2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning

Sven Åge Eriksen, sven.age.eriksen@t-fk.no, tlf 416 99 304, Fagskolen Telemark
Kap 2
ELEKTRONISK
KOMMUNIKASJON
2017.04.05
v. 20b
Forelesning

Kommunikasjon kommer av latin:
communicare: gjøre felles, meddele

Datakommunikasjon er lokal- eller fjernoverføring av
informasjon i digital form mellom datamaskiner eller
mellom brukerutstyr og datamaskiner.
For at kommunikasjonen mellom ulike digitale systemer skal
fungere, benyttes protokoller som definerer regler for
hvordan kommunikasjonen skal foregå.
En slik protokoll er TCP/IP som brukes i Internett.

Emne 4, 20 FP:
ELEKTROTEKNIKK AC, 2.KL
MÅLETEKNIKK, 2.KL
ELEKTROTEKNIKK DC, 1.KL
(MULTISIM, 1.KL)
(AUTOCAD, 1.KL)

Emne 5, 10 FP:
Digitalteknikk, 2.KL
Analog elektronikk, 2.KL
ELEKTRONISK
kommunikasjon, 2.KL

Elektronisk kommunikasjon
Hvordan "snakker" datamaskiner
med hverandre.
Lærebok:
Datakommunikasjon, Hans Wold
ISBN 82-05-27468-1

Øving! Forklar hva data-
kommunikasjon er!

Datakommunikasjon er lokal- eller fjernoverføring
av informasjon i digital form mellom datamaskiner
eller mellom brukerutstyr og datamaskiner.

Når det gjelder buss systemer, så er det vanlig å se på litt PROFIBUS
eller EIB (KNX).
Kan også ta med DALI og Enocean
Ellers brukes det en del tid på Ethernet og Token Ring på fiber,
trådløst, TP og Koax.
Bluetooth er aktuelt som kommunikasjons protokoll.
Ikke dumt å ta med dette, men husk at det er begrenset med tid.
Wireless HART er meget aktuelt, så om du får til noe bra der, så er
det gull.
Selv har jeg ikke fokusert særlig på den trådløse delen.

Lønner seg med å starte med:
- Topologier som ring, buss og stjerne.
- Grunnleggende OSI-modell.
- Master – slave prinsippet.
- Seriell vs Parallell kommunikasjon.
- Asynkron vs Synkron overføring.
- Hva er en protokoll.
- Handshaking.
- Feilsjekkingsmetoder som paritet og CRC.

Lønner seg med å fortsette med:
- Modulasjoner av digitale signaler (Amplitude, Frekvens og
Phase Shift Keying, FSK, dvs skifte mellom 2 frekvenser)
- Linjekoder (NRZ, AMI, Manchester og Differensial
Manchester)
- Kabler: Coax, TP og fiber.
- Lag 2 is OSI modell. LLC og MAC-delene.
- Ethernet og CSMA/CD
- Token Ring
- Vanlige industri systemer: EIB (KNX), PROFIBUS, HART etc…
(Her passer det seg å få inn trådløs HART)

Pensum i elektronisk kommunikasjon:
Kapittel 2: Nettverk og topologier
- Kjenne til hva nettverk er og eksempler på nettverk.
- Kjennskap til buss-, ring- og stjernetopologier.
- Kjenne til fordeler og ulemper ved disse.
- Vite om masketopologi.
- Hva som menes med kombinerte topologier.

KAPITTEL 2:
.
NETTVERK OG
TOPOLOGIER

Definisjon nettverk:
I tradisjonell forstand består et datanettverk av datamaskiner knyttet
sammen ved hjelp av kabel eller ved hjelp av trådløs teknologi.
Teknologien gjort at det er kommet flere enheter på markedet som kan
knyttes opp til et nettverk i tillegg til tradisjonelle datamaskiner. (IoT)
Dette er alt fra nettverksskrivere og mobiltelefoner til toaletter
og kjøleskap.
Et nettverk er flere datamaskiner eller elektroniske enheter
som er koplet sammen slik at de kan kommunisere og dele
resurser.

Definisjon nettverk:
Et datanettverk kan defineres som et antall datamaskiner og
spesialiserte enheter som kommuniserer gjennom et
kommunikasjonsmedium med felles regler. (protokoll)
Sammenkoblingen kan skje med fiber-, kobber- eller trådløs
forbindelse (radio- eller infrarøde signaler, satelittforbindelse)
Et nettverk er flere datamaskiner eller elektroniske enheter
som er koplet sammen slik at de kan kommunisere og dele
resurser.

