- שנה: 1997
- מחבר: צבי שחם
- מו"ל: בינת תקשורת מחשבים
- פורמט: ספר
- תגיות: תקשורת מחשבים
OCR (הסבר)
וטצגרו פס צציט בע "םי
₪ 4
ש ח ם
/ו037 2:02 //64יי 'כז3/י.
9/1 - 0% ואוכי, (2277 1כ/?2, וס
תקשורת ומחשוכ
צבי שחם .56.₪
-\-
משששמאממאו ההממממטמטמאשאאאאי ך ונצ\ גר גו\גר'צ בע צ
)0(
כל הזכויות שמורות למחבר
אוגוסט 1997
אין להעתיק או לצלם ספר זה או קטעים ממנו בשום צורה ואופן ובשום אמצעי
אלקטרוני, אופטי או מכני לכל מטרה שהיא. אין לעשות בספר זה כל שימוש מסחרי,
לרבות צילום והקלטה, ללא אישור בכתב מהמחבר.
שמות מסחריים
שמות המוצרים והשירותיס המוזכרים בספר הינם שמות מסחריים רשומים של החברות
שלהם. המחבר עשה כמיטב יכולתו למסור מידע אודות השמות המסחריים המוזכרים
בספר זה ולציין את שמות החברות, המוצרים והשירותים. שמות מסחריים רשומיס
(17906708188 801510100ז) המוזכרים בספר צוינו בהתאמה.
לשם שטף הקריאה כתוב ספר זה בלשון זכר בלבד. ספר זה מיועד לגברים
ונשים כאחד ואין בכוונתנו להפלות או לפגוע בציבור המשתמשים/ות.
.ב-\--
ב ווג\ד גצ בע"
טל פון: 80 80 5 64 -33 0
עיצוב והפקה: 'צוות הפקות גרפיות'
ווק שב
/
פרק א' - מבוא לתקשורת
1. תקשורת - יותר מהר, יותר רחב, יותר משולב
2. מקורות מידע 0"
3. רשתות תקשורת ו
4 רשת הטלפון לההההההההההחלההההההההההההההההההההרההההרתהה--ה-הההההההחהה----=
5. תהליך ההתקשרות ברשת הטלפון בש בבסב
6. סיכום פרק אי קב 5 כ 2 שמ
פרק ב' - מודמים
1. מודס חיוג המוקלה ה כב ה
2. מודמים לטווח-קצר ו
3. תקשורת סינכרונית ואסינכרונית בב
4. קיבול האפיק יהההההרההההההההההההרהרה----
5 סיכום פרק בי לדהההדההההההההההדרדההההההדהההרהההההההרהההההההההדהדההההדה----
פרק ג' - פרוטוקולים סינכרוניים
1. הקדמה ההההההלהההההההההההההההההההה----
2. פרוטוקול 5010 ו
3. פירוט השדות בפרוטוקול 5010 ב
4. ספרור המסגרות בפרוטוקול 510 ו
5. דוגמאות ליישוס פרוטוקול 5010 הדדדררה
6. פרוטוקולים סינכרוניים נוספיס 0
7 סיכוס פרק גי 0
נספח לפרק ג' - שיטות כתיבה של מספרים
פרק ד' - מרבבים
1. שיטות ריבוב (טחואסופוווטו) ל
2. מרבבי אפד ו
יו
3 מרבבים סטטיסטיים (אטחז5)
4. דוחסיס
פרק ה' - מיתוג מנות
1. טכנולוגיית מיתוג מנות (פַחוחסזושו5 80661ק)
2. קצת היסטוריה שש תמה
3. רשת מיתוג מנות ב
פרק ו' - מיתוג מסגרות
. הקדמה
. תקינת 8
. ילשומי ₪ז
. ₪|0 (3316 הסוזהוחזסזת| 1180תהז00)
. השוואת שלוש שיטות הריבוב
. סיכוס פרק |
פרק ז' - אספו
1. האבולוציה ברשת הטלפון
4. נקודות ייחוס תקניות זדדדהדדרררדהדההההררההההההדדההרהההההההרההההרדדדרדרר----
5. כיצד פועל ה-פטט-6 הדדדדררררהההההההההההההררדהההההההההההההההההההההההההר---
6. פרוטוקול ס-5ג.] והדדדההההיההההרהההההההההרהההההההההרהרהרההההההההרדההדררה--
0
7 איתותי אספ! ברמה השלישית
8 יישומי אספו
פרק ח' - תקינה
1. הצורך בתקינה 0
פרק ט' - ארכיטקטורות תקשורת
1. הקדמה |--| ו
4. ארכיטקטורות פרטיות נמ = ב
5. ארכיטקטורות פתוחות בשששט םוקת
6. ארכיטקטורות סו/פסד ו
7 סיכום פרק טי שש שש שבשל שי
פרק י' - מהפיכת ה-06
1. התפתחות המחשביס האישיים מ
4. אפשרויות התקשורת מה-₪0 8
5. סיכום פרק גי 8
פרק י"א - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (א !)
1. הקדמה - אג! מול אגשו ו
2. התפתחות רשתות מקומיות 0
3. מבנה רשתות מקומיות וו
4. טופולוגיית רשתות ההההההההההרההרהההההההההההההההההההההרדר-----
1. סיכום פרק זי וו
= בר הרט טוה אס 7ץ"
5. תווך התקשורת
6. פרוטוקולי גישה
פרק י'/ב - אתרנט
. הקדמה ור
. איך פועלת רשת אתרנט ו
תקן אתרנט 1088885 ---דההדדהההרר---... //73/
. תקן אתרנט 1088562 0
. תקן אתרנט 188505 8
. תקן אתרנט 1089561 ו
. תקן אתרנט "108859 ו
. טרנסיברים |
000 20 א 4058 0 00
9. משחזריס (5ז₪606816) בכ 2
0. תכנון רשתות אתרנט דדדדדדהדהדרהההדהדהההרהרדרההההההרההרהרהרההרהררדדדררר-
1. מבנה מסגרת אתרנט דהההדההההרדרההההההדהההההההרהההההההההההההההדההדדדררר--
2. סיכום פרק יייב
פרק :ג - טבעת אסימון (6אוח אשאסד)
1
2
3
4
5 דוגמה לתהליך שידור מסגרת ו
6. הנטר האקטיבי ומנגנוני הבקרה ב
7 שחרור מוקדס של אסימון 2 ב לבט תכ
8 קידוד מנציסטר דיפרנציאלי ב
9. השוואת אתרנט וטאייס מ
0. סיכום פרק לייג בבשהטטלהההההה-ה-כההההםהההההההההררחההםה0רההטאתתהחהםם-ש5ה 2
+
פרק יד - וססז
1. הקדמה
3 ה-וססז ברשת טבעת-אסימון 0
4 מבנה האסימון והמסגרת הההההההההההרדהההההההההההרהההרה-----
5. שכבות הפרוטוקולים של ופפץ ההההדההדדדהההדהההדהההרההר-----
6. סיכום פרק יייד הההההלההלהההההההההההההההההההההרהרהההה------
פרק ט'ו - תקשורת בסיבים אופטיים
1. הקדמה
4. שימושי סיבים אופטיים 0/6
5 סיכום פרק טייו 37/0
פרק ט"ז - חיבור בין רשתות (סחואזסשוסחזסוחו)
0 כ תא 00 גל סס סב
פרק *'/ז - רשתות ממותגות (1.485 6פחסוואפ)
1. הדרישה לרוחב-סרט גבוה ב
2. איך פועל מתג אג.1 6
3. יישומי מתג אג! ור
. הקדמה 0
. נתבים (פווטסח) ל המקה הווקת הי
. שוטות לתו בלחבון -==->-=-5 0 % 0%
. שערים (68166/85) דדההההרהההההההדרהרהההררלההההההרהדהררררדדה
. מרחב השידור הכולל (חופוחספ 0800851ז₪) ההות
0. סיכוס פרק טייו ==
5. תק(י 10088981
6. מרחב ההתנגשות של 10088861
7. מוצרי 10088561
8 סווג מתגיס יווקו וו
9. רשתות מדומות (285. ופטוזוע)
0. מתגי אג.ו בשכבה השלישית ב כ
1. תקני אגו/ 2000-ב יק
2. מיתוג שו -הההההההההההדהההההרהדההההההההההההההההההההרההרההההה--
3. סיכום פרק לייז ר יש לב
פרק *'יח - ווה
1 רשתות התקשורת של היוס ב
2. אספום םהה
3. שכבות הפרוטוקולים של אספו8 ו
4. מבנה תא וזא
5 ממשקי רשת וודא
6. איתותי ואע-ק
7. חסוזה!טוחם אג/! (שאה 1)
8 סו מעל וזה יוורה
9. ספ
פרק *'ט - רשתות אופטיות סינכרוניות (50₪/ד5א50)
1. רשתות התמסורת כיום (904)
2 התפתחות השיטה הסינכרונית
3. יתרונות השיטה הסינכרונית
4. עקרון השיטה הסינכרונית
5 ציוד 8ם5
6. שרידות רשת ₪ס5
7 סיכום פרק יייט
פרק כ' - רשת האינטרנט
ההיסטוריה של האינטרנט
ארכיטקטורת קו/פסד הדדד-
כתובות קן זדהדדדדרדרררר---
גישה קבועה לאינטרנט ----
אינטרנט בטלויויה ב
1.
2
3
4
5. גישה לאינטרנט בתיוג. ----
6
7
8
9
ביבליוגרפיה ו -ֶ0ַ₪7₪₪0.
מערכות התקשורת והמחשוב הן כיוס הדלק המניע את גלגלי המשק, התעשייה והכלכלה.
בכל ארגון אפשר לראות מחשבי 6ק המחוברים לרשת, ומריצים יישומי ניהול, ייצור,
הנהיית, רכש וכוי. סניפים מרוחקים מקושרים למרכז ויוצרים רשת ארגונית גדולה,
ומשתמשי מחלקות שונות מחוברים ביירשתות וירטואליות", ללא קשר למיקומם הפיטי.
עבודה מהבית גם היא הפכה למקובלת, תוך שימוש במודמים מהירים או קווי אספו.
רשת התקשורת הפכה למרכז מערכת המידע, והתלות בה היא קריטית לפעילות הארגון.
כמות המחשבים והציוד ההקפי המחובר לרשת עולה בהתמדה, ונפח המידע העובר גדל
בצורה תלולה. הרשת מגיעה לסף היכולת שלה וטכנולוגיות חדשות מופיעות: אתרנט
ממותג, אתרנט מהיר, גיגה-אתרנט, מיתוג סו ו-וודה.
גם הרשתות המרחביות עוברות שינויים משמעותיים, עם הפיכתן לטיפרתיות מקצה
לקצה, והפעלת טכנולוגיות חדשות כמו מיתוג מסגרות, אספו ו-ווזג. הסיבים האופטיים
הופכים לתשתית הסטנדרטית בין אתרים מרוחקים, וכמויות גדולות של מידע מועברות
עליהם בטכנולוגיות חדשניות של חספ ו-אפוו. מערכות מיקרוגל, לויינים, טלויויה בכבלים,
תקשורת סלולרית ו-65% כובשות אף הן את מקומן בנתח הטלקומוניקציה העולמית
והמקומית, והרשימה טרס נסתיימה.
רשת האינטרנט פרצה בסערה לכותרות, תחילה כרשת עולמית להעברת קבצים ודואר,
אלקטרוני , ובהמשך כבסיס נתוניס ענק המכיל מידע גרפי וחזותי על כל מה שקיים תחת
השמש. ההצלחה המסחררת של האינטרנט הביאה לפיתוח האינטרה-נט, המשתמשת
בכלים דומים ליישומים פנים-ארגוניים, וגורמות למהפכה בתפישת המחשוב וניהול המידע.
זמן ההטמעה של הטכנולוגיות החדשות התקצר במשך השנים בצורה משמעותית, עקב
הבגרות של שוק ה-80 ושוק התקשורת. לדוגמה: : כדי להגיע לאוכלוסיה של 10 מיליון
משתמשים בטלפון, חלפו 40 שנה. להגיע לאותה כמות של משתמשים יילקחיי ל-0ק
תקופה של 7 שנים, ל- -\סת פס יילקחיי 4 שנים, אבל דפדפני האינטרנט ייעשו זאתיי בשנה
אחת, וטכנולוגיית ה-8/8 תגיע לאוכלוסיה של 10 מיליון משתמשים ב-9 חודשים בלבד.
₪2
רו "הווהי וי
ד
מהפיכת התקשורת לא פסחה על ישראל: בצד חברות תקשורת ותיקות (כדוגמת: תדיראן,
טלרד ו-801), החלו לפעול חברות צעירות, שהשתלבו בנוף התקשורת העולמית: גילת,
רד, לננט (כיום מאדגי), אורנט (סימנס), נייסקום (800%), ציק פוינט, ווקאל-טק, והרבה
חברות אחרות. לחבי ייבוקיי, שהיתה מפעיל התקשורת היחיד באר> עד לפני כ-10 שנים,
הצטרפו חברות הכבלים, התקשורת הבינלייא, הטלפון הסלולרי וה-65₪. תהליך
הדה-רגולציה, יימשך (כפי שקורה בכל העולם), ושירותים חדשים יוצעו למשתמשים,
כגון: וידאו לפי דרישה, טלפוניה ואינטרנט על רשת הככלים, שידורי טלויה סיפרתית,
קליטת לוייניס ישירות בבתים, ועוד.
ספר זה מתאר את האבולוציה של מערכות התקשורת והמחשוב, החל מתקופת הטלפון
ועד הטכנולוגיות העדכניות של ימינו. השתדלתי להציג את החומר בצורה ברורה ומובנת,
וכללתי שפע של ציורים עם כיתוביות בעברית. אינדקס אנגלי מפורט מתוכנן לעזור
לקורא המבקש ללבן מושג טכני מסויים, וכן יש המלצות ביבליוגרפיות (ספרים ואתרי
אינטרנט) לאלה המבקשים להרחיב דעת.
הרבה עמיתים סייעו בידי בהפקת הספר, ולכולם נתונה תודתי. ראשית, לדפנה דוד -
על ההפקה והעיצוב, אתי שני - הכנת השרטוטים, וחנה דבורה - הקלדת החומר בסבלנות
רבה. שנית, לאנשי ייבינתיי שקראו פרקים מהספר והערותיהס תרמו לשיפורו: אמנון
פטשק, שמואל הבר, אבי מרום, משה גליקשטיין ומיכאל שיטרית. שרות מסור ודומה
קיבלתי גם מנתי פרי (חבי ייברקיי) ולואי פרידמן (יועץ תקשורת). תודתי נתונה גם לאנשי
ייצוות הפקות גרפיות'יי שטרחו רבות על העימוד, העיצוב והביצוע. ולבסוף, למנכייל בינת
י. צנקל, שללא עידודו ותמיכתו ספר זה לא היה יוצא לאור.
אשמח לקבל מהקוראים הערות מכל סוג שהוא, ולהשתמע בספר הבא.
יולי 1997 צבי שחס
1 תקשורת. - יותר מהר, יותר 4 שד משולב
המ דמלי םעפ
האם הכותרת לעיל מזכירה לנו משהו?
נכון, מערכות התקשורת המודרניות 'שוברות שיאים", כמו באולימפיאדה ואולי אף יותר. רוצים
דוגמא 1 בבקשה: קצב העבודה המקובל והנפוץ למודמים בתחילת שנת 1995 היה 14.4 קסלייש.
אולם כיום (בשנת 1997) הוא 33.6 קסל'ש, כלומר יותר מכפול ממה שניתן להשיג בתחילת 1995,
וכבר מדברים על מודמים בקצב 56 קסל'ש. ראיתם שיא אולימפי, אשר משתפר פי 2 ב''מכה אחתי?
בודאי לא ! אבל בתקשורת - זה אפשרי.
דוגמה נוספת 1 כבלי תקשורת לא מסוככים (פדט) מנוצלים היוס לרוב ברשתות מקומיות (אא ) לעבודה
בקצבים של 10 מסלייש (אתרנט), או 16 מסלייש (טבעת אסימון). לאחרונה החלו להופיע בשוק מוצרים
המאפשרים עבודה בקצב של 155 מסלייש על כבלי תקשורת סדט (בטכנולוגיית ואזא), כלומר קפיצת
הדרך הינה פי 10 מטכנולוגיית הדור הנוכתי.
בספר וה נתאר את האבולוציה של מערכות התקשורת ונעקוב אחר המעבר ההדרגתי שלהן לרשתות
רחבות-סרט (פאזסא6א 6ח8ט30סזם), שאמור להתרחש עוד בעשור הנוכחי. ננסה לעשות סדר בייזימזומיליםיי
(65זסטו2קט8) כגון 9/9 6וחגז, 50, ואדה, 05ו5₪, אפפו-8, וכוי, המרביס לאחרונה להופיע בספרות
המקצועית, אך נתחיל מבראשית.
2. מקורות מידע
אנו נמצאים כעת בתקופה הנקראת ''עידן המידע'/ (69א חסוופוחזסוחו), וגאת לאחר שהמין האנושי עבר
את התקופה החקלאית והתקופה התעשייתית שלו. כל אחת מתקופות אלו התאפיינה בפריצת דרך
טכנולוגית מסוימת, ששינתה את דפוסי החיים, הכלכלה והמסחר של כל בני האדם.
"תקופת המידעיי החלה עס ההתפתחות בטכנולוגיית המחשבים (בשנות החמישים ואילך), המשיכה
עם מהפיכת ה-80 והרשתות המקומיות (אג) וכנראה תגיע לשיא נוסף בשנות ה-2000, כאשר רשתות
ודה תופעלנה בקנה מידה נרחב ותאפשרנה העברה ספרתית של כל סוגי המידע (דיבור, נתונים ווידיאו)
בצורה מהירה ויעילה.
כל אחד מאיתנו זקוק למידע, בין אם הוא נמצא בבית, במשרד, בבנק או בכל מקום אחר. המידע הפך
למצרך מבוקש - למשפחה, לקהילה העסקית ולחברה כולה. המחשב, שאך לפני שני עשורים נחשב
פרק א' - מבוא לתקשורת
למכונה מסתורית בעיני רוב האנשים, הפך לכלי עבודה הכרחי. תפוצת המחשבים האישיים (0פ) עלתה
בצורה מסחררת, והדור הצעיר נחשף ליכולתם כבר בגיל צעיר מאוד. המחשבים שינו באופן דרמטי את
אורח חיינו והס נושאי הדגל של עידן המידע.
המושג יימידע' (חסווגוחזסזחו) מוגדר כ''אוסף נתונים בעלי משמעות". המידע יכול להופיע בצורות שונות:
₪ מידע קולי: טלפון, רדיו, הרצאה
מידע מודפס (טקסט): מכתב, ספר
₪ מידע גרפי: ציור, פקס
₪ מידע ויזואלי: טלווטיה, וידיאו, קולנוע
₪ מידע אלקטרוני: קוב נתונים, דיסקט, אסם-פס
'"מקורות מידע*' הם אותם אלמנטים המסוגלים להפיק ולקלוט מידע בעזרת אמצעי הקלט/ פלט שלהם.
אמצעי הקלט/ פלט של האדס הם כמובן החושים, שכל אחד מהס מאפשר לקלוט סוג אחר של מידע.
אמצעי הקלט/ פלט של המחשביס הס המסך, המקלדת, המדפסת, קו התקשורת וכוי.
הערה: המילה ""מקור'' מתארת בדרך-כלל אלמנט המסוגל רק לשדר מידע. בהקשר של פרק זה ''מקור
מידע" מסוגל לשדר וגם לקלוט מידע.
מקורות המידע נחלקים לשני סוגים (ראה ציור 1.1):
₪ מקורות מידע אנלוגיים
₪ מקורות מידע ספרתיים
מקור אנלוגי מקור סיפרתי
ציור 1.1 - מקורות מידע
מקורות אנלוגיים מפיקים מידע המורכב מאוסף של צלילים היכולים להופיע בתדרים שונים. כדוגמה,
הקולן שבעורתו מכוונים כלים מוסיקליים מפיק תמיד צליל קבוע (יילה'). גובה הצליל נמדד ביחידה
הנקראת "הר" (טוז6ו), ובהתאס לכך הצליל של הקולן הוא 440 הרץ. צליל הגבוה ממנו באוקטבה
שלמה הוא 880 הר (פי 2). המושג ''רוחב-סרט'' של מקור אנלוגי מתייחס לאוסף הצלילים שהמקור
מסוגל להפיק, והוא ההפרש בין התדר הגבוה לתדר הנמוך. כלי מוסיקלי דמיוני המפיק אוקטבה בודדת,
הוא בעל רוחב-סרט של 440-880 הרף. לעומת זאת הפסנתר מסוגל להפיק צלילים החל מ- 30 הר ועד
0 האר), ולכן אנו אומרים שיש לו רוחב סרט של 4200 -30 הרף.
(תרגיל: הוכח בעזרת הנתונים לעיל כי לפסנתר יש כ- 7 אוקטבות).
האדם משמש אף הוא כמקור מידע אנלוגי. יכולת השמיעה שלו היא בתחום של 40 עד 18,000 הר
ויכולת הדיבור היא בתחוס מצומצם יותר של 100 עד כ- 10,000 הרץ. אולס התחום שעד 4000 הרצ
הוא המשמעותי ביותר לצורך הבנת הדיבור, ולכן והו התחוס המנוצל בטלפוניה.
להלן רוחבי - סרט של כמה מקורות מידע אנלוגיים טיפוסיים:
₪ מערכת סטריאופונית - 20 קהייצ (1 קהייצ = 1,000 הרא)
₪ דיבור - 10 קהייצ
₪ טלפון - 4 קהייצ (3.1 קהייצ באופן מעשי)
₪ פקט - 4 קהייצ (כמו טלפון)
₪ טלוויזיה - 5 מהייצ (1 מה"צ = 1,000,000 הר>)
הערה: לרוב, משמיטים את התדר הנמוך של רוחב-הסרט ומצייניסם רק את התדר הגבוה.
מקורות ספרתיים מפיקים מידע המשודר בצורת ספרות בינאריות (בעברית: סיביות, באנגלית: פווט).
סיפרה בינארית יכולה להיות "סי אר יי1יי ולכן אס מחברים מכשיר מדידה במוצא של מקור סיפרתי,
מתקבלת הצורה המלבנית המתוארת בציור 1.1.
רוחב הסרט של מקורות סיפרתיים נמדד בקצב שידור של סיביות לשניה (סלייש או 08פ), קסלייש
(פקסא), או מסל''ש (פקפוו). גם כאן המושגים ייקילויי ויימגהיי מתייחסים להכפלה של אלף או מיליון,
בהתאמה.
להלן רוחבי - סרט של מקורות מידע ספרתיים:
₪ מחשב 0ם (פנטיום) - 115 קסלייש (פטטא)
₪ 00 עם כרטיס אתרנט - 10 מסלייש (פסטוא)
₪ 06 עם כרטיס חד - 16 מסלייש (פסטוא)
₪ 06 עם כרטיס אזה - 155 מסלייש (פססוו)
כאן המקום להעיר כי מחשב ה-0פ, שהוא מקור המידע הספרתי הנפו ביותר, אינו בעל רוחב- סרט
קבוע. ה- ₪0 מסופק עם חריצים (9ו0ו5) שלתוכם ניתן להתקין כרטיסי הרחבה שונים, ובהתאם לכך
₪ ור ם
פרק א' - מבוא לתקשורת
ל\ ססל"ש סיפרתי
" ב וו
סו פמסל"ש סיפרתי -6כן
לל מסל"ש סיפרתי
6 לסה" הכלוגי
ציור 1.2 - ה-₪6 כמקור מידע
נקבע רוחב הסרט. ה- 56 הרגיל (פנטיום) מסופק עם כרטיס טורי המסוגל להפיק כ-115 קסלייש. אבל
ניתן להתקין בו כרטיסי רשת נוספים שונים ולהגיע לקצבים מאד גבוהים (ראה ציור 1.2).
אפשר להתקין ב- 86 גם כרטיס מודם/פקס ואצ ייראה כלפי חוץ כמקור מידע אנלוגי בעל רוחב-סרט
של 6 קהייצ. מכשיר פקס (פקסימיליה) רגיל מהווה דוגמה מעניינת: מנגנון הסקירה שבתוכו מפיק סיבית
"*0יי בכל פעם שהוא חולף על אלמנט לבן, וסיבית יי" כשהוא חולף על אלמנט שחור (חומר כתוב או
מודפס). לכן מכשיר הפקס כשלעצמו הוא מקור מידע סיפרתי, המסוגל לשדר רצף של טיביות. אולם,
כדי לאפשר למכונות הפקס להתקשר ביניהן על רשת הטלפון, התקינו בתוכן מודס, ואז מכשיר הפקט
נראה מבחוץ כמקור מידע אנלוגי (דמוי טלפון).
3 רשתות תקשורת
אנ 1
לאחר שהבנו מהו מידע ומהם מקורות המידע, נעבור להגדרת המושג "תקשורת":
תקשורת היא הטכנולוגיה המטפלת בהעברת מידע בין מקורות המידע.
נניח, לדוגמה, שהמקור 4 רוצה להתקשר למקור 8:
אפיק
₪
אא
התנאים ליצירת תקשורת הם:
₪ מקורות המידע צריכים להיות תואמים (אנלוגיים או ספרתיים) ובעלי אותו רוחב-סרט (קצב העברה).
₪ אפיק התקשורת צריך להיות תואם למקורות המידע (מבחינת הסוג ורוחב הסרט).
₪ המקורות חייבים לדבר באותה שפה (במונחי תקשורת קוראים לזה "פרוטוקול?).
אס שלושת התנאים הנייל מתקיימים, אז ורק אז תיווצר תקשורת בין המקורות א ו- 8. ברור מכאן
שטכנולוגיית התקשורת צריכה לספק אפיקים אנלוגיים עבור מקורות המידע האנלוגיים, ואפיקים
ספרתיים עבור מקורות המידע הספרתיים.
ירשת תקשורת" (או מערכת תקשורת) היא אוסף של הרבה אפיקים העומדים לרשות המשתמשים
(מקורות המידע). רשתות תקשורת ניתן לסווג בשתי צורות:
₪ לפי הטכנולוגיה - רשתות אנלוגיות או ספרתיות
₪ לפי סוג השרות - אפיקים קבועים או ממותגים (אפיק ממותג הוא אפיק המוקצה למשך השיחה
בלבד).
הציור הידוע של ייענן" מתאר בדרך כלל רשת תקשורת שכל אפיקיה הם מסוג מסויס והמספקת שרות
מוגדר (לדוגמה: רשת הטלפון, רשת ייסיפרנת", רשת אתרנט וכו). ציור 1.3 מתאר את ייענןיי רשת הטלפון,
המספקת אפיקים ממותגים ברוחב סרט של 6 קהייצ בין כל זוג מנויים.
[ רשת הטלפ!|,ברר
3 -
אפיקים
ממותגים
טלפון רדיו
"'פלאפון"י טלוויזיה בכבלים
על רשת הטלפון נדבר בהרחבה בהמשך פרק זה. להלן תיאור קצר של הרשתות הנפוצות האחרות:
רשת סיפרנת* היא דוגמה לרשת סיפרתית בעלת אפיקים קבועים: הרשת מספקת קווים קבועים
בקצבים שהוזמנו (לדוגמה 64 קסלייש, 128 קסלייש וכוי) בין נקודות שונות באר%. לקווים אלה ניתן
(ווורו רכ ו ו ו ם
פרק א'- מבוא לתקשורת
לחבר מקורות מידע הפועלים בקצבים 128/64 קסלייש, כדוגמת נתבים (פזפוטסה), מרבבי נתונים, מרבבים
משולבים דיבור/ נתונים וכוי.
רשת '*ישראנת'' היא דוגמה לרשת ספרתית המספקת אפיקים ממותגים, כלומר אפיקים לתקופה קצרה,
שבה המנוי משלם לפי ומן החיבור או לפי כמות המידע שהועברה, או קומבינציה כלשהי של שניהם.
רשת ייישראנתיי פועלת בפרוטוקולים 25.א (-ץ₪6/8 פוחגזת שאותם נכיר בהמשך, ומסוגלת לספק אפיקים
ספרתיים בקצבים מ- 2400 סלייש ועד 64,000 סלייש (64 קסלייש). הרשת יכולה לספק גם אפיקים ייכאילויי
קבועים, שבהם המידע ורס במסלולים מוגדריס מראש, ובקצבים גבוהים יותר, ולכן ייישראנתיי מופיעה
בטבלה גם בקטיגוריה של אפיקים קבועים.
רשת אספו היא הרחבת רשת הטלפון לשירותים משולבים של דיבור ונתוניס. כל קו אפפו הוא שווה-ערך
ל-2 קווי טלפון, 2 קווים סיפרתיים בקצב של 64 קסלייש כל-אחד, או קו סיפרתי אחד הפועל בקצב
של 128 קסלייש. שרותי אפפו ניתנים בחיוג ולכן האפיקיס הס ממותגים. על רשת אפפו ותכונותיה נרחיב
את הדיבור בפרק מיוחד בהמשך.
4. רשת הטלפון
8 פנפט שט אפר הרביר מכ
רשת הטלפון היא הרשת הנפוצה והזמינה ביותר. במקורה זוהי רשת אנלוגית המספקת אפיקים בעלי
רוחב-סרט של 4 קהייצ (3.1 קהייצ באופן מעשי). פרוש הדבר שבכל שיחת טלפון, בין כל שני מנויים
הנמצאים במקומות שונים בעולם, קיים אפיק תקשורת אנלוגי בעל רוחב-סרט של 4 קהייצ. אפיק זה
קייס רק למשך השיחה ובסיום השיחה הוא מתנתק - ולכן קוראים לו ''אפיק ממותג". המושג 'ימיתו
בתקשורת מבטא קשר לזמן קצר, וזאת בניגוד למושג נל"ץ (נקודה לנקודה) המבטא אפיק המחובר קבוע
בין שתי נקודות. רשת הטלוויזיה בכבליס היא רשת אנלוגית בעלת אפיקים קבועים, שכן המידע הזורם
בה הוא אנלוגי והאפיקים מחוברים באופן קבוע.
שיחת הטלפון הראשונה בעולם הודגמה בשנת 1876 עייי גרהם בל, ושימשה נקודת מפנה בתקשורת
האנושית. קשה לתאר את חיינו ללא הטלפון, אותו מכשיר קטן הנמצא בכל בית, ומאפשר להתקשר
לכל טלפון אחר בעולם.
המרכיבים העיקריים של רשת הטלפון הם (ראה ציור 14):
שן מכשיר הטלפון בבית המנוי, המורכב ממיקרופון, אוזניה, ואמצעי איתות (חוגה, או לחיצים).
₪ קו טלפון המקשר את בית המנוי עם המרכזת הציבורית המקומית (06ו0/1 00009 -.0.0). קו זה מורכב
מזוג גידים לא מסוככים (בשפה טכנית: א2), המצטרפים לכבל רב-גידי המסתיים במרכזת. קו זה
מנוצל אך ורק בשעה שמתקיימת שיחה, וגם אז רק בחלק קטן מהקיבול (רוחב-סרט) שלו.
₪ מרכזות טלפון ציבוריות מקומיות המבצעות ניתובים בין קווי מנוייס (המחוברים לאותה מרכזת),
או בין קו-מנוי לאחד מאפיקי התמסורת (קו חוץ).
₪ אפיקי תמסורת המחברים בין המרכזות (פאחטזד) ומשמשים כייצינורות'י להעברת השיחות. תווך
(מדיוס) התמסורת יכול להיות פיי (כגון: כבל קואקסיאלי או סיב אופטי), או אלחוטי (עורק מיקרוגל
או לווין). שיחות הטלפון עוברות בתווך בצורה מרובבת, כלומר, מספר רב של שיחות עוברות במקביל
באותו התווך.
₪ במשרדים גדולים מותקנות מרכזות פרטיות (8פ8ח008א= הסחגזם סוופוחסזטה סופשוזק =אם הס) המאפשרות
שיחות מקומיות, או קשר החוצה באמצעות רשת המרכזות הציבוריות.
₪ מרכזות המעבר (הנקראות פ6פַח6א= זסוח! אר 6פַהתסאם הזסטהגד) משמשות לתקשורת בין- עירונית,
או בין-ארצית. שיחת טלפון מקומית בעיר יכולה להתקיים באמצעות מרכות ציבורית מקומית אחת
או שתי מרכזות ציבוריות מקומיות (.0.0) המחוברות ישירות. אולם שיחת טלפון בין עירונית תנותב
דרך מרכזות מעבר.
ציור 1.4 מציג את רשת הטלפון ומרכיביה:
5אאעשאחד
ציור 1.4 - מרכיבי רשת הטלפון
רשת הטלפון פועלת בשיטת מיתוג מעגלים (פחוחסזוואפ ווטסזוס) שבה מוקצה מסלול (אפיק) תקשורת
מקצה לקצה לכל משך קיום השיחה. פירוש הדבר, שבכל שיחת טלפון בין כל שני מנוייס ברחבי העולס
נוצר אפיק תקשורת בעל רוחב-סרט של 6 קהייצ. רוחב-סרט זה מהווה פשרה בין הרצון להגדיל את
רוחב-הסרט לצורך שיפור האיכות, לבין הדרישה להקטינו כדי לאפשר יותר שיחות בתווך נתון. הנסיון
הוכיח כי 4 קהייצ מספיקים בהתלט לצורך תקשורת דיבור, אך מהוויס מגבלה רצינית בתקשורת נתונים.
פרק א'-
מבוא לתקשורת
5. תהליך ההתקשרות ברשת ה
וותנ מק טחמקח הלקת המקהה וק פל. דה
תהליך ההתקשרות ברשת הטלפון מהווה דוגמה לייפרוטוקוליי תקשורת, כלומר דו-שיח בין שני אלמנטים
(המנוי והמרכזת במקרה זה):
₪ המנוי היוזם מרים את שפופרת הטלפון, וסוגר מעגל חשמלי (המתח מסופק עייי המרכות).
₪ הזרס העובר בקו מתגלה עייי המרכזת, וזו שולחת צליל חיוג (אישור על גילוי בקשת השירות).
שן אחר שמיעת צליל החיוג המנוי מחייג את המספר המבוקש. צליל החיוג נפסק לאחר הטיפרה הראשונה
והמנוי מבין, שהמרכזת עברה למצב קליטת המספר.
₪ המרכזת יוצרת אפיק תקשורת בין שני המנויים, היכול לעבור דרך כמה מרכזות בדרך. בסיוס יצירת
האפיק שולתת המרכות צלצול למנוי המבוקש, וצליל הנקרא 880% פָחוּ למנוי הלוזם. אס המנוי הנקרא
תפוס, שולחת המרכזת צליל ייתפוסיי למנוי היוזם.
₪ הרמת השפופרת עייי המנוי הנקרא מתחילה את השיחה. הורדת השפופרת עייי אחד משני המנוייס
מביאה לסיום הקשר.
רואיס שהתהליך (הפרוטוקול) הוא דו-כיווני (פעולה/תגובה) ואם משהו משתבש - חוזרים להתחלה.
= עיבום פרק ;ו"
[| יו וי וו ירה הרויה הכר לבק = עלדצעהגלק יהסערלנ-ה: ה ו הי שי ו
בפרק זה הכרנו את יימקורות המידעיי, שהם האלמנטים המפיקים וקולטים מידע. ראינו שהם נחלקים
לשני סוגים: אנלוגיים וסיפרתיים, ולכל אחד מהם יש יירוחב-סרטיי הנמדד בקהייצ או קסלייש (בהתאמה).
מקורות המידע מחוברים ביניהס באמצעות ייאפיקיםיי, שגם הם אנלוגיים או סיפרתיים, וכך נוצרת
ביניהם תקשורת. רשת תקשורת היא אוסף של הרבה אפיקים בעלי תכונות משותפות, ונהוג לציין זאת
עווכ ייענן.
רשת הטלפון היא דוגמה לייענןי כזה, והיא מספקת אפיקים אנלוגיים ממותגיס בעלי רוחב-סרט של 4
קהייצ (3.1 קהייצ באופן מעשי). כדי לקבל אפיק יש צורך לחייג תחילה את המספר הנדרש, ולאחר מכן
כל המידע עובר באותו האפיק, עד לניתוק האפיק עייי אחד המשתתפים.
סוג כזה של פעולה נקרא במינוח טכנל 860חפוז0-חסו801החס6 (60), ומשמעות הדבר שכל המידע עובר
במסלול שהוגדר מראש. נראה בהמשך שיש רשתות מסוג אחר הנקראות 166ח16ז0 6041001655 הח60 (61)
ובהן לא נקבע אפיק מסויים לצורך העברת המידע.
וו |
= וה
את"
1. מודם חיוג
פ תה מ הק קיותהיק הפק המהצ ההק קורב מ ב חי ."יי
ראינו בפרק הקודם כי רשת הטלפון תוכננה במקורה כרשת אנלוגית לצורך העברת אותות דיבור. רשת
זאת מורכבת ממרכזיות מסוגים שונים וכן קווי תמסורת שתוכננו ליצירת אפיקי תקשורת ממותגים
בעלי רוחב-סרט של 4 קהייצ. למעשה רוחב-הסרט יינטויי של אפיק טלפון הוא 300 עד 3400 הר בלבד,
והשוליים משני הצדדים משמשים להגנה, כך ששיחות לא תתערבבנה זו בזו.
מכשיר הטלפון מתוכנן אף הוא לרוחב-סרט זהה, והוא מחובר למרכזית הטלפון בעורת זוג חוטים (הנקרא
בשפה טכנית 2₪) למרחק של כמה קיימ (ראה ציור 1.4).
ברור שאין אפשרות לחבר 0פ, שהוא מקור מידע סיפרתי, ישירות לרשת הטלפון שהיא רשת אנלוגית.
לשם כך משתמשים במודם (וחפטסוו) המתרגם מידע סיפרתי לאות אנלוגי (ולהיפך). השם וחסטסוא הוא
קיצור המילים זסוג!טטסוחסם/זסוגוטטסוא, כלומר ייאפנןיי ו-ייגלאייי - שתי התכונות הבסיסיות של המודם.
המודם מקבל מה-0 את המידע הספרתי בצורת סיביות (פווּם), שהן אותות בעלי עוצמה קבועה המייצגים
את הספרות "סי או יי1יי. המודס הופך את הסיביות לאותות אנלוגיים בעלי רוחב סרט המתאים לקו
הטלפון, כלומר 300 עד 3400 הר. בצורה כזאת משודרים האותות של המודם ברשת הטלפון, כאילו
היו אותות טלפון אנלוגיים רגילים.
המודם יכול להיות חיצוני (ו4חזפואם, או 6חסו4 6ח818) או פנימי בצורת כרטיט המותקן בתוך ה- ₪0
(0ז68 6ק, או ו4חזפוחו). מודם חיצוני מתחבר ל- 80 ליציאה טורית מיוחדת בממשק הנקרא 232-גו₪ (או
בשמו הקודם 8-232א). ממשק זה הוא תקני והוא מגדיר מחבר בעל 25 פינים (8-25פ), שבו לכל פין
יש תפקיד בתהליך התקשורת בין ה-80 לבין המודם. בצד האנלוגי יש למודס מחבר הנקרא טאו! המתחבר
בזוג חוטים (2₪) לקו הטלפון (ראה ציור 2.1).
מודס
חיצוכי
מפשל ל ₪5
(תסשורת טורית)
ציור 2.1 - מודם חיוג חיצוני
פרק ב' - מודמים
הערה: המושג שדפ (וחפוחקוטסם החווחזסד 0818) מתייחס לציוד הקצה (מחשב, מרבב, מסוף וכוי).
המושג 065 ()חפתקוטטם טוח 00 2818) מתייחס לציוד הרשת (מודם, מתג, רכזת וכו).
''ממשק" (09חפזחו) הוא הקשר הפיזי הקייס בין שני אלמנטים שוניס בתקשורת. הממשק מוגדר עייי
תקן מפורט (כגון: 14-232ם, 35./ ,₪5-530 וכוי) שבו מוגדרים סוג המחבר (זסוספחחס0), תפקידי הפינים
השונים, רמות המתח, צורת התפקוד וכוי. הממשק 2 שהוזכר לעיל (הידוע גם בשס 24.)) פועל
בצורה טורית: הוא משדר את הסיביות אחת אחר השניה בפין מסויים במחבר, וקולט סיביות מהצד
הנגדי בפין אחר.
יש גם ממשקים הפועלים בצורה מקבילית: במחבר מוגדרים מספר פינים, המשדרים בו-זמנית, וכך בכל
מחזור משודרות כמה סיביות בקבוצה. אס לדוגמה, מקצים 8 פינים במחבר לשידור, חרי ניתן לשדר
בית (₪ּץֶ8 1 = 8 סיביות) בכל מחזור, בניגוד לסיבית בודדת בכל מחוּור המשודרת בממשק טורי. ברור
שקצב השידור הוא גבוה יותר ולכן משתמשים בממשק מקבילי ביישומים הדורשיס תקשורת מהירה.
דוגמה לכך היא חיבור מדפסת ל-80 המבוצע בממשק מקבילי.
למודם יש מחבר נוסף הנקרא פאסוופ, שאליו מחברים מכשיר טלפון רגיל. כאשר המודם אינו פועל -
ממסר פנימי מחבר את מכשיר הטלפון לקו ומאפשר להשתמש בטלפון כרגיל. כאשר המודם פועל -
הממסר מנתק את מכשיר הטלפון, ואס מישהו מרים באקראי את מכשיר הטלפון הדבר לא ישבש את
פעולת המודם.
מאחר וכלפי רשת הטלפון המודם חייב להתנהג כמכשיר טלפון לכל דבר, על המודס גס לדעת לחייג
מספרי טלפון וכן לענות לשיחות המופנות אליו. פעולת החיוג במודס מתבצעת בדרך כלל עייי ה- ₪0
המחובר למודם, בפרוטוקול תקשורת מיוחד הנקרא 5% חפוחוחסס זה. כדי לאפשר את פעולת החיוג
קיימות תוכנות תקשורת מיוחדות המורצות על ה-660 (כגון: אסססחם, או ופד ,=דגאם ומד וכוי).
רוב המודמים המסופקים כיום מסוגלים גם לשלוח ולקבל פקס ישירות מה-0ק. ברור שמשלוח הפקס
מוגבל רק למידע המופיע על מסך ה-0ם, והוא יכול להכיל טקסט או גרפיקה. בקליטת פקס, לעומת
זאת, ניתן לקלוט גרפיקה ומידע שנוצרו ב-₪0 או במכונת פקס חיצונית, ולהציגו על מסך ה-0ם. כדי
לסייע ל-80 בשידורי פקס מספקים יחד עם המודם תוכנת פקס מיוחדת ל-05פ ול-8/וססאועו (כדוגמת
אגזאוצ, אאו ואסוטס, פאהסשואה: וכו).
מודם/פקס יכול להיות גם פנימי ואז הוא מסופק ככרטיס 86 בעל ממשק 805 הפו (ראה ציור 2.2). זהו
ממשק 860 טיפוסי הפועל ב-16 סיביות (כלומר המידע מועבר מה-80 למודם במנות של 16 סיביות),
והמודס מתרגס לאות אנלוגי, בדיוק כמו מודם/פקס חיצוני. גם במקרה של מודם/פקס פנימי הוא מצויד
בשני מחברים: שאו1 ו- פאסופ שתפקידם זהה לזה של מודם תיצוני.
קר הוה רא
יי
ציור 2.2 - מודס/פקס פנימי
לעיתים מעוניין המשתמש בקשר רציף וקבוע בינו לבין המחשב השני, ואז הוא מזמין קווי נלייץ (נקודה
לנקודה) בין האתרים המרוחקים שלו. קווי נליץ הם אפיקים ברוחב של 4 קהייצ, שאינס עובריס דרך
מרכזות הטלפון (אינס ממותגים). קו הנליץ יכול להיות מסוג אא2, כלומר בעל זוג גידים (המשמשים הן
לשידור והן לקליטה), או וא4 בעל שני זוגות גידים (אחד לשידור ואחד לקליטה). במקרה של אא4 קיימת
הפרדה בין זוג גידי השידור וזוג גידי הקליטה, לכן ניתן לקבל ביצועים טובים יותר. ציור 2.3 מתאר
ניתוב של קו נליץ וזוג מודמי נליץ המחוברים בקצותיו.
ו
= הווה
ציור 2.3 - מודמי נליין ברשת הטלפון
הנכ ונוכ ככ רו רוכ ה
פרק ב' - מודמים
המודמים פועלים על פי תקנים, שנקבעו עייי ארגון התקשורת הבינלאומי (דדוסס), והמרוכזיס בטבלה
הבאה:
תקני מודמים
קצב מקסימלי
תקן --- נלייץ
(קסל'יש)
[2ש
2
.ו
3
6%
8
1
7
8
|
59
12
8
3
4
+34
בחלק מהמודמים מוצעות אופציות נוספות כגון:
03
9
24
12
24
24
24
48
48
48
6
6
14
4
28
6
+
+
₪ פקס - שידור וקליטה בקצב של 14.4 קסלייש (תקן 17./).
אסינכרוני
סינכרוני
₪ תיקון שגיאות (למידע אסינכרוני בלבד) לפי תקן 42.ץ, הכולל שני פרוטוקולים: ₪א-8ג ) ו-4-קאוו.
₪ עבודה עס מקורות מידע סינכרוניים (ראה פסקה 3 בהמשך פרק זה).
₪ דחיסה (למידע אסינכרוני בלבד) בפרוטוקול 08פ42. ביחס של 4:1, או בפרוטוקול 5-פאוא ביחס של
1. משמעות הדבר היא שמודם הפועל בתקנים 32918.ץ ו- 18פ42./ יוכל לקבל מה- 0ם נתונים
אסינכרונייס בקצב של 57.6 קסלייש ולשדר אותס על קו הטלפון בקצב של 14.4 קסלייש.
₪ עבודה על קווי נל"ץ ארוכי טווח בעלי זוג אחד של גידים (260) או שני זוגות (ש4). קווי נליץ הס קווים
לא ממותגים, העוקפים את מרכזות בוק ויוצרים קשר קבוע ורצוף בין שני הצדדים (ראה ציור 2.3).
₪ יכולת התחברות מקבילית ל- 90 (במקוס ההתחברות הטורית הרגילה), לצורך הגברת קצב העבודה.
דוגמא למודס כזה הוא +ז45? פז8ספאפפס של 08060%₪ו₪ המשווק עיי בינת.
₪ הש/ופא סדטא - מענה אוטומטי.
₪ א86 0411 - המודם מחייג חזרה למי שפנה אליו והזדהה, כדי לשפר את אבטחת המידע בארגון.
₪ מזכירה אלקטרונית - המודם מבצע פונקציות של מזכירה אלקטרונית כאשר ההודעה הנקלטת
נשמרת בוּכרון המחשב.
₪ זיווד במארז (וחטסו/ אסג₪) המסוגל להכיל הרבה מודמים באתר אחד. לדוגמה: ספקי אינטרנט מעוניינים
להתקין עשרות מודמים באתרי הגישה שלהם, והס משתמשים בכרטיסים נתקעים המכילים שניים
(או יותר) מודמים לכרטיס.
ולסיכום פרק זה שתי הערות נוספות:
א. מודס הפועל בקצב מסויים, פועל גם בקצבים נמוכים יותר. בעת ההפעלה המודם מנסה להתקשר
בקצב הגבוה ביותר, אך במידה ואינו מצליח הוא ירד בקצב. לכן מודם 34./ מסוגל לפעול מול מודס
65, אבל בקצב 14.4 קסלייש בלבד.
ב. מודס 34.צ עם דחיסת 42918 יכול לקבל מה- 80 נתונים אסינכרוניים בקצב של 115.2 קסלייש,
ולאחר דחיסה פי 4 לשדר אותם בקצב של 28.8 קסלייש לרשת הטלפון. ברור שבצד השני חייב להיות
מודם זהה, הפותח את הדחיסה ומעביר ל-80 הרחוק את הנתונים בקצב אסינכרוני של 115.2 קסלייש.
כבר צויין בסעיף 2 בפרק אי כי ה- ₪0 הסטנדרטי (פנטיום) מצוייד בכרטיס טורי התומך בקצבים עד
5 קסליש לערך. לכן בעבודה עם מודם 34.ט חיצוני אין צורך בכל כרטיס נוסף.
2. מודמים לטוות קצר . |
לעיתים נדרש להעביר מידע למרחקים קצרים (כמה קיימ) דרך קווים ייעודיים, המסופקים עייי חברת
בוק, או מותקנים באופן פרטי. במקרים אלה אין עובריס דרך רשת הטלפון אלא משתמשים בקווים
קצרים (לרוב מסוג א4), שבהם לא קיימת מגבלת ה-4 קהייצ. מודמים המותאמים למרחקים קצרים
כאלה נקראים ימודמים לטווח-קצריי (וח₪006 6פח₪8 1זסח5₪01=5) והס פחות מתוחכמים ויותר זולים
מהמודמים לטווח-ארוך.
ושי רבור ככ ובורו א ה
פרק ב' - מודמים
למודמי ₪ח5 אלה יש שני יישומיים טיפוסיים:
₪ היבור מקומי בתוך קמפוס (בדרך-כלל באמצעות קווים השייכים למשתמש). לדוגמה: חיבור ₪0
למחשב מרוחק (ו₪05) באותו האתר.
-
.
0 - 6
8 0
ציור 2.4 - חיבור מקומי באמצעות 580
₪ היבור בי[-ע*רוני: מקור סיפרתי (₪0 לדוגמה) מתחבר באמצעות זוג מודמי 58 לרשת סיפרתית
מהירה, ובצדה השני של הרשת מחובר מחשב אחר עייי זוג וזמ נוסף. רשת ייסיפרנתיי של חברת בוק
פועלת בצורה כזו, וציור 2.5 מתאר חיבור אופייני של משתמש בחיפה עם מרכז החברה בתייא דרך
רשת ייסיפרנת'יי בקצב של 64 קסלייש.
2 חיפה
סיפרנת
ציור 2.5 - חיבור מרחבי באמצעות 580
הרשתות הסיפרתיות המהירות שהוזכרו לעיל, פועלות בקצבים שונים עד 2 מסלייש. רשתות אלה הוקמו
עקב חוסר היכולת של רשת הטלפון לתמוך בקצבים גבוהים (מגבלת 4 קהייצ), והביקוש לקווים מהירים,
שעלה בהתמדה עקב הפעלת יישומים חדשים (חיבור רשתות מקומיות, הקמת רשתות פרטיות המשלבות
דיבור ונתונים, ועידה בוידיאו ועוד). דוגמה לכך היא רשת ייסיפרנתיי של חברת בזק, שהוקמה בשנת
8 ומספקת אלפי קווים סיפרתיים בכל רחבי הארצ, חלקס הגדול בקצב של 64 קסלייש ומעלה.
מודמים לטווח-קצר פועלים בדרך כלל על 4 גידים (4), כאשר כל זוג גידים פועל בכיוון מנוגד. קצבי
ההעברה יכולים להיות נמוכים (9,600 טלייש), בינוניים (64-128 קסלייש), או גבוהים (2 מסלייש) בהתאם
לסוג של המודם.
עובי הגיד משפיע אף הוא על הביצועים: ככל שהגיד עבה יותר ניתן להעביר מידע בקצב מהיר ולמרחק
גדול יותר. אולס, במודס 58% נתון, הגדלת אורך הקו (באותו עובי חוט) תגרוס להקטנת קצב העבודה.
מודמים לטווח קצר נחלקים לשלושה סוגים:
א. מודמים מיניאטוריים
₪ ללא ספק כח (הזנה מהממשק הסיפרתי)
₪ טווח אופייני 4-6 קיימ
₪ קצבי עבודה עד 38.4 קסלייש
₪ דוגמאות: 58₪1-3, 501-5, 8-ואמ5 (של חברת יירדיי)
ב. מודמים סטנדרטיים
₪ כוללים ספק כת פנימי
₪ טווחים וקצבים גבוהים יותר
₪ בעלי יכולת דיאגנוסטיקה
₪ דוגמאות: 5/1-10/8ג, 5-20ג, 4501-31, 51-40 (של חברת יירדיי)
ג. מודמים אופטיים
₪ קצבים וטווחים גבוהים מאד
₪ אבטחת מידע (מניעת האזנות)
₪ דוגמאות: משפחת מרבבי אס (של חברת יירדיי)
3. תקשורת סינכרונית ואסינכרונית,
ממ וקול
060-ב 08 בל
כדי ששני מחשבים ידברו זה עם זה, הס צריכים תחילה להודיע האחד לשני על תחילת תהליך השידור.
לאחר מכן, כאשר המידע כבר זורם, שני הצדדים צריכים להיות מתואמים, כדי שיתרגמו את הסיביות
למידע משמעותי באותה צורה. תפקיד זה מוטל על מנגנון הסינכרון (חסוו8?וחסזחסחץ9), הפועל בשתי
שיטות עיקריות: אסינכרונית וסינכרונית.
בשיטה האסינכרונית (פטסחסזהסחץ5ה) משדרים את המידע בתווים (0081801618), הנקראים גס בתים
(פפוְעָ8), בעלי אורך של 8 סיביות כל אחד. כל תו מתחיל בכותרת הנקראת )809 ומסתיים ב- ססו9.
אס ה-6גו5 וה- פופ מיוצגים עייי סיבית אחת (כל אחד), אורך התו גדל ל-10 סיביות. כאשר הצד הקולט
מוהה את קידומת ה- 59 הוא מסתנכרן ומוכן לקלוט את 8 סיביות המידע. סיבית ה- סופ מאשרת,
ששידור התו הסתיים והצד הקולט נערך לקליטת תו נוסף. בשיטה האסינכרונית הסינכרון בין שני
הצדדים מבוצע בכל תו בנפרד, ולכן השיטה נקראת לעתים גם ססופשזגו9.
6-זהדדרדרדרירדררדרררדרדררררדרהרררדדררהרהררדרדרררדרדרררדרדרהרההררדר-
פרק ב/-
מודמים
יעילות השיטה היא נמוכה (קייס ייבזבוזיי של לפחות 2 סיביות על כל תו משודר), אבל יישומה פשוט
וזול ומשתמשים בה לקצבים נמוכים (עד כ-100 קסלייש). רוב מחשבי ה- 80 מצויידים בממשקים
אסינכרוניים (כרטיסים טוריים המוגדרים כ- 00₪1/00₪2), כמתואר בציור 1.2.
ציור 2.6 - תקשורת אסינכרונית
בשיטה הסינכרונית (פטסחסזתסחץ8) משדרים בצוותא מספר תווים בתוך מסגרת (פוחגז=) ארוכה, ודואגים
לסינכרון בין שני הצדדים לאורך כל המסגרת. בתחילה משדרים תו סיעכרון מיוחד (הנקרא הסחץפ או
חפום) הגורם לצד הקולט להסתנכרן, לאחר-מכן משדרים את תווי המידע (שגם בתוכם ניתן לשב תווי
סינכרון), ובסיום המסגרת משדרים שוב את תו הסינכרון. בנוסף לכך, כל צד משדר לצד השני אות שעון
(וססוס), כך שהצד הקולט יודע בדיוק היכן מתחילה כל סיבית.
- . % -
ל
ציור 277 - תקשורת סינכרונית
שלושת הפרוטוקולים הסינכרוניים הנפוצים הס 850, 8066 (שניהם מבית היוצר של ואפו), וכן 0 ופ
שהוא גירסת ארגון התקינה 0 לתקן 8516 (עם שינויים מזעריים). בנוסף קיימות וריאציות של
פרוטוקולים אלה (כגון: מקה |, ס-קג 1, 116 ועוד, שאותם נכיר בהמשך).
השיטה הסינכרונית מאפשרת עבודה בקצבים גבוהים *ותר, ויישומה יקר ומסובך יותר. משתמשים בה
בציוד כגון: מרבבים, גשרים, נתבים וכוי בהס נדרשת תקשורת בקצבים גבוהים. בשיטה הסינכרונית
חייבים לאגור את כל המסגרת גם בצד המשדר וגם בצד הקולט, ודבר זה נעשה על ידי חוצצים (615ש8)
שאורכם כאורך המסגרת (או כמה מסגרות). האגירה מאפשרת בדיקת תקינות המסגרת לאחר קליטתה
ובקשה לשידור חוזר (אם המסגרת נקלטה לא תקינה). פירוט נוסף על פרוטוקולים סינכרוניים יינתן
בפרק ג'.
4. קיבול האפיק
8צ לפק פוס המב לורטינ מש נהגלן
אחת הסוגיות שהעסיקה במשך זמן רב את אנשי התקשורת היא: מהו קיבול האפיק! במילים אחרות,
אם נתון אפיק אנלוגי כלשהו, מהו קצב הנתונים המקסימלי שיכול לעבור דרכו!
הראשון שניסה לענות על שאלה זאת היה נייקויסט (דפוטסצא) בשנות ה- 20 של המאה הנוכחית.
נייקויסט הוכיח, שאפיק בעל רוחב סרט אנלוגי של ש הר יכול להעביר 2 סימנים בשנייה, בתנאים
של חוסר רעש. לדוגמה, אפיק בעל רוחב סרט של 3,000 הר יכול להעביר 6,000 סימנים בשנייה. המושג
"סימנים בשנייהיי נקרא בספרות הטכנית בשם באוד (8800). באוד יכול לייצג סיבית (וופ) אחת, אבל
במקרה הכללי הוא מייצג כמה סיביות. בציור 2.8 מתואר אות המתקבל ממקור מידע (כדוגמת מודם),
שיכול לשדר 6 סימנים שונים. הסימנים הם: 10,01,00,ו-11 וכל אחד מיוצג עייי רמת מתח שונה.
ציור 2.8 - אות המורכב מ-4 סימנים
סיפגיס
כל באוד מייצג במקרה זה 2 סיביות, והמידע המשודר באפיק הוא ...01101100011110. במקרה הכללי,
אם יש | סימנים (רמות מתח שונות), אפשר לייצג בעזרתם פָסובא סיביות (פַסו בבסיס 2, או +="2.
בכל פעם שיופיע פס בהמשך פיסקה ואת, הכוונה לבסיס 2).
נוסחת נייקויסט לקיבול האפיק בתנאים חסרי רעש ה'א: ,1021 /06=2
דוגמא: מהו קיבול אפיק טלפון בעל רוחב סרט אפקטיבי של 3,100 הרצ, אם משדרים בו אות בעל 8
רמות מתח שונות!
תשובה: סלייש 18,300 = 3 א 3,100 א 2 = טסו / =2 = (8-3 סו)
רוכ כו ור רו 1
פרק ב'- מודמים
.2
מ
נראה לכאורה, שניתן להגדיל את ככל שנרצה ולקבל קיבולי אפיק גבוהים. למעשה, הדבר אינו אפשרי
מכמה סיבות:
₪ לא ניתן לשדר אות בעצמה גבוהה עקב מגבלות האפיק (התנגדות, קיבול, ניחות וכוי).
₪ אם עצמת האות קבועה, הרי שככל שגדל הערך של ו (מספר הסימנים), כן קטן ההפרש בין רמות
האות שלהם. המקלט חייב להיות יותר רגיש, מסוגל לזהות אותות בעוצמה נמוכה, וכתוצאה מכך
יותר מתוחכם ויקר.
₪ למעשה האפיק אינו חסר רעש כפי שהניח נייקויסט.
כ- 20 שנה לאחר עבודתו של נייקויסט פורסמה עייי שנון (אסאאג53) תיאוריה אחרת, הלוקחת בחשבון
את השפעת הרעש על קיבול האפיק.
נוסחת שנון היא: (1+5/8) 108 /)=:6
כאשר א/5 מבטא את יחס אות לרעש (=פוסא סד 1גא6ו5) הקיים באפיק.
דוגמא: מהו קיבול אפיק טלפון בעל רוחב סרט של 3100 הר>, ובעל יחס אות לרעש של 1,000!
תשובה: סלייש 30,900 = (1+1000) שסו 3100=
מודם +34.ע, שהוזכר בפיסקה מסי 1 (ראה טבלה), מתוכנן לפעול בקצבים עד 33,600 סלייש, הקרובים
מאוד למקסימום התיאורטי (35,000 סלייש לערך). ברור שהוא דורש קווי תקשורת יינקייםי, בעלי יחס
אות לרעש טוב מאוד.
.
5 טבום פרק ב
ןר -י | ייר ה בבוא ה - הטהק ליה מחי ל טטמוזה תור וינו
בפרק זה הכרנו את המודמים, המאפשרים למקורות סיפרתיים (כגון ₪0) להתקשר ביניהם על רשת
הטלפון האנלוגית. המודמים נחלקים לשתי משפחות עיקריות:
א. מודמים לטווח-ארוך (לרשתות טלפון)
₪ מודמים לחיוג, המסופקים ככרטיסי 80 או מכשירים חיצונלים
₪ מודמים נליץ, המסופקים בעיקר כמכשירים חיצוניים
ב. מודמים לטווח-קצר (מספר קיימ)
₪ מודמים מיניאטורייס (ללא ספק-כח)
₪ מודמים סטנדרטייס
₪ מודמים אופטיים
כמו-כן הכרנו את שיטת התקשורת האסינכרונית (שבה הסינכרון בין שני הצדדים מתבצע על כל תו
בנפרד), ואת שיטת התקשורת הסינכרונית (שבה כל צד משדר לצד השני שעון, והסינכרון מתבצע על
מסגרת המכילה מספר רב של תווים). בסיוס הפרק, הכרנו את המושגים ייבאודיי ו-ייקיבול האפיקיי
ואת נוסחאות נייקויסט ושנון לחישוב תיאורטי של קבול האפיק.
| 0 ₪ 511 =
' 1
1. הקדמה
08%קוטטפקטקוה הטפ הסט עשת כו הנינפה לכל /הנויים שי 2,
בפרק בי הכרנו את שיטות התקשורת האסינכרוניות והסינכרוניות, ובפרק זה נרחיב את הדיבור על
ו סינכרוניים שהם כיוס הדומיננטייס בתקשורת. , 1
השיטה האסינכרונית הופעלה עוד בשנות ה-50 לתקשורת בין מסופים למחשבים, אולם פעולתה הייתה
איטית ולא התאימה להעברת נתוניס בקצבים מהירים, צורך שהתעורר באותה תקופה. כדי להתגבר
על הבעיה פיתחה חבי יבמ בראשית שנות ה-60 את השיטה הסינכרונית, שיושמה תחילה בפרוטוקול
6 (95ח108110חטו 60 פטסחסזהסהץ8 עְזגּחו8), ומאוחר יותר (בשנת 1969) בפרוטוקול
06 (!0ז1ח00 אתו |-0818 פטסחסזהסהץ5).
ה-5010 הוא אחד הפרוטוקולים החשוביס בתקשורת נתונים, מהווה מרכיב חשוב בארכיטקטורת הרשת
הא8 של יבמ, ושימש כאב-טיפוס לפרוטוקולים סינכרוניים נוספים שבאו בעקבותיו (כגון: פססס,
0 8-קג.1, ס-קג1) וכן לפרוטוקוליס של רשתות מקומיות (איתרנט, טבעת אסימון, וססת).
התכונות החשובות של פרוטוקול 5560 הן:
₪ עבודה דו-כיוונית (אפוקטס ווטש) מלאה, כלומר יכולת להעביר מסגרות בו-וּמנית בשני הכיוונים.
פרוטוקול 880 לעומתו פועל באופן כיווני למחצה (אפוסטפ זו₪4), שבו רק תחנה אחת יכולה לשדר
ברגע מסויים וכיוון השידור מתחלף בהתאם לתחנה המשדרת.
₪ פרוטוקול 59106 הוא מסוג ספוחפוזס-א8, כלומר מסוגל להעביר יחידות גדולות של מידע (5אססו8) ללא
קשר לתוכנן. לעומת זאת, פרוטוקול 8580 וכן הפרוטוקול האסינכרוני הם מסוג 6וח6וז0-ז6ו80זחס,
המטפלים בהעברת אוסף של תווים. הצד המשדר צריך לקודד כל תו בנפרד, והצד הקולט חייב
לפענח אותו, כדי להחליט אם הוא תו בקרה או תו מידע. ברור שהדבר מעמיס את שני הצדדים ולכן
עברו לשימוש בפרוטוקולים מסוג 6פוחסוזס-81.
₪ כל המסגרות בנויות בצורה דומה, וקל מאוד לזהות את המיקום של כל אחד מהשדות.
₪ הפרוטוקול מכיל מנגנון לגילוי שגיאות, הנקרא 05=.
₪ הפרוטוקול אינו מכיל תווי סינכרון המשולבים בתווי המידע (כפי שקורה בפרוטוקול 850), למעט
שדות ההתחלה והסיום.
שּ
פרק ג' - פרוטוקולים סינכרוניים
2 פרוטוקול ל ספ
פרוטוקול 504.0 משמש במערכות גא8 של יבמ לתקשורת מסוג נליץ (נקודה-לנקודה) בין שני אלמנטים,
לתקשורת מסוג יינקודה להרבה נקודות" (וחוסקווטוא), או לתקשורת בחוג סגור (פסס:). בפרוטוקול זה
מגדירים תחנה ראשית (שהיא בדרך כלל מחשב ה-קםת) ותחנות משנה (שהן בקרי המסופים,
ז6ופט01) המחוברות בקונפיגורציה של וחוסקוווטוא (או קסס)).
פרוטוסול 5016
תהנות לשכה
כטר מסופיס כסר פסופיס כקר ססופיס
תחנה רחשית
בדנו בו בוו 4 קש ב בוו 1= ו = עו ו
ציור 3.1 - יישוס פרוטוקול 501.0
תפקיד פרוטוקול 5010 הוא להעביר מסגרות בין התחנה הראשית לבין תחנות המשנה (ולא בין תחנות
המשנה). הוא מבצע זאת בשיטת 5!848/ז8516!ז, שבה לתחנה הראשית יש שליטה מלאה על תחנות המשנה.
תחנת משנה יכולה לשדר מידע רק כאשר קיבלה פנייה ישירה (הנקראת פָחוווסם) מהתחנה הראשית, ואין
לה זכות לשדר אם לא קיבלה פנייה כזאת. התחנה הראשית משתמשת בפרוטוקול 501.0 כדי לפנות
לתחנות המשנה בצורה מחזורית כמה פעמים בשנייה (דוגמה טיפוסית: 5 פעמים בשנייה).
מבנה המסגרת של פרוטוקול 51.6 מתואר בציור 3.2:
וננ >
2/0 = ,---------+% ----- 0(( --.--.---+%----- 1000 ----%
אסתה אאס-או א 0 | 555א0ססא
כווו הזויצה ---------- >
ציור 3.2 - מבנה מסגרת 501.0
בפרוטוקול 501.0 מוגדרות מסגרות משלושה סוגים (ראה ציור 3.3):
א. מסגרות 1(חסוופוחזסוחו) - מסגרות להעברת מידע.
שדה המידע אינו מוגבל באורכו, אבל הוא חייב להיות כפולה של 8 סיביות. מאחר שמסגרות 1 מכילות
מידע, הן מסופררות בכינון השידור (5)א ובכיוון הקליטה (8)א - דבר המבטיח שמירה על רציפותן ומאפשר
בקשה לשידור חוזר אס מסגרת מסוימת הגיעה לא תקינה.
ב. מסגרות 5(ע801וז6קט6) - מנהלות את ערו התקשורת, מבצעות את הפניות (פָחוווסק) לתחנות המשנה,
מוודאות אישורי קבלת מסגרות מכל צד, ועוד.
מסגרות אלו אינן מכילות שדה מידע, אולם הן כוללות ספרור קליטה בלבד (א8)א.
ג. מסגרות ( (סזסטוחטחחט) - מסגרות שאינן מכילות כל מידע או ספרור, אך מכילות אוסף של פקודות
או תגובות (בשדה וסזוחסס שלהן), כגון: אתחול וניתוק, דיאגנוזה ובקרה של תחנות משניות.
2 ה ובר הרו הבו /ר; 4
פרק ג' - פרוטוקולים ו
מסגרת מסוג 1
/
/
פא חל א ||
סַ
מסגרת מסוג 5
/
₪ זל
סווי % 76%
ן מסגרת מסוג ש
א /
/
|
ציור 3.3 - סוגי מסגרות 5016
הגדרת סוגי המסגרות נמצאת בסיביות הראשונות של שדה ה-וסזוחסס: סיבית בערך ייסיי במקוס מסי 7
מצביעה על מסגרת מסוג 1. צירוף הסיביות *י10יי במקומות 6 ו-7 (בהתאמה) מציין מסגרת 8, והצירוף
[ 119% - מסגרת ע.
כמתואר בציור 3.3, סיבית מסי 7 משודרת ראשונה, לאחריה מס' 6 ולבסוף סיבית מסי 0.
יש לציין שהמספר הבינרי בשיטת 5016 כתוב כשערכו הנמוך הוא במקוס מסי 7, וערכו הגבוה במקום
מסי 0.
4
3. פירוט השדות בפרוטוקול ₪ 0
00 הלעת חמצ םולשתב גף. שיבככ .>
להלן פירוט השדות השונים בפרוטוקול 5016 (ראה ציורים 3.2 ו-3.3):
]]6.+
-צירוף קבוע של 8 סיביות (01111110), המציין את תחילת (או סיום) המסגרת (76
בכתיב הקסאדצימלי). כדי למנוע שיבושים, בכל פעם שמתגלה בתוך המידע תבנית
הכוללת 6 סיביות 'י1יי רצופות, הצד המשדר מוסיף סיבית *י0יי מאולצת לאחר ה-ייןיי
החמישי, והצד הקולט חייב לסלק אותה בהתאס.
*8555 05 -מכיל בדרך כלל את כתובת התחנה המשנית (8 סיביות). התחנה הראשית יכולה גם
לשדר מסגרות למספר תחנות משניות: אם הסיבית האחרונה בשדה הכתובת היא ייס'י,
פרוש הדבר שיש כתובת נוספת. אם הסיבית האחרונה היא 'י1"י - אין כתובת נוספת.
יש גם אפשרות לכתובת )80085סז8, שפירושה שידור כולל לכל התחנות המשניות
ב-)חוסטזזוטו.
801זא 60 -שדה בעל 8 או 16 סיביות המגדיר את סוג המסגרת, מכיל את ספרורי המסגרות ואת
.50או
;65-+
הבקרות של כל מסגרת. סיבית ₪/ס מציינת !וספ או ופחות. אם התחנה הראשית משדרת
1, זה נותן לתחנה המשנית זכות לשדר. התחנה המשנית משדרת מספר מסגרות עס
0, עד למסגרת הסופית שבה 1=ת.
במסגרות מסוג 5 מוקצות שתי סיביות (4 ו-5) לפונקציות בקרה. קיימות 4 פונקציות
כאלו שהנפוצה שבהן היא חח (00), שהיא פקודת פחזווסם.
במסגרות מסוג ₪ מוקצות 5 סיביות להגדרת פקודות, ולכן אפשר להעביר עד 32
צירופים שונים. לדוגמה, הצרוף 00001 הוא אחאפ והצרוף 11011 הוא פואחא5 (ראה
הפיסקה הבאה).
-שדה המידע, המופיע רק במסגרות מסוג 1, ואורכו חייב להיות כפולה של 8 סיביות.
הוא יכול להכיל כל סוג של מידע, ואינו חייב להתבסס על קידוד מסויים.
-שדה בעל 16 סיביות המשמש לבדיקת שגיאות (פסחפטף59 00606 פוחפזם), המופיע בכל
סוגי המסגרות. בעת הכנת מסגרת לשידור, הצד המשדר מחשב את סיביות ה-808 לפי
נוסחה מתימטית מוסכמת (הנקראת דזו080-00). הצד הקולט מחשב אף הוא את
ה-05= לפי אותה נוסחה ומשווה עם הסיביות שקלט. אם ה-505 המחושב שווה ל-08=
שנקלט - המסגרת נקלטה תקינה. אם לא - הצד הקולט מבקש שידור חוזר.
ח
ס-הרהדדההרהדרהדהההההדדדדהההדרדדדדרהדההדדרדרדדרדדררהדררהההדרררההההדדדדדדדררהדלדדרדדרדרררלרררהרררררררהרהרהרהרררלההההההדררדדרדרדדררררר-ה-הה-------₪ צּ
פרק ג!
- פרוטוקולים סינכרוניים
4. ספרור המסגרות בפרוטוקול ס 6
הט המע סע סקנימיצה, ביקמית עמותו קל קמנ לבדסרע וסני מה
כאמור לעיל, ספרור המסגרות נעשה בצורה מלאה (לשני הכיוונים) במסגרות מסוג 1, ובצורה חלקית
(בכיוון הקליטה בלבד) במסגרות מסוג 8.
במסגרת מסוג 1 משתמשים בסיביות 6, 5 ו-4 בשדה וסחזאסס לספרור מסגרות השידור (5)א, ובסיביות
2 1, ו-0 לספרור מסגרות הקליטה (8)א. בעזרת 3 סיביות אפשר להגדיר 8 ערכים: מ-000 (יי0יי בכתיב
דצימלי) עד 111 (ייליי בכתיב דצימלי), כך שלכל מסגרת יש ספרור משלה. הספרור מ-0 עד 7 (הנקרא
8 010ו0) מאפשר להעביר עד 8 מסגרות בכיוון מסוים ללא קבלת אישור. ברור שהאישור של הצד השני
צריך להינתן לכל המאוחר במסגרת השמינית, כדי להתחיל את הספירה מחדש. אם מסגרת לא נקלטה
כראוי בצד מסוים, הצד השני יכול לבקש שידור חוזר תוך ציון מספרה הסידורי של המסגרת.
קיימת גם אפשרות להגדיל את שדה |סחזאסס מ-8 ל-16 סיביות, ובהתאם לכך להגדיל את הספרור
בכל כיוון ל-7 סיביות (שיטה הנקראת 128 סוטטסוא). במקרה זה ניתן להעביר עד 128 מסגרות ללא צורך
באישור. הבחירה באיזו אפשרות לעבוד מתבצעת בעת הקמת הקשר, כאשר התחנה הראשית שולחת
פקודת ]6% (009! 56ח0ק₪65 |חזסא 56) בתוך מסגרת ש, המגדירה ספרור של 8. לחילופין יכולה
התחנה הראשית לשלוח פקודת 8זא5%3 (160066א ואחא5) בתוך מסגרת ש, שמשמעותה ספרור עד 128.
פקודות אלה מאפטות את מוני (5)א ו-(8)א בשני הצדדים ומאפשרות אתחול התהליך.
המספר המקטימלי של מסגרות שניתן לשדר עד לקבלת אישור נקרא ייחלון" (שוסטחושו), והוא יכול
להשתנות מ-1 ועד 128. בעבודה על קווים מהירים ונקיים מרעשים אפשר להשתמש בייחלון" גדול,
ולהעביר כמות גדולה של מסגרות מידע לפני קבלת אישור. לעומת זאת בקווים רועשים גודל הייחלוןיי
צריך להיות קטן, כך שהתחנה המשדרת תוכל לשלוח מייד מסגרת שהשתבשה.
יש לשים לב שהמטפר (8)א! מציין את המספר הסידורי של המסגרת ששודרה בפועל, ואילו (8)א מציין
את המספר הסידורי שהצד הקולט מצפה לקבל (כלומר המספר האחרון שנקלט תקין + 1). הדוגמאות
בהמשך תבהרנה זאת.
5. דוגמאות ליישום פרוטוקול 0
להלן מספר דוגמאות להמחשת פעולת פרוטוקול 54.0 במקרים שונים.
א. תחנה ראשית מפעילה תחנה משנית
תחנה ראשית תחנה משנית+=,
₪ 99 וק
1
|
הפעלה מסגרת [1 סכפגה
|--> 10| 205 | 5 | ות
1
[
אישור כעפג מסגרת 1
0-8 ₪ אש ו
|
ו
ו
[ מסגרת 1 סעכה
העברת!
ו
מסגרת 1 פפג
ן--0)4. | 208 סקא ו
ו
[ מסגרת 1 ססג4ג
[--46|4.ה| 205 | ספאו 0
מידע
ו
1
ו
ו
. 6 ו
ו
ו
ו
ציור 3.4 - הפעלה וניתוק של תחנה משנית
בדוגמה לעיל ( ציור 3.4 ) התחנה הראשית 8 הפעילה את התחנה המשנית 8 עייי מסגרת 0 הכוללת
פקודת ואא5, המאפסת את המונים בשני הצדדיס. התחנה המשנית החלה לעבוד ושלחה אישור בצורת
מסגרת ש הכוללת צירוף 04 (9086!עו0חא0 6זסטותטהחט). בגמר התקשורת התחנה הראשית טוגרת את
התחנה המשנית עייי פקודת 0150 (601חחסספום) הכלולה במסגרת ט. שים לב לכתובת הקבועה 8 בכל
המסגרות, לצורת השימוש ב- 9 (מתן זכות שידור לתחנה המשנית), ולשימוש במסגרות ט לצורך איתחול
וניתוק של תחנה משנית.
רהה ההההה 599999 -4שה-פשה הההבסחהה-ההה5הההההההתהה-ה<הה הההההטההההחח הרה ההההפההההפפהה-42-ה = שטה=, 0-4 ה
פרק ג' - פרוטוקולים טסינכרוניים
ב. תקשורת ללא שיבושים בין התחנות
תחנה ראשית תחנה משניתצם
זַ - 0
מסגרת 1
| 0 | ספא | 20 מסגרת 1
מסגרת 1 א
ציור 35 - תקשורת ללא שיבושים
בדוגמה זאת (ציור 3.5 ) מתקיימת תקשורת בין התחנות לאחר שכבר נסתיים תהליך האתחול (שתואר
בפיסקה הקודמת) והוחלט על ייחלון" בגודל מסוים. התחנה הראשית שולחת 3 מסגרות מסוג 1, שכל
אחת מהן כוללת שדה מידע. מונה ספרור השידור (5)א בתחנה הראשית עולה עם כל מסגרת, והוא משודר
לתחנה המשנית. במסגרת השלישית משדרת התחנה הראשית 1=ם, שפירושו מתן זכות אישור לתחנה
המשנית. התחנה המשנית משדרת אישור על קליטת 3 מסגרות תקינות בצורת מסגרת 5 המכילה פקודת
ה (ץ₪80 זסו609ה). הספרור 8(=3)א מציין שהתחנה המשנית מצפה לקבל את המסגרת בעלת 9(=3)א,
והסימון 1=* מראה שהתחנה המשנית סיימה לשדר.
לאחר מכן התחנה הראשית שולחת פקודת ווסש לתחנה המשנית בצורת מסגרת (8ח)5 עם 1=פ. התחנה
המשנית מגיבה עם 3 מסגרות מסוג 1 המכילות מידע. המסגרות מסופררות בהתאם, והאחרונה שבהן
כוללת 1==, המציין סוף שידור. התחנה הראשית מאשרת קבלת 3 מסגרות תקינות [8(=3)א] ומאפשרת
לתחנה המשנית להמשיך ולשדר (0=1).
ג. תקשורת עם שיבושים בין התחנות
תחנה משנית
תחנה ראשית ₪ ==
)8(
0
0 2
0
1
גְלְשֶה
עפבה מסגרת 5
לשידור ן | 1 לכוא אא | 08 [0א.וה '
ו ן
1
מסגרת 1 ספה
חוזר
ו
מסגרת 1 ספג
6 05 | סו | | | מס |0 .1-ו
רו שא 6(0א 8
שידור | :
מסגרת 1 פפג
ך-* | 05 | ספא | ו ב פא ---
ו
ו
ו ספה מסגרת 8 1
אישו ן ==ין ] א 0-2])א פה 77%
| [
ציור 3.4 - תקשורת עם שיבושים
בדוגמה ואת (ציור 3.6) נפל שיבוש במסגרת 5(=7)א, והתחנה הראשית ממשיכה בשידור מספר מסגרות.
ברגע שניתנה לתחנה המשנית זכות אישור (עייי 1=ק), התחנה המשנית מודיעה 7-(₪)א שפירושו שהיא
מבקשת שידור חוזר של 5(=7)א. התחנה הראשית משדרת את המסגרת המבוקשת, וחוזרת על כל
המסגרות שאחריה (אף כי שודרו קודם לכן). שים לב שאחרי 5(=7)א באה מסגרת 0-(5)א, בהתאס
לכללי 8 סוטססו.
ח
פרק ג' -
פרוטוקולים סינכרוניים
6 פרוטוקולים סינכרוניים נוספים
(-806-8-0 :יחנ הט .-
כאמור לעיל פרוטוקול 90106 פורסם עייי חבי יבמ בשנת 1969 והיה הראשון בסדרת פרוטוקולים סינכרונייס
מסוג 6פוחסוזס-זו8. בשנת 1971 ייאומציי פרוטוקול 506 עייי ארגון התקינה הבינייל 150 ונקרא
6 (0ז1ה00 אחו.] 0818 1ט6.-תִפָוּ). פרוטוקול 6 ופ אכה לתפוצה נרחבת והוא מנוצל ביישומים רבים.
נגזרו ממנו גס פרוטוקולים אחרים (ראה ציור 3.7), המנצלים אופציות מסוימות של 6 ופה, כגון:
₪ 8-ק1, פרוטוקול שפורסס בשנת 1978 עייי ה-דזוסס ומשמש ברשתות מיתוג מנות (25.א). גירסה
מוקדמת שלו נקראה םג | (ראה פרק הי סעיף 6).
₪ ס-םג], פרוטוקול הגישה בערוץ פ של אפפו ומאוחר יותר פרוטוקול מיתוג מסגרות (ע₪6/8 פוחפז:)
(ראה פרק וי סעיף 2, ופרק זי סעיף 6).
₪ 16), פרוטוקול ה- אחו1 88 של משפחת הרשתות המקומיות (כגון: אתרנט, טבעת אסימון, וססת).
₪ =-קג/1, פרוטוקול הגישה לרשת מיתוג מסגרות (ראה פרק וי סעיף 2).
פרוטוקול 5010 אומצ גם עייי ארגון התקינה האמריקאי ופא ונקרא פסספה
(9זו0060זק |0ז1ה60 005ו081והטוחוחס0 2818 60סחגץ0ה), או תקן 3.66א. ציור 3.7 מתאר את הפרוטוקולים
העיקריים השוניס שהתפתחו מפרוטוקול 06
ציור 3.7 - התפתחות הפרוטוקולים הסינכרוניים
פרוטוקול 504.0 פועל בשיטה לא מאוזנת (0פסחפו9טחט), כאשר השליטה באפיק התקשורת נמצאת באופן
בלעדי בידי התחנה הראשית, הנותנת זכות שידור לתחנות המשנה עייי מנגנון ה-פַחוווסק.
פרוטוקול סופ הינו רחב יותר ומסוגל לפעול בשיטה לא מאוונת (כמו סו0פ, ציור 3.1), אך גס בשיטה
מאוזנת (84190086), שבה יש לכל תחנה זכות גישה שווה לרשת. בשיטה המאוזנת התקשורת מתבצעת
בין שתי תחנות המחוברות בנלייץ ועובדות בצורה שויונית (ז66ס-0ו-681פ), כלומר, בעלות זכויות שוות
ברשת. לכן פרוטוקול 5040 נחשב כתת-פרוטוקול של 6.ופא, למרות שקדם לו מבחינה כרונולוגית.
קסאס - וטטשא
תחנה
משנית
א. תסשורת לא לאוזנת
כל"
תחנה תחנה
כ. תסשורת מאוזגת
ציור 3.8 - קונפיגורציות של 6 וס
שינויים נוספים בין 5016 ו-6וסח הס:
א. שיטת ספרור הסיביות
₪ ב-5016 השידור מתחיל מסיבית מסי 7 ונגמר בסיבית מסי 0 (בכל בית). ראה ציור 3.3.
₪ ב-16פא השידור מתחיל מסיבית מס' 1 ונגמר בסיבית מס' 8. ראה ציור 3.9.
ב. ₪058 - פרוטוקול 06 מאפשר כאופציה הרחבת פונקציית 505 ל-32 סיביות
(במקום 16 סיביות ב-8046).
. .-)-?---//
1 [
פרק ג'
- פרוטוקולים סינברוניים
ג. בפרוטוקול 0 וז אפשר לבקש שידור חוזר סלקטיבי של מסגרת אחת בלבד. בפרוטוקול 5016 השידור
החוזר מתחיל במסגרת השגוייה וכולל גם את כל המסגרות שלאחריה (ראה ציור 3.6).
כווו הזרילה
סיכיות שדה | 6018601
סוג מסגרת
דד =
697 ])] ה
- 5
1
סיכית געוך גכוה סיכית 4 גמלוד
(5וו) 28
ציור 3.9 - ספרור הסיביות בפרוטוקול 6 ופוז
7 חיבום פרק ג'
ללא טמההההמש מססהססטט תמ רוטקס מק תלפק תד לקשב ל דר 7555
בפרק וה הכרנו את הפרוטוקולים הסינכרוניים, שהם כיום הדומיננטיים בתקשורת. הם מנוצלים הן
ברשתות מקומיות (אג.1) מסוגים שונים, כגון: אתרנט, טבעת-אסימון, ו-ופפ", והן ברשתות רחבות (אגאו)
כגון: מיתוג מנות, מיתוג מסגרות ו-אפפו. בפרוטוקול סינכרוני (בניגוד לפרוטוקול אסינכרוני) יש צורך
לשדר גם שעון (וססוס) בנוסף לאות עצמו. השעון יכול להיות מובנה באות, או משודר על זוג חוטים נפרד
במקביל לאות.
הפרוטוקולים הסינכרוניים הראשונים פעלו בשיטת 080ח0ו6878010-01, שבה משדרים אוסף של תווים,
הכוללים תווי מידע או תווי בקרה (לדוגמה: פרוטוקול 880). בהמשך עברו לשיטה המועדפת של 8
6 שבה המידע משודר כייבלוק""י של סיביות, ללא צורך בקידוד פנימי לתווים.
פרוטוקול 501.6 היה הראשון ממשפחת ספוחפוזס-81 וממנו נגזר מאוחר יותר הפרוטוקול התקני 0 וסו₪ז.
פרוטוקול 6 נמצא בשימוש נרחב במערכות מתוצרת יבמ, והוא עובד בצורה לא - מאוזנת, שבה
התחנה הראשית מכתיבה את זכויות השידור לכל תחנות המשנה.
פרוטוקול 6ופא פורסם עייי ארגון התקינה הבינלייא 180 (תקנים מס' 3309 80! -4335 80!),
וכן עייי הארגון דזוסס (הנקרא כיום ד-טזו). פרוטוקול סופוא מאפשר עבודה בצורה לא-מאוזנת (כמו
6 וכן עבודה בצורה מאוזנת, שבה לכל תחנה יש זכות גישה שווה לרשת.
פרוטוקול ס ופא (על כל נגזרותיו) מכיל מנגנוניס מובנים של ספרור המטגרות בכל כוון, גילוי שגיאות,
אישוריס, ובקשות לשידור חוזר. כל אלה הופכים את ה-ס.וסו לפרוטוקול אמין המטפל בהעברת מסגרות
בין תחנות. בהמשך נראה שפרוטוקול כזה נקרא פרוטוקול ברמה השניה, או פרוטוקול של אחו! גוס
(בטרמינולוגיה של ארגון התקינה 80ו), שתפקידו להעביר מסגרות (פוחפזח) בצורה אמינה בין תחנות
ברשת.
[עפח כפרק ג' - שיעות בתיבה של מעפריח
7-08 ה הנההאתנ סוסל הלתתהיעורר. הדקר ל ו
קיימות מספר שיטות לכתיבת מספרים, שהחשובות שבהן הן:
₪ עשרוני - בסיס 10 (השיטה המוכרת מחיי יום-יום)
₪ הקסאדצימלי - בסיס 16
₪ אוקטאלי - בסיס 8
₪ בינארי - בסיס 2 (השיטה הפנימית של המחשב)
אוקטאלי
0
0
הטבלה הבאה תבהיר את השיטות השונות:
עשרוני | | הקסאדצימלי
0 0
01 0
2
בינארי
00 000
1 0000
00000
1 0000
0 0000
0001
0 0000
001
0000
20008
0 0000
008
0 0000
01(
0 000
2001
0700
00(
2010
1
סס
פרק ג' - פרוטוקולים סינכרוניים
במתשבים ותקשורת משתמשים בדרך-כלל בקבוצה של 8 סיביות הנקראת ייבית" (פוּ8). כדי לקצר
את שיטת הכתיבה משתמשים בכתיב הקסאדצימלי, שבו כל 4 סיביות מיוצגות עייי סיפרה הקסאדצימלית
אחת. לדוגמא, שדה ₪46 (סעיף 3) שהיא 01111110 בכתיב בינארי, ייהפך ל-75 בכתיב הקסאדצימלי.
בכתיב אוקטאלי, מחלקים את המילה הבינארית לקבוצות של 3 סיביות (מימין לשמאל), ולכל קבוצה
נותנים ערך אוקטלי. בדוגמה הקודמת, שדה ₪126 בכתיב אוקטאלי יהיה 176.
תרגיל: | הצג את המספר העשרוני 100 - השיטות.
תשובה: הקס 16+4=64א10056
אוקטאלי 8+4=144א64+4א100=1
בינארי 01100100=הקס 100564
1. שיטות ריבוב (סאואם וסודוטוו)
[ בוה ץרפו כ
נניח שעומד לרשותנו קו סיפרתי קבוע, בעל רוחב סרט של 64 קסלייש (לדוגמה: קו ברשת ייסיפרנת'יי).
קו כזה הוא יקר באופן יחסי, וברור שנרצה לנצל אותו ביעילות מירבית. נוכל להקצות את כל רוחב-הסרט
של הקו לטובת זוג מכשירים שזקוקים באופן קבוע לתקשורת בקצב של 64 קסלייש (לדוגמה: נתבים
- פוטוטסה), ואז הקו לא יוכל לשרת מכשירים אחרים. אולס לעיתים קרובות אנו משתמשים במקורות
שאינם דורשים בקביעות את כל רוחב הסרט ולכן אפשר לחבר כמה מהם על הקו הנתון.
המרבב (ופאפופווטו!, או בקיצור אטוא) נועד להעברת מספר אפיקים בו זמנית על קו תקשורת סיפרתי
אחד (ראה ציור 4.1).
סו סיפרתי גל"
ציור 4.1 - פעולת הריבוב
קיימים מספר סוגים של מרבבים ספרתלים:
א. מרבבי ואפד
ב. מרבביס סטטיסטיים
ג. מרבבי דיבור/ נתוניס
ד. מרבבי וזוום
המרבבים האלה עובדים בעיקר בזוגות על קווי נל'/ן סינכרוניים (כדוגמת ייסיפרנוניי). מאחר ולא קיימת
תקינה למרבביס משלושת הסוגים הראשונים, אין אפשרות בדרך-כלל להפעיל מרבב של יצרן מסוים
מול מרבב של יצרן אחר, וחייבים לקחת את זוג המרבבים מאותו יצרן. לעתים מרבב מסוים מסוגל
לפעול מול כמה מרבבים, ואז ניתן ליצור רשת קטנה ומוגבלת. אולס אם רוצים לבנות רשת סטטיסטית
רחבת-הקף, יש להשתמש בטכנולוגיות תקניות של מיתוג מנות (פַחוחסווואפ ז6אסק) או מיתוג מסגרות
(₪9!9 פוחגזז) שתתוארנה בפרקיס הבאים.
ם
-
פרק ד' - מרבביס
9
פּ
2. מרבבי פד
[ 00 > איר לאשנ נמסעבי יניק ב על שב ל
בשיטת סד (פַחואפוסףווט חסופושום שוחוד) מקצים לכל מקור חריצי ומן מוגדרים מראש, והמקור יכול
להשתמש אך ורק בזמני שידור אלה. המרבב פונה באופן מחזורי לכל אחד מהמקורות, ובפרק הזמן
שהוקצה לו המקור רשאי לשדר מידע. בצד השני מתבצעת פעולה דומה, ולכן שני המרבבים חייבים
לעבוד בצורה מסונכרנת, כלומר להשתמש בפרוטוקול סינכרוני ובקו תקשורת סינכרוני (כולל העברת
שעונים בין שני הצדדיס).
כירבב
סו סיפרתי ואסד
1+ מסגרת | --+!+-- פסגות | -->
5 | - אות סינכרון לתחילת מסגרת
2 תריצי זכן (510₪ 6חווז)
ציור 4.2 - מרבב אפד עס חלוקה שווה
המרבב משדר לקו מסגרות (5גזח) בצורה רציפה. בתחילת כל מסגרת יש אות סינכרון (8) ולאחר מכן
משודרים חריצי הזמן (019ו5 פחזוד) של כל אחד מהמקורות באופן מחזורי. עס סיוס המחזור מתחילה
מסגרת חדשה, הזהה לקודמת.
אם נניח שקצב הקו הסיפרתי הוא 64 קסלייש, ויש לנו מרבב בעל 6 כניסות זהות, הרי כל מקור יוכל
לקבל רוחב-סרט הקרוב ל- 16 קסלייש. יש לּכור שאותות הסינכרון יגוזליסיי רוחב סרט מסויים (בדרך
כלל 1-5 אחוזים) ולכן, רוחב-הסרט המוקצה לכל אפיק יהיה נמוך במקצת מ- 16 קסלייש.
בדוגמה לעיל (ציור 4.2) המרבב דגם את כל האפיקים בצורה מחזורית ושווה. אולס אם אחד האפיקים
דורש רוחב-סרט גבוה יותר, אפשר להקצות לו שני חריצי זמן ואז הוא יקבל כ- 32 קסלייש. ברור שבמקרה
זה מספר האפיקים ירד מ- 4 ל- 3 (ראה ציור 4.3).
סו סיפרתי
1 1
--- תוגספ --214-- תרגספ = .|
ציור 4.3 - מרבב ואפז עם חלוקה לא שווה
בדוגמה ואת אפיק 8 מקבל רוחב סרט של 32 קסלייש, ואילו אפיקים 8 ו- 0 מקבלים 16 קסלייש כל
אחד (למעשה קצת פחות בגלל הייבובוזיי הנגרס עייי הסינכרון). אפשר כמובן לחלק את רוחב הסרט
הכללי לפי קומבינציות אחרות, בתנאי שסכום קצבי האפיקים לא יעלה על קצב הקו.
יש לאכור שמרבבי ואפד פועלים תמיד בזוגות, והמרבב הרחוק מבצע פעולת ראי, כלומר מפרק את
המסגרות ושולת כל חריץ זמן למקור הנדרש. פעולת המרבב וכל המקורות היא דו-כוונית (אפופטס ווטם),
כלומר כל מקור יכול לשדר ולקלוט בו-זמנית בקצב של 16 קסלייש (בדוגמה הראשונה), והקו הסיפרתי
פועל גם הוא באופן דו-כווני סינכרוני בקצב של 64 קסלייש (המקורות יכולים להיות סינכרוניים או
אסינכרוניים).
בשיטת ואסד כל מקור מקבל ייכאילויי קו נליץ פרטיי מול בן זוגו, בקצב שתוכנן (בדוגמה שלנו -16 קסלייש),
היות והמרבב מבטיח העברת כמות קבועה של סיביות ביחידת זמן לכל אפיק. יתרונו של מרבב ופד
הוא בכך שהוא חוסך קווי תקשורת, מבטיח זמינות קבועה לכל מקור ואינו מתערב בפרוטוקול התקשורת
שבין המקורות (בשפה טכנית אומרים שהמרבב יישקוףיי לגבי המקורות).
אולס לעיתים קורה שאפיק מסויים (אחד או יותר) אינס מנוצלים מסיבות שונות: המשתמש כיבה
את ה- 80, המשתמש חולה או בהפסקת צהריים, המשתמש מרי> אפליקציה שאינה דורשת תקשורת
(או דזורשת תקשורת בקצב נמוך). במקרים אלה מרבב ה- ואפד ממשיך להקצות למשתמש את רוחב
הסרט המתוכנן, וברור שנוצר ייבזבוזיי של רוחב סרט.
אפשר לסכם ולאמר שמרבב ה- ואסד הוא יעיל וגול באותם מקרים שהאפיקים זקוקים בקביעות לכל
הקיבול שהוקצה להם. אולס אם המצב אינו כזה וידוע מראש שהאפיקים אינם זקוקים לתקשורת
מלאה - עדיף להשתמש במרבב סטטיסטי.
8הההה>הההההה ההההההההההההההההסההההההההההררההררטהה הרטפהה הרטה 495-ה 40 99-9999245 הרהל רה הסה -ההה רהה הסט פה 7-ה השקהה ה-ה--.₪
פרק ד' - מרבבים
כדוגמה למרבבי ואפד אפשר לראות את מרבבי 1-₪.₪ ו- ₪0-12 מתוצרת יירדיי, המסוגלים לרבב עד
2 מקורות בקצבים של עד 38.4 קסלייש או 19,2 קסלייש למקור (בהתאמה).
3 מרבבים סטטיסטיים (אטוודהד5)
רא לי ו
מרבבים סטטיסטיים מסוגלים להקצות את קו התקשורת בהתאם לדרישות הרגעיות של האפיקים,
תוך ניצול סטטיסטיקת ההסתברות של בקשות השירות. במרבב סטטיסטי הסכום המצטבר של קיבולי
האפיקים (הכניסות) גדול מקצב הקו, והיחס ביניהם יכול להיות פי 4 (ואף יותר).
ניקח כדוגמה ₪0 בעל מוצא אסינכרוני של 19.2 קסלייש. המפעיל שולח בממוצע תו אחד (8 סיביות)
בכל עשירית שניה, כך שנדרש בממוצע קצב של 80 סלייש בלבד. במקרה זה ברור שניתן לחבר כמה
מקורות כאלה לקו תקשורת אחד.
במרבבים סטטיסטיים מבוצע בדרך כלל גם תיקון שגיאות בין המרבבים (לדוגמה, עייי שימוש בשיטת
5 שהכרנו בפרק הקודם), ובכך מוקנה להם יתרון נוסף. הריבוב הסטטיסטי מאפשר ניצול יותר טוב
של קו התקשורת מאשר ריבוב ואפד, אולם יש לו גם כמה חסרונות:
₪ בריבוב סטטיסטי עשוייה להיווצר השהייה מסויימת כאשר נוצרים ייתוריםיי לשירות, כלומר כאשר
הביקוש עולה על יכולת הטיפול של המרבב. במקרים כאלה שבהם סוג המידע אינו סובל השהייה
סטטיסטית, רצוי להשתמש במרבב ואפד שבו ההשהייה קבועה ונמוכה.
₪ מרבב סטטיסטי אינו יישקוף'י לפרוטוקול שבין המקורות. רוב המרבבים הסטטיסטיים פועלים על
פרוטוקולים אסינכרוניים בלבד: הם יימקלפיםיי את סיביות ה- דהגד5 וה- פסדפ מכל תו, ''אורזיםיי
כמה תווים ביחד ומשדרים לצד השני.
5 | ם |6 |8 |5 |פ|8 |4 |5
%מ
ציור 4.4 - מבנה מסגרת בריבוב סטטיסטי
בכל מסגרת מקבלים הקצאת רוחב-סרט רק אותס מקורות שרצו לשדר באותו רגע, והאחרים אינס
משדרים. במסגרת הבאה הרכב המקורות עשוי להשתנות עקב הביקוש הרגעי השונה, ולכן גם אורך
המסגרת עשוי להשתנות.
כדוגמה למרבבים סטטיסטיים למקורות אסינכרוניים ניקת את משפחת מרבבי אדפ של רד, הכוללת
את 4-518₪ (בעל 4 מבואות אסינכרוניים) ועד 24-אז5 (בעל 24 מבואות אסינכרונייס).
4. דוחסיים
[ 6 קפא"
כאשר רוצים לבצע ריבוב סטטיסטי על מקורות סינכרוניים, משתמשים בטכנולוגיה הנקראת יידחיסהיי
(ח88510זקוחס6) והמוצרים נקראים יידוחסיסיי. במרבבים אלה כל מבוא חייב להיות מתואס בנפרד
לפרוטוקול סינכרוני מסויים (כגון: 880, 6 1סו, שואססם), והמרבב יעביר בצורה יישקופהיי רק את
הפרוטוקולים הסינכרוניים שהוא תוכנן לתמוך בהם.
הדוחסים פועלים בדרך כלל בתקשורת בין מסוף (או ₪0 המדמה פעולה של מסוף), לבין המחשב המרוחק
שלו. מאחר והמסוף רגיל להתחבר ישירות למחשב, חייב המרבב לדמות בצד המסוף כאילו נמצא שם
המחשב עצמו, ואילו בצד המחשב חייב המרבב לדמות את פעולת המסוף.
מחשב 16סה
תוכנת דיכוי תוכנת דיסוי
מסוף 6וסה מהשב 6וס
ציור 4.5 - מרבביס דוחסים
כדוגמה למרבבים סטטיסטיים סינכרוניים (יידוחסיםיי) אפשר לקחת את משפחת מוצרי אאו וואוחד של
יירדיי, התומכים בשורה ארוכה של פרוטוקולים.
5. מרבבי דיבור / נתונים
טסקט האנ > בהעשלאט 300 טב ספל גנ כ 220 השעו וצ בדה ,שד ,7
מרבבי דיבור/נתונים יכולים לפעול בשיטת אסד (כמו ה- אטושסשוא של יירדיי) או בשיטה סטטיסטית
(כמו משפחת מרבבי יימרתון'י של אססווא). ההבדל הוא בכך שבנוסף לממשקי הנתונים יש להם גם
ממשקי דיבור, וניתן לחבר אותם ישירות לקו טלפון (מכשיר טלפון או מרכזית טלפון). בצורה כזאת
ה
6-ההדדדדדדדרדדהדרדדהההדרדלרדדרהררדרדדדרררהרררדררדררדהדדדרררדרדררדדררדדדדדדדדדרררדדררדררדררדרדדדרדדרדדרהדדרדדלרררהדרדרדההררהדרדדדרדדדררדהר-רד---₪2 ה
פרק ד' - מרבבים
הס יכולים לרבב בצוותא קווי דיבור וקווי נתונים, ולשמש בסיס לרשת פרטית הפועלת על קווים
סיפרתיים. רשת פרטית כזאת יכולה לחסוך לאירגון כסף, מאחר וכל שיחות הטלפון בין הסניפים מנותבות
דרך המרבבים ולא דרך רשת הטלפון הציבורית.
ציור 4.6 - מרבבי דיבור/נתוניס
מרבבי דיבור/נתוניס בנויים לרוב בצורה מודולרית ומסוגלים לתמוך במגוון ממשקים, כגון: סינכרוני,
אסינכרוני, רשת מקומית (אג.)), טלפון, פקס וכוי. חלקס יכולים לעבוד בתצורת כוכב, כך שניתן לבנות
רשת פרטית קטנה ולהעביר עליה את כל צרכי התקשורת של הארגון.
6. מרבבי וזו1=
כל סוגי המרבבים שהוזכרו עד כה פועלים מבלי שקיים תקן, ולכן הס חייבים לעבוד בזוגות של מוצרים
מאותו יצרן. מרבבי 1זוו1פ, לעומת זאת, הם מרבבי דיבור/נתונים ואפד תקניים, הנמצאים בשימוש נרחב
בחברות הטלפון (פזפוזז68) וגם בארגוניס פרטיים.
מרבבי 51 תואמים לסדרת התקנים 6.700 של ה-דדוסס, והם נמצאים בשימוש באירופה, אפריקה וחלק
ממדינות אסיה (כולל ישראל). אלה מרבבי ואפד בעלי מסגרת של 32 אפיקים, וכל אפיק מכיל 8 סיביות.
לכן מסגרת ₪1 מכילה 256 סיביות (ראה ציור 4.7). המסגרות משודרות בקצב של 8000 מסגרות לשנייה,
ולכן אורך כל מסגרת הוא 125 מיקרושנייה, וקצב השידור הוא 2.048 מסלייש (=8000 א 256).
אפיק 1 --> |9] |1|<--4 אפיק 1
/ ל--> אפיק 2
מרבב
, 1
אפיק 31 +---> 6 ₪ [
מסגות 11 |
(256 סיביות=32א8 סיביות)
מחם ה םהה ה
אפיקי דיבור/נתוניס איתותים 2 דיבור/נתונים ס<כרון
ציור 4.7 - מבנה מסגרת ₪1
במרבב 81 אפיק מסי 0 מנוצל לסינכרון ואפיק מסי 16 מנוצל לאיתותים של אפיקי הדיבור, כך שרק
0 אפיקים מנוצלים להעברת מידע (כמוגדר בתקן 8704). אם כל האפיקים מנוצלים להעברת דיבור,
המרבב נקרא בשס א%ח88 |6חח8ח6 או מרבב 6₪ק (חסווג!וטסו₪ 6006 6פוטפ). מרבבי דיבור כאלה שימשו
בעבר לתיבור בין מרכזות טלפון אנלוגיות, אולס כיוס המרכזות הן בעיקר ספרתיות וקווי החוץ שלהן
כבר יוצאים בממשק ספרתי של ₪1 (כלומר 2.048 מסלייש), כך שהצורך ב-8ח89 |8חח8ח0 הולך ופוחת
(ראה ציור 4.8).
א. חבור מרכזות אנלוגיות
--7 מרכזת
---] טלפו
ב--- אנלוגית
מרכזת
- טלפו
אנלוגית
וָּ 0 אפיקים סיפרתיים
בכל קו 51
ציור 4.8 - חיבור מרכזות
פרק ד' - מרבבים
קצב שידור המסגרות (8000 לשנייה) נקבע לפי משפט הדגימה של נייקוויסט (ראה גם פרק בי פסקה
6 קצב הדגימת של אות אנלוגי חייב להיות לפחות כפול מהתדר הגבוה ביותר של האות".
ראינו שאפיק טלפון אינו יכול להעביר תדר הגבוה מ-4 קהייצ, ולכן בשיטת ואספ נבחר קצב הדגימה
(כמות המסגרות) ל-8000 לשנייה. כל אחד מאפיקי הטלפון האנלוגיים נדגם 8000 פעמים בשנייה, וכל
דגימה מתורגמת ל-8 סיביות. במילים אחרות, האות האנלוגי של כל אפיק נהפך לאות ספרתי שווה-ערך,
בעל רוחב סרט של 64 קסלייש. קצב המוצא של המרבב הוא כאמור 2.048 מסלייש (= 2048 קסלייש)
ואפשר לחשב אותו גס עייי הכפלת קצב האפיק (64 קסלייש) בכמות האפיקים במרבב (32). ציור 4.9
מתאר את עקרון הדגימה בשיטת אסק.
1-77 ש3לה ה----------------1
ו
ציור 4.9 - דגימת אות אנלוגי בשיטת 0₪פ
ו ה 0 סימבות ---------+]|
[ קיימים מרבבי ₪1 מתקדמים יותר, שהס מודולריים ומסוגלים לרבב אותות דיבור ונתונים בקצבים
[ וממשקים שונים. עייי התקנת מודולים מתאימים, כל אפיק יכול לתמוך בממשק אנלוגי (טלפון/פקס)
או ספרתי (כפולות של 64 קסלייש). ניתן גם לרבב אפיקים בקצבים נמוכים יותר (כגון: 19.2/9.6 קסלייש)
[ עייי שימוש במתאמים מיוחדים. ציור 4.10 מתאר חיבור מספר מרבבי ₪1 לרשת, המסוגלת לספק שירותי
.
דיבור ונתונים.
ציור 4.10 - רשת מרבבי ₪1
בציור 4.10 המרבבים עובדים בזוגות, וכל זוג מסונכרן ומחובר בקו 81. ברור שהגמישות של רשת כזאת
היא נמוכה, ולכן משתמשים בנוסף באלמנט מיוחד הנקרא 05ם לשיפור נצילות וגמישות הרשת (ראה
ציור 4.11).
ציור 4.11 - השימוש ב-0405
ל ל ה
פרק ד' - מרבבים
ה-2205 (055-6000801ז0 800055 וזוּטַום) מקבל קווי ₪1 ממרבבים שונים או ממרכזות ספרתיות, ויוצר
קווי ₪1 חדשים בעלי הרכב שונה של אפיקים. נניח שמרבב מסי 1 משדר מסגרת שבה אפיק מסוים מיועד
תמיד למרבב מסי 4, ואפיק אחר למרבב מסי 5. מרבב מסי 2 משדר מסגרת שבה שני אפיקים מיועדים
למרבבים 4 ו-5, ובצורה דומה גם מרבב מסי 3 מיעד אפיקים מסוימים למרבבים מסי 4 ו-5. ה-05
יקח את כל האפיקים שנועדו למרבב מסי 4, יבנה מסגרת חדשה הכוללת את כל האפיקים האלה ויפנה
אותה למרבב מסי 4. בצורה כזאת כל מרבב יכול לשלוח בתוך מסגרת אחת מידע למרבבים שונים,
וה-0405 מנתב מידע ה ליעדו. ה-5408 מבצע את הניתוב בצורה סטטית עייי שימוש בטבלאות שהוכנו
לו מראש, ויש לשים לב להבדל בינו לבין מרכזייה רגילה המבצעת את הניתוב באופן דינמי.
מרבבי 51, כאמור לעיל, נמצאיס בשימוש באירופה ובעוד מדינות. לעומת זאת, בארהייב (וכן ביפן ובמדינות
נוספות) משתמשים בתקן הנקרא וד (ראה ציור 4.12).
מסגות 11
(193 סיביות=24+1א8 סיביות)
סינכרון
ציור 4.12 - מבנה מסגרת 1ד
מסגרת 1ד מכילה 24 אפיקים, שכל אחד מהם הוא בעל 8 סיביות, ובנוסף סיבית סינכרון, כך שאורכה
הכולל של המסגרת הוא 193 סיביות. המסגרות משודרות בקצב של 8000 לשנייה (כמו קצב המסגרות
של 1ם) ולכן גם כאן אורך המסגרת הוא 125 מיקרושנייה. קצב השידור הכולל הוא 1.544 מסלייש,
המתקבל מהכפלת אורך המסגרת (193 סיביות) בקצב המסגרות (8000 לשנייה). כמו במקרה של 51,
גם כאן כל אפיק יכול להיות אנלוגי או ספרתי. האפיק הספרתי פועל בקצב 64,000 סלייש (8 סיביות א
0 מסגרות לשנייה), וניתן להשתמש בכל 24 האפיקים. במרבבי 1ד האיתותים אינם ייגוּליםי אפיק
(כפי שהדבר נעשה במרבבי 51) אלא מועברים בצורה אחרת.
קווי 1ד מאוד נפוצים בארהייב וקנדה, וחברות יכולות לשכור קווים כאלה ולהקים רשתות פרטיות,
כולל גם רשתות בינלייא. השימוש ברשתות דיבור/נתוניס פרטיות מביא בדרך-כלל לחיסכון כספי גדול
ולשליטה של הארגון על הרשת שלו.
?7 טבוח פ
טיש םע קתרותה-בם וס סדה ה
8
בפרק זה הכרנו את סוגי המרבבים ואת יישומיהס השוניס:
שן מרבבי ואפד מספקים הקצאה קבועה של רוחב-סרט לאפיקים השונים ולכן הס מתאימים ליישומים
הדורשים רוחב-סרט קבוע ורציף ובעל השהייה נמוכה. לדוגמה: מרכזות הטלפון של ייבוקיי מחוברות
ביניהן במרבבי ואפד מיוחדים, בטכנולוגיה הנקראת |אספ. במרבבי ואפד קיבול הקו חייב להיות גדול
או שווה לסכום קיבולי האפיקים.
₪ מרבבים סטטיסטיים מקצים את רוחב-הסרט של קו התקשורת בצורה דינמית, בהתאם לביקוש
של המקורות. הס מתאימים לעבודה אינטראקטיבית, הכוללת הפסקות רבות שבהן רוחב-הסרט
מוקצה למקורות אחרים.
₪ מרבבי דיבור/נתוניס המתאימים לבניית רשתות פרטיות לארגונים.
₪ מרבבי וזו1ם תקנייס הנמצאיס בשימוש חברות הטלפונים, וכן ה-0466 המשמש לניתוב סטטי ביניהם.
בכר הרו ור ה
ו |
(9חח10ואופ )
1. טכנולוגיית מיתוג מנו
תות במ/וג 2
בפרק הקודם ראינו איך אפשר בעזרת מרבבים מסוגים שונים לנצל קו תקשורת אחד לצורך העברת
כמה מקורות בעת ובעונה אחת. המרבבים חוטכיס אמנם קווי תקשורת אך יש להם מספר חסרונות:
₪ פרוטוקול התקשורת בין ה- 0 לביו המרבב הוא תקני (לדוגמה 232-מום), אולם בין המרב לבין
המרבב הנגדי הפרוטוקול הוא פרטי. משמעות הדבר שאיין אפשרות לחבר מרבבים של יצרנים שונים
זה מול זה, וחייבים לרכוש את שני המרבבים מאותו יצרן.
הערה: קיימים מרבבי ואסד תקניים (כגון מרבבי 1ח1= שתוארו בפרק הקודם), אך הס שונים ממרבבי
הנתונים שבהם אנו דניס כאן.
₪ המרבבים פועלים תמיד בווגות על קווי נליץ (האחד מול השני) ואין אפשרות לבנות בעזרתם רשת,
שבה יוכל כל משתמש לפנות למחשב אחר לפי הצורך. ₪0 המחובר למבוא של מרבב מסויים מנותב
תמיד למבוא המקביל של המרבב הנגדי. קיימים אמנס מרבבים המסוגלים ליצור רשתות קטנות
(כגון: משפחת מרבבי יימרתון"), אך גס בהן יכולת המיתוג היא מוגבלת ואינה תקנית.
א לפרוטוקול שבין המרבביס חסר מרכיב האיתות (פַוווחפָ8) שבעורתו יכול מרבב מסויים להודיע
לרשת בזמן אמיתי מיהו המקור המבקש שירות, ולאיוו כתובת ברשת לשלוח את המידע של המקור
הזה. ברור מאליו שיש לבנות רשת המסוגלת להבין את האיתותים של המרבבים, ומסוגלת לנתב
את המידע לכתובות השונות של הרשת.
טכנולוגיית מיתוג מנות (פחוחטווופ ו8086פ) נועדה לאפשר קישוריות תקנית של ''כל אחד לכל אחדי
בעולס הנתונים, כפי שרשת הטלפונים עושה בתחום הדיבור והמודמים. כדי להבין את היתרונות של
מיתוג מנות, ניקח כדוגמה רשת קטנה המורכבת משני מחשבים, שלכל אחד מהם יש 10 מסופים מרוחקים,
המחוברים בעזרת מרבבים (אפד או סטטיסטיים).
פרק ה' - מיתוג מנות
טר
מסופיס
מסופיס
ציור 5.1 - רשת הבנוייה ממרבבים
לכל מחשב נדרשים שני מרבבים (אחד בכל צד), ו- 11 מבואות תקשורת (10 מול המרבב ואחד מול
המחשב השני). מסוף מסויים מחובר תמיד מול מחשב אחד (בהנחה שהמרבבים אינם בעלי יכולת מיתוג),
ואם המפעיל רוצה להתחבר למחשב השני עליו להתנתק מהמרבב שלו ולהתחבר פיזית למרבב השני,
או לעבור דרך מחשב אי למחשב בי (תהליך המעמיס ללא צורך את המחשבים ומוסיף השהייה).
אותה מערכת המחוברת ברשת מיתוג מנות תיראה כמו בציור 5.2:
ציור 5.2 - רשת מיתוג מנות
כל האלמנטים (מחשבים ומרבבים) מתחברים לרשת מיתוג מנות בממשק (מבוא) אחד, והם חייבים
לדבר עם הרשת בפרוטוקול תקני (הנקרא 25.א). הפרוטוקול מאפשר איתותים בין האלמנטים לבין הרשת
וכך יכול כל מסוף להתקשר לכל מחשב, וכן המחשבים יכולים להתקשר ביניהס ברשת. רשת מיתוג מנות
היא ייענן", שבו יכול כל אלמנט לשדר מנות (בתוך מסגרות) לכל אלמנט אחר, תוך שימוש בממשק אחד
לרשת.
יכולתו של המחשב להתקשר לרשת בפרוטוקול 25.א תוך שימוש במבוא בודד, משמעותה חסכון כספי
בכמה מישורים:
₪ הסכון במבואות (פאסק) של המחשב: בדוגמה שלנו נחסכו 10 מבואות מחשב, וזאת דוגמה פשוטה.
ברשתות גדולות ניתן לחסוך מאות מבואות וכרטיסי מחשב.
₪ אין צורך במרבביס בצד המחשב: בדוגמה שלנו נחסכו שני מרבבים, וברשתות גדולות החיסכון
משמעותי מאד.
₪ כתוצאה מהנייל נחסכים ארונות תקשורת, כבלים, מחברים, התקנות, שטת רצפה, מיזוג אוויר וכו'.
₪ אין צורך בקווי נליץ וניתן להשתמש ברשתות מיתוג מנות צבוריות.
(הערה: גם אם המרבבים בדוגמה לעיל (ציור 5.1) היו בעלי יכולת מיתוג, עדיין קיים החיסכון במעבר
לרשת 25.א).
2 קצת היסטוריה
00008פכ 000עס 8נפפה ה קסהה קל הנהנ ,ד כו 0
טכנולוגיית מיתוג מנות החלה להתפתח בסוף שנות ה- 60 ותחילת שנות ה- 70, כפתרון לחיבור תקני
של מסופים אסינכרוניים רחוקים למחשבים. רשת הטלפון היתה באותה תקופה אנלוגית והקווים היו
מאוד רועשים ובלתי אמינים. לכן היה צורך במרבב סטטיסטי, בעל יכולת פעולה על קווים רועשים,
והתקשרות לרשת בממשק תקני, כולל איתותים. בשנת 1969 הוקמה בארהייב רשת מיתוג המנות הראשונה
(דםאהפחה) עייי משרד ההגנה האמריקאי (סספ), שהשתמש בה לקישור כל מוסדות המחקר, הפיתוח
והייצור הצבאיים. הרשת גדלה בהתמדה וכיום היא נחשבת לרשת המחשבים הגדולה בעולם (אעטרנט).
מאז קמו רשתות מיתוג מנות נוספות ברחבי העולם, לדוגמה: זפאם ופד (ארהייב) בשנת 1976, 6אקגדגס
(קנדה) בשנת 1977, 46פא החד (צרפת) בשנת 1978 ו- פאס (יפן) בשנת 1978. בישראל הוקמה בשנת
3 רשת ייישראנתיי, ורשתות דומות קיימות ברוב המדינות בעולם.
רשת דטאהקהה פעלה בשיטת |4ח0גזמק, שבה כל מנה מנותבת ברשת באופן בלתי תלוי במנות האחרות
של אותה ההודעה. כל צומת הקולטת מנה כזאת, מחליטה על סמך קריטריונים מקומיים/רגעיים לאו
צומת אחרת יש לנתב את המנה. לכן, מנות השייכות לאותה הודעה, יכולות לנוע במסלולים שונים,
ולהגיע לכתובת היעד בסדר שונה ובהשהיות שונות. על צומת היעד לבנות מחדש את ההודעה בשלמות
על פי המספרים הסידוריים של המנות.
שיטת 04₪זגפ מבטיחה תקשורת חסינה וניצול אופטימלי של עורקי הרשת, ולכן היא התאימה
במיוחד לישומים צבאיים/בטחוניים. אולס חסרונה הוא בצורך במערכת ניתוב מאוד מורכבת, שתפקידה
לדאוג לכך שמנות לא יייסתובבויי בין צמתי הרשת. הסיבוך הגבוה של שיטת מיתוג זאת גרס לכך שבמשך
90-ו ה
פרק ה' - מיתוג מנות
השניס התפתחה שיטת מיתוג מנות חלופית, שהיא היוס נפוצה יותר, והיא שיטת ''המסלולים המדומים"י
(פזוטסזו0 |8טחו/ = 6ש).
בשיטת ייהמסלולים המדומיסיי מגדירים לפני תחילת ההתקשרות מסלול מדומה (ס/) בין המנוי היוזם
למנוי הנקרא, ודרך מסלול זה עוברות כל המנות. התהליך דומה לשיטת ההתקשרות הטלפונית ובמינות
טכני הוא נקרא: 00-06 ההס6. שיטת ה-₪48 זג היא דוגמה לתהליך תקשורת שאינו
דורש הגדרת מסלול לפני יצירת הקשר, ולכן השיטה נקראת 56106 1655ח0ו601חחס6. בהמשך נראה שגם
רשתות מקומיות (אג) עובדות בשיטת ה-ו6₪4₪גזמפ.
בשנת 1974 פורסם עייי ה- דזוסס (ארגון תקיעת התקשורת הבינלאומי, הנקרא כיום ז-טזו) התקן הראשון
למיתוג מנות, שנקרא 25.א. התקן עודכן מספר פעמים והוא ממשיך להתעדכן גם היוס בהתאם לצרכים
המשתנים. כיום התקן 25א תומך לא רק במקורות אסינכרוניים (כפי שהיה בתחילה) אלא גם בפרוטוקולים
סינכרוניים שונים כגון 850 ו- 4א8, כך שניתן להשתמש במיתוג מנות כתשתית להרבה מערכות מחשוב.
מרבית יצרני המחשבים תומכים כיום בפרוטוקול 25.א ומספקים ממשקים סטנדרטיים בפרוטוקול 25.א
(ו8ו, סש ,פו, ועוד). אפשר גם להשיג כרטיסי 90 התומכים בפרוטוקול 25.א, ובכך להפוך את ה- ₪0
לתחנת 25.א ישירה (ללא צורך התחברות דרך מרבב).
3 רשת מיתוג מנות
כפי שתואר קודם, לרשת מיתוג מנות יכוליס להתחבר רק מחשבים או מרבבים שיימדבריםיי בפרוטוקול
5. חשוב לציין כי פרוטוקול 25.א מגדיר אך ורק את תהליך התקשורת בין ציוד קצה 25.א (הנקרא
גם פדס 25.א, או פדס ₪006 280661) לבין רכזת 25.א הקשורה אליו (05ס 25.א). אולם הפרוטוקול אינו
מתייחס כלל לתהליך הניתוב בתוך ה ''ענן".
הערה: ראה פרק בי סעיף 1 להגדרת המושגים פדפ ו- פסס.
שדם 25.א =דם 25.%
פרוטולְול פרוטולְול
5 5
ציור 5.3 - הגדרת פרוטוקול 25.א
מרבב מותוג מנות נקרא 40 (ז06וח0158556/ז0!פוח556ג וסאסגק), וגם הוא כמובן פדס 25.א. הוא הופך
את התקשורת האסינכרונית המתקבלת מהמסופים (או ה- 50) למנות קצרות (9808919) המכילות בדרך
כלל 128 בַּתּים, שהתקבלו ממסוף מסויים. כמות בתי המידע בכל מנה יכולה להגיע עד למקסימום של
% בתים, והיא נקבעת בומן הקמת הקשר (תהליך קט-86 וו08). המידע האסינכרוני המגיע מכל מבוא
נאגר בוכרון (זווטם) ב- סגק, ומשוגר לרשת כאשר התמלא אחד התנאיס המוסכמים (כגון: הזכרון
התמלא, עבר פרק זמן מינימלי או התקבלה פקודת שיגור מהמפעיל). ברגע זה ה- סאפ ייאורזיי את המידע
שנאגר לתוך מנה (980690), הכוללת בהתחלה עוד 3 בתים (הנקראים כותרת המנה - ז10906] 6אס8).
ה-39פ מבצע בעצם פונקציה של ריבוב - סטטיסטי, מאחר והוא משדר מנות רק כאשר יש מידע באפיקים.
ההבדל בינו לבין מרבב סטטיסטי הוא שידור המידע במנות לפי תקן 25.א, והאפשרות להפנות כל מנה
למחשב אחר.
כיבואחות
אסינכרונייס
ככוחות
אסינכרונייס
ציור 5.4 - פעולת ה-סגש
'כותרת המנה" מכילה את האינפורמציה הנחוצה לניתוב המנה ברשת והגעתה בצורה אמינה ליעד.
הכותרת כוללת את יימספר הערוץ הלוג'יי (א0. - זספותטא |פהחגח0 !06103 1), שנבחר עייי ה- םגפ מתוך
6 אפשרויות קיימות. זהו מספר שיוצמד לכל המנות המשוייכות לשיחה (חסו5659) של מבוא מסולים,
וברור שמבוא אחר המשדר באותו זמן דרך ה- פגפ יקבל מספר ערוץ לוגי אחר. ה- אס יכול להשתנות
במעבר דרך רכזות המיתוג השונות ברשת, ובומן הקמת הקשר נרשמים בכל הרכזות בטבלאות מיוחדות
הקשרים בין מספרי הערוצים (נכנסים ויוצאים). ה- או בקטע האחרון נקבע עייי רכזת המיתוג האחרונה.
כדי למנוע התנגשויות בין מספרי אס נקבע הכלל שערוץ יוצא יקבל את המספר הגבוה ביותר הפנוי,
וערוץ נכנס יקבל את המספר הנמוך ביותר.
המנה (80661ת) הכוללת את 3 בתי כותרת המנה, מוכנה כעת למשלוח, והיא יינארותיי בתוך מעטפה נוספת
הנקרא יימסגרת" (פופזם). בשלב הזה מוסיפים למנה 3 בתים בתחילה (כותרת המסגרת) ועוד 3 בתיס
בסיום (סיומת המסגרת).
2- .ו ה
פרק ה' - מיתוג מנות
בממשק שבין ה-פם וה-פספ עוברות מסגרות רבות, שלכל אחת מהן יש מספר 10% מסוים הכלול בכותרת
המנה. אפשר לכן לראות את מנגנון מיתוג המנות כמרבב סטטיסטי של ערוצים לוגיים, לצורך חיסכון
ברוחב סרט. תקן 25.א מאפשר לרבב עד 4,096 ערוצים לוגיים על ממשק 8ספ/פדם אחד, ולכן אפשר
להעביר תעבורה של הרבה מסופים איטיים על קו תקשורת מהיר אחד.
4. מבנה המסגרת והמנה
משמששמהאהטמהאהמהשַהההמַהמַההַהמאמהאששמתההממקמאקטטטקמקהטממטהקהההמבהההקהמטההמקמההשנאהקלרמטהטכטקטר הגה קש .ה דננעית, ד. ד"יה ,> בג =
ציור 5.5 מתאר את מבנה המסגרת והמנה.
76-
-
-
8 9 %.-7
מנה -
- -
כותרת
אפ
ו ו ו
מסגרת ו ו
סיופמת כותרת
הפסגרת ובוש
ל 6 , י 6
יץ
%
% ל %
ציור 5.5 - מבנה המסגרת והמנה
המסגרת בנויה לפי פרוטוקול שנקרא 0-8.] (88|30060, סזטספססזק 00055( אחו)), שהוא נגזרת של פרוטוקול
סופו שהוגדר עייי אגוד התקינה הבינלאומי סו (ראה פירוט בפרק ג'). פרוטוקול 8-קג 1 עובד נליץ (+חוסק
)חזסק-סד) בין שדס ו-05פ, והמונח 8818066 (מאוזן) מציין שהבקרה על קו התקשורת יכולה להתבצע על
ידי ה- פדם או עייי ה- 5סם. תפקיד המסגרת הוא לוודא שהמנה שבתוכו תגיע בשלמות לצומת הבאה,
ולכן הוסיפו את השדה 805 שהוא מנגנון תקון שגיאות. בתהליך יצירת המסגרת מוסיפים את ה- 505,
המחושב בצורה מתמטית לפי הרכב הסיביות במסגרת. בהגיעו לרכזת הבאה של הרשת מחושב ה- 05=
מחדש לפי הרכב הסיביות שנקלט, ואם הוא זהה ל- 505 ששודר, הרכזת מחליטה שהמסגרת נקלטה
בסדר ומאשרת קבלתה. במידה והמסגרת נקלטה שגויה (לפי קריטריון 05=) הצד הקולט אינו מאשר
ומבקש שידור חוזר.
להלן תיאור קצר של השדות ותפקידם העיקרי (השווה עם פיסקה 3 בפרק ג'י):
1 שדות המסגרת (סוחגזז) (ראה ציור 5.5)
2% 2 ץק - | צירוף קבוע של 8 סיביות (1 בית) שהוא 01111110 (7₪ בכתיב הקסאדצימלי),
המשודר בתחילה ובסיום של כל מסגרת. (הערה: כדי למנוע טעויות, פרוטוקול
5 מחייב להוסיף 'י0יי אחרי כל חמישה 'י1'י עוקבים, ולסלק אותו בצד
הקולט).
6 566 הפפא - מכילכתובת בעלת 8 סיביות: 00000011 = א (03 בכתיב הקסאדצימלי לסימון
תקשורת שהחלה ביוזמת ה-05פ - אם ה-05פ (ציוד הרשת) פנה ל-שדס
(ציוד הקצה), או ה-פזם הגיב ל-05פ; 8=00000001 (01 בכתיב הקסאדצימלי)
אם ה-פזפ פנה ל- 05פ, או ה- פסס מגיב ל- פזס (הקמת הקשר ביוזמת
ה-שדפ).
6 80 זא 60 - שדה בעל 8 או 16 סיביות המגדיר את סוג המסגרת:
מסגרת מידע (1) ובה ספרור מסגרות השידור (5)א והקליטה (8)א, שתפקידם
לבדוק את רציפות קליטת המסגרות. הספרור הרגיל הוא עד 7 (3 סיביות),
אולם ניתן גם לספרר את המסגרות עד 127 (במקרים כאלה שדה .601801
יהיה בעל 16 סיביות).
מסגרת בקרה (5) המבצעת פונקציות של בקרת קו התקשורת, כגון: ₪
= המקלט מוכן, חאח= המקלט לא מוכן וכו'. פונקציות אלה נקראות ייבקרת
זרימהיי (וסשחס6 ששסוש) ובאמצעותן יכול הצד הקולט לשלוט על כמות התנועה
המשודרת מהצד השני.
מסגרות לא מסופררות (ש) - מכילות פונקציות בקרה נוספות, כגון: הפעלת
קו התקשורת (548%), או ניתוקו (ספום).
6 5 0 | - | שדה בעל 16 סיביות המכיל את ה- 080 המחושב לצורך תיקון שגיאות.
התרשים הבא (ציור 5.6) מתאר תהליך תקשורת ברמת המסגרת, כלומר בקו תקשורת מסוים. התהליך
מתחיל בהפעלת הקו (ו588%), העברת הנתונים ולבסוף - ניתוק הקו (80ופ). השווה ציור זה עם פיסקה
5 בפרק ג', ושים-לב לשימוש בכתובות א ו-8, ספרור המסגרות והשימוש בסיבית ₪/פ. גם כאן האתחול
והניתוק מבוצעים במסגרות ט, וכל האישוריס משתמשים במסגרות 5.
6-דדדדרהדהדרהההרההההרדרדדהרדההרההההההההדההההההרההררהההררההררהרההרהההרההרהררהררהררההרהררררהדהקררהההדההדרלררהרררההררההרהרהההלרהההרללררההרדררה-ההה----₪ ה
פרק ה' - מיתוג מנות
מסגרת 1
6 06| 205 | כו --
מידע ן
מסגרת 1
ו 6 20 | וט 1 )-(א)א 1-(5)א
אשור ו --- | לשל | ,ב ו
1
העברת 1
מידע
ו
מסגרת 9
אישור "המ 0 05 | בת 2-()א תת
|
- מסגרת 0
וק ךר - 0 1 506
ציור 5.6 - תהליך תקשורת ברמת המסגרת
2 שדות המנה (ואס09) (ראה ציור 5.5)
6 - 4 סיביות בקרה (לא נדון בהן כאן).
6 - > סיביות המייצגות קבוצה (סטסזש) של ערוצים לוגיים (אס); בסך הכל יש 16 קבוצות.
6 - 8 סיביות המייצגות 256 ערוצים לוגיים שונים, היכולים להימצא בכל אחת מ- 16 קבוצות
א !. בכל ממשק יכולים להיות עד 4,096 ערוצים לוגיים.
8 הסיביות הבאות נקראות שקצד דפאסגם והן יכולות להיות מסוג פו (במנות של בקרה), או מסוג אפ
(במנות של מידע):
₪ ו - מגדיר את סוג המנה: 640651 |]08, 60651ז זפסו6, תסווהחחזו!חס6 וכני.
6 אפ - מגדיר את הספרור (פזפפוחטא פסחפטף56) של מנות השידור והקליטה, בדומה לספרור של
המסגרות המבוצע בשדה .וסאזא60. שים לב שברמת המסגרת מבצעים ספרור ובדיקת רציפות
של מסגרות בכל קו תקשורת (בין פדפ ו- פסס), הכוללות מנות המשתייכות לערוצים לוגיים
שוניס. ברמת המנה מבצעים בדיקה דומה, אבל ספרור המנות מתייחס לערו לוגי מסוים.
5. חלוקת הפעולה לרמות
בי כ יע
אפשר לסכם ולאמר שה- סאפ הופך תקשורת אסינכרונית (או סינכרונית) למסגרות תקניות בפרוטוקול -
5 (וכמובן גם בכיוון ההפוך). הוא עושה זאת ב- 3 שלבים:
א. שלב איסוף התווים מכל מבוא, אריזתם לתוך 'ימנהיי (980660) והוספת נתוני ניתוב ברשת - מספר
ערוץ לוגי (אסט), ספרור מנות השידור והקליטה וכוי. הספרור בשלב הזה מתייחס לכל המנות בעלות
אותו אס, כלומר המשתייכות לאותה יישיחהיי.
ב. שלב אריזת היימנהיי ביימסגרת'' (פוחפזח) לצורך שיגורה למתג מיתוג המנות הקרוב, הוספת שדה תקון
שגיאות (05=), ספרור ובדיקת המסגרות בכל קו תקשורת, טיפול בבקרת זרימה (ראה סעיף 4.1) ואם
נדרש - גם שידור חוזר. הספרור בשלב הזה מתייחס לכל המסגרות החולפות בקו התקשורת, הכוללות
ערוצים לוגיים שונים. במילים אחרות, לכל מסגרת יש טפרור שוטף בהתאם לפרוטוקול 8-סג.ו/0.ופוז,
ובנוסף לכך לכל מנה בתוך המסגרת יש ספרור משלה, לפי הערו הלוגי המתאיס.
ג. שלב השידור הפיזי - בעזרת סיביות בעוצמה נתונה, מחברים תקניים (כגון 232-או₪) ושמוש בפינים
של המחבר בהתאם לדרישות התקן.
פההדהדדדדהההררההדדהדהדהההדרההרדדרררדדרההדהדדהההררהררדדרההררהרההררדהדרדדהרדדרללדרררדרהררדרדדההדדדהההרהרדהההדרהרההרההדהרהההרהרההרההההדדרדדדדרדררדרדריר--₪ ח
פרק ה' - מיתוג מנות
פתיחת אריזה
| 0 | | וק
ציור 5.7 - בניית המסגרת
העבודה במספר שלבים בפרוטוקול 25.א, כאשר כל שלב מבצע את תפקידו ללא קשר ליתר השלבים,
נתנה את הדחיפה להגדרת מודל 7 השכבות של ה- 051 שעליו נדבר באחד הפרקים הבאים.
העבודה ב- 3 שלבים (3 יירמותיי במינוח טדו; 3 יישכבותיי במינוח 180) מתבצעת גם בכל רכזת מיתוג
ברשת (ראה ציור 5.8):
א. תחילה הרכזת קולטת את הסיביות (רמה ראשונה).
ב. אוגרת את המסגרת, בודקת את הספרור ותקינות המסגרת [(5)א ו-(8)א בשדה .וסמזאסס], שולחת
אישור קבלה או דורשת שידור חוזר במידת הצורך ומטפלת בבקרת זרימה (רמה שניה).
ג. בודקת את ספרור המנה בשדה א8 ומחליטה על המשך הניתוב מערו (א)א0 לערוץ (צ)אס (רמה
שלישית).
ד. בונה מסגרת חדשה (הכוללת שדה 505 חדש), מספררת אותה מחדש [בשדות (5)א ו-(ח)א] ואוגרת
את המסגרת באופן זמני עד קבלת אישור מהרכזת הבאה (רמה שניה).
ה. לבסוף הרכזת משדרת את סיביות המסגרת החדשה לכיוון רכזת המיתוג הבאה (רמה ראשונה).
אפשר לאמר שהרמה הראשונה מטפלת בסיביות, הרמה השניה - במסגרות, והרמה השלישית - במנות.
כל רמה פועלת לפי פרוטוקול תקני:
₪ הרמה הראשונה: 5!8-232
₪ הרמה השניה: 8-קג.!
₪ הרמה השלישית: ? ₪1 25.א (וסססוסזק זסץ3.| זסאסהק).
(0א6ן וי
בדיקת ספרור פנה.
כדיטֶת ספרור מסגרת
.ה ה דה ואישור ואו שידור חטט) |-- -
וטו 5.א
ציור 5.8 - החלוקה ל-3 רמות
שים לב, שבכל רכזת מיתוג, המסגרת נאגרת בשלמותה ומבוצעים עליה תהליכי עיבוד, הן ברמה השנייה
(סעיפים בי ו-די לעיל) והן ברמה השלישית (סעיף ג'). המסגרת נמחקת מהרכזת רק לאחר שנתקבל אישור
מהרכזת הבאה, כי המסגרת הגיעה לשם ללא שגיאות. אס הרכזת הבאה מדווחת על הגעת מסגרת שגויה,
יש צורך לשדר אותה מחדש ולהמשיך להמתין לאישור. ברור שהתהליך שתואר לעיל מאט את קצב
התקשורת וגורס להשהיות ארוכות, ולכן פותח מאוחר יותר פרוטוקול משופר (מיתוג מסגרות).
6. נתיבים קבועים וממותגים
0/2/20 שכר רריד וור וה האתטהטהתוקתחחה קוקיחה וו ו ו ו
פרוטוקול 25.א מגדיר שני סוגים עיקריים של התקשרויות:
₪ 6/ק (הטסזו טאו ]הסחגוחזסק) - התקשרות בנתיב קבוע
₪ 5/6 (ווטסזו6 |בטזו 60ח5%116) - התקשרות בנתיב ממותג
בשני המקרים נוצר מסלול דמיוני (וירטואלי) בין שני המשתמשים מקצה לקצה. אולם במקרה הראשון
(%0) המסלול פתוח כל הזמן וכל מסגרת הנושאת את ה- או שהוקצה לה עייי מנהל הרשת תופנה
מ*יהגת למסלול הזה. מבחינה ואת שרות 6צפ דומה לקו נליין, שאינו דורש תהליך חיוג.
במקרה השני (540) יש צורך להגדיר את המסלול לפני תחילת ההתקשרות בתהליך שנקרא - +56 וו08
ט המתבצע עייי מנות מיוחדות ברמה השלישית: הצד היוזס שולח הודעה מיוחדת הנקראת ופפטף6ח וו08,
הכוללת את כתובתו וכתובת המנוי המבוקש ברשת (לפי תוכנית המספור הבינלאומית 121.א), וכן מספר
אס יזוס (הגבוה ביותר האפשרי). הרשת מעבירה את ההודעה למנוי הרחוק כאשר רכזת המיתוג האחרונה
מקצה לו את מספר ה- אס! בקטע האחרון (הנמוך ביותר האפשרי). המנוי הרחוק שולת הודעת אישור,
המועברת דרך הרשת חזרה למנוי היוזם. לאחר מכן מתקיים שלב החלפת המידע בין שני המנויים, עד
שאחד מהם מחליט לסיים ומשגר הודעת )65טף₪6 זפפוס. הצד השני מאשר - ואז הקשר ניתק. (ראה
ציור 5.9). ברור כי לצורך יצירת קשר 8/0 חדש יש לחזור על התהליך של הקמת הקשר מתחילתו
(קט-561 ||08).
פרק ה' - מיתