWITCHING TECHNIQUESCIRCUIT SWITCHING:ADVANTAGES:1. Once the circuit is established data is transmitted with no delay2. It is suitable for low speed communication between a terminal and a computers  the method is simple and requires no special facilities3. Because of a dedicated path ,it is suitable for long continuous transmission4. Full capacity of the circuit is available for exclusive use by the connected pair of   nodes, the transmission time required to send a message can be knownDISADVANTAGES1. Since the physical link is dedicated one ,the channel capacity is dedicated to one  source for the entire duration of a connection. So network resources are not  properly used2. Is very uneconomical since communication between computers occur in short  fast bursts with long silent periods3. Before actual data transfer the time required to establish a physical link between  the two stations is of the order 10 secs or more, depending on the distance. For  many computer applications this time elapse is too large and unsuitable
  • 17. MESSAGE SWITCHING:ADVANTAGES:1. No physical connection is established2. As channels are used only when messages are transmitted, this method  uses the channels very effectivelyDISADVANTAGES:1. Each switching node must have a sufficient storage to buffer messages2. A message is delayed at each node for the time required to receive the  message, plus a queuing delay while waiting for an opportunity to  retransmit the message to the next node3. Method is too slow for real/interactive applications.
  • 18. D Broadcast method 5A 1 4 B 3 2 1 2 3 -------- N C messageStore and forward Broadcast channelmethod
  • 19. Packet switchingADVANTAGES1. Packets are of small and fixed size. Hence the storage requirement for  buffering the packets at intermediate nodes is minimal2. Since the routing is done on packet basis, the intermediate nodes do not  have to wait for the entire message. Hence the transmission is very fast3. The method is fast enough for interactive/real time applications4. Is used in wide area networksDISADVANTAGES1. Due to the need to buffer each packet at every  at intermediate node ,  and to reassemble the packet at the destination node ,the overhead  incurred per packet is large2. There is no guarantee of how long it takes a message to go from its  source to its destination node, because the time taken for each packet  depends on the route chosen for that packet ,along with the volume of  data being transferred along that route
  • 20. How networks are structured• Server based networks• Client/server networks• Peer‐to‐peer networks
  • 21. NETWORKING TOPOLOGIES• The term topology refers to the way in which the nodes of a network are  linked together • It determines the data paths which may be used between any pair of  nodes in the networkThe four major topologies are:1. STAR NETWORK:Multiple computers are connected to the Host host computer computerThe computers in the network are not linked directly to each other and can communicate only via host computerThe routing function is performed by the host computer , which centrally controls communication between any two other computers by establishing a logical path between them
  • 22. 2.RING NETWORK• Each computer has communicating subordinates, but there is no master  computer for controlling other computers• A node receives data from one of its two adjacent nodes• The only decision a node has to take is whether the data is for its own use. If it is addressed  to it, it utilizes it  else passes it on to the next node• More reliable than star network as communication  is not dependent on a single host
  • 23. 3.MESH NETWORK• It has a separate physical link for connecting  each node to any other node• Each computer has a point‐to‐point link with all other computers
  • 24. BUS NETWORK• A single transmission media is shared by all nodes• When a computer wants to send a message to another computer it appends destination address to the message and checks whether the communication line is free or not• As soon as the line gets free it  broadcasts the message on the line• As the message travels the line each computer checks whether it is addressed to it• The message is picked up by Single communication line shared by all  the addressee computer which sends an  nodes acknowledgement to the source  computer and frees the line.• Also known as multidrop or multipoint or broadcasting network• It is appropriate for use in LAN where a high speed communication channel is used  and when satellite communication is used (one satellite channel may be shared by  many computers at a time)
  • 25. HYBRID NETWORK• The exact configuration of the network depends on the needs and overall  organization structure of the company involved mesh ring star
  • 26. NETWORK TYPES1. GEOGRAPHIC DISTIBUTION:LAN –few kmsWAN‐may extend up to several thousands kms2. DATA RATE:LAN: transmission rates usually range from 10 Mbps‐1 GbpsWAN: transmission rates usually range from 122 bits/sec‐2Mbps3. ERROR RATE: LANs experience fewer transmission errors than WANsLAN: In the range of 10‐8  to 10‐12WAN: In the range of  10‐5 to 10‐7 4. COMMUNICATION LINK:LAN; twisted pair, coaxial cable, fiber opticsWAN: telephone lines, microwave links, satellite channels5. OWNERSHIP: LAN: single organizationWAN: different organizations6. COMMUNICATION COST: LAN has negligible cost
  • 27. Network linking devices• Hubs: not a fast connection because it broadcasts the packets it receives  to all nodes attached to its ports.• Bridges : it is used to connect two LANS or two segments of the same LAN.• It looks at the information in each packet  header and forwards data that is  travelling from one LAN to another• Switches: it is a device that learns which machine is connected to its port  by using the PC, printer or other devices• It reduces the amount of broadcast traffic and is currently the most  popular network linking device• Modern switches can even function as routers , allowing multiple LANs to  be interconnected by linking each LAN ‘s switches together. This is called  an UPLINK• Routers: it is a complicated device that stores the routing information for  networks• It determines the best routes for the packet• These are located as gateways, the places where two or more networks  connect• It include security options, filters data

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