PAN - Personal Area Network
LAN -
MAN -
WAN –

PAN -
LAN - Local Area Network
MAN -
WAN –

PAN -
LAN -
MAN - Metropolitan Area Network
WAN –

PAN -
LAN -
MAN –
WAN – Wide Area Network

PAN - Personal Area Network
LAN - Local Area Network
MAN - Metropolitan Area Network
WAN – Wide Area Network

Hva er en protokoll i forbindelse
med kommunikasjonen mellom
ulike digitale systemer?
Kan du gi eksempel på en mye
brukt protokoll?

Hva er en protokoll ?
For at kommunikasjonen mellom ulike digitale systemer
skal fungere, benyttes protokoller som definerer regler for
hvordan kommunikasjonen skal foregå.
En slik protokoll er TCP/IP som brukes i Internett.

Kan du nevne
eksempler på
4 forskjellige
datanettverk?

PAN - personlig datanettverk
Det er derfor blitt vanlig at maskiner knyttes sammen i mindre nettverk
som har rekkevidde på et par meter. (NFC basert på RFID: 0-20 cm)
Denne typen nettverk kalles personlig datanettverk
Personal Area Network, PAN
og kobles f.eks sammen ved hjelp av Bluetooth.

Bluetooth 101
A Bluetooth product, like a headset or watch, contains
a tiny computer chip with a Bluetooth radio and
software that makes it easy to connect.
When two Bluetooth devices want to talk to each other,
they need to pair.
Communication between Bluetooth devices happens
over short-range, ad hoc networks known as piconets.

Bluetooth 101
A Bluetooth® device uses radio waves instead of wires
or cables to connect to a phone or computer.
A piconet is a network of devices connected using
Bluetooth technology.
When a network is established, one device takes the role
of the master while all the other devices act as slaves.
Piconets are established dynamically and automatically
as Bluetooth devices enter and leave radio proximity.

PAN - personlig datanettverk, Personal Area Network
NFC, Nærfeltskommunikasjon, Near Field Communication er
en nettverksteknologi som gjør at to enheter kan kommunisere
trådløst over korte avstander med hverandre.
Nærfeltskommunikasjon anvendes primært til å dele data, parre
enheter og utføre transaksjoner, for eksempel mobilbetaling.
Teknologien er basert på radiofrekvensidentifikasjon (RFID).
NFC basert på RFID har rekkevidde 0-20 cm

PAN - personlig datanettverk, Personal Area Network
NFC, Nærfeltskommunikasjon, Near Field Communication

LAN - lokalt datanettverk
For å koble sammen flere datamaskiner innenfor
et begrenset geografisk område, som på et kontor
eller hjemme, brukes et lokalt datanettverk
LAN = Local Area Network
Ethernet er den mest brukte typen lokalt datanettverk.

Bydatanett
Metropolitan Area Network
MAN er et datanett som dekker en by
eller et tilsvarende stort område.

Vidstrakt datanett
Engelsk: Wide Area Network, forkortet WAN
WAN er et datanett som dekker et stort
geografisk område.

Kan du gi et eksempel på et WAN?

Kan du gi et eksempel på et WAN? Internett

Et vidstrakt datanett (engelsk wide area network,
forkortet WAN) er et datanett som dekker et stort
geografisk område.
Det beste eksempelet på et WAN er Internett.
Mange WAN er bygget for en bestemt organisasjon
og er private, mens andre, bygget av en ISP, sørger
for forbindelse fra en organisasjons LAN til Internett.

TOPOLOGIER
Busstopologi og Trestruktur
Ringtopologi
Stjernetopologi
Masketopologi
Kombinerte topologier
Strukturert kabling

Nettverkstopologi:
Et datanettverk må koples på en slik måte at
data kan overføres mellom de mange
enhetene med så liten forsinkelse som mulig.
Strategien for å oppnå dette
kalles nettverkstopologi.
Nettverkstopologi beskriver hvordan noder i for eksempel et datanettverk er koblet sammen.

Beskriv hva nettverkstopologi er!

Nettverkstopologi beskriver hvordan
noder i et datanettverk er koblet sammen.

TOPOLOGIER
Busstopologi og trestruktur
Ringtopologi
Stjernetopologi
Masketopologi
Strukturert kabling

I en busstopologi er hver
node koblet til en enkelt
kabel. Et signal fra en node
beveger seg i begge
retninger langs kabelen til
alle noder koblet til kabelen,
frem til den finner målnoden.

CSMA/CD =
Carrier Sense Mulitiple Access with Collision Detection

Busstopololi er en enkel måte å koble datamaskiner sammen på et Local Area
Network. En av de eldste nettverk topologier , har en buss nettverk alle sine
enheter kommunisere gjennom en sentral kabel , eller ryggraden , og det er derfor
det kalles "ryggraden buss topologi " eller bare " stamnettet . "
I sentrum av en busstopologi er LAN ryggraden , en kabel med terminatorer i
begge ender.
Disse terminatorene reflekterer signaler og de spretter tilbake når de kommer til
enden av ryggraden . Alle datamaskiner på nettverket - kjent som " vert" – er
koblet direkte til ryggraden i stedet for til hverandre, de sender meldinger via
kringkasting .
Dette betyr at alle meldinger blir sendt til alle nettverk vertene , men ignorert av
hver vert annet enn den tiltenkte mottakeren .

En av de store styrkene til en buss topologi er det enkle
oppsettet.
Enhetene kobler seg til en sentral kabel.
I tillegg , buss topologi nettverk er relativt enkelt å sette
opp og konfigurere, som de krever lite i form av avansert
maskinvare i forhold til mer komplekse ordninger .
Begge disse faktorene kan ha kostet fordeler for
organisasjoner som ønsker å installere nye nettverk .

TOPOLOGIER
Busstopologi
Ringtopologi
Stjernetopologi
Masketopologi
Strukturert kabling

I en ringtopologi er nettverket satt opp i en ring, hvor
data sendes i en retning i et enveis ringnett.
Hver enhet videresender signalet til neste node i
rekken.
Alle enheter har en mottaker og en sender.
Nettverket er avhengig av at ringen mellom
kildenoden og målnoden ikke er brutt.

Token ring er en kommunikasjonsprotokoll for lokalnett
som bruker en tre-bytes ramme (token) som reiser rundt
i en logisk ring med arbeidsstasjoner og tjenere.
Denne tokenoverføring er en kanalaksessmetode som
sørger for tilgang til alle stasjoner, og eliminerer
kollisjoner som kan inntreffe ved aksessmetoder.
Token ring ble introdusert av IBM i 1984 og ble
standardisert som protokollen IEEE 802.5.
Token ring var suksessfull i mange år, særlig i miljøer
med store organisasjoner, men er de siste årene gradvis
erstattet av Ethernet.

Stjernetopologi er den mest brukte
topologien i datanettverk.
Hver node er koblet til en sentral, og
all trafikk går igjennom sentralen.
Feil ved en node vil ikke påvirke
nettverket,
men en feil i sentralen vil føre til at
nettverket slutter å fungere.

Stjernetopologi er den vanligste nettverkstopologien.
I sin enkleste form har et stjernenettverk alle nodene
koplet sammen i et felles punkt, som for eksempel
kan være en svitsj (switch).
Denne sentrale kommunikasjonssentralen og nodene
som kobles til den vil kunne visualiseres som en
stjerne.

Sentralen kan være
enten aktiv (en switch) eller passiv (en hub).
En passiv sentral videresender blindt data som mottas fra en
node til alle andre noder, også tilbake til opprinnelsesnoden,
noe som gjør at noden dermed må være i stand til å håndtere
et 'ekko' av sine egne signaler. I en aktiv sentral styres trafikken
til målnoden.
Med denne topologien vil en utstyrsfeil ved en node ikke
påvirke tilkoblingen til de andre nodene, med mindre en feil
oppstår med sentralen.

•Bedre effektivitet: I et stjernenettverk med en aktiv sentral styres
trafikken fra en node til den andre. De andre nodene trenger ikke å
håndtere trafikken.
•Isolasjon: For å fjerne en node fra nettverket kan den ganske enkelt
kobles fra, uten at andre noder påvirkes.
•Sentralisert: Da all trafikk går igjennom sentralen, er det enkelt å
inspisere trafikk på nettverket.
•Det er lettere å finne feil i nettverket. En kabelfeil mellom node og
sentral påvirker ikke andre noder.
•Å koble fra en node fra nettverket påvirker ikke de andre enhetene.
FORDELER:

ULEMPER:
Systemet har ingen redundans.
Hvis den sentrale enheten slutter å fungere,
slutter nettverket å fungere.

I et maskenettverk er noen (eller alle) nodene koblet
til mer enn en annen node via et punkt til punkt
nettverk.

Øving! Beskriv hva
nettverkstopologi er.

Øving!
Kan du nevne 4
forskjellige
nettverkstopologier ?

2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning

2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to 2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning

Similar to 2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning (7)

More from Sven Åge Eriksen

More from Sven Åge Eriksen (20)

2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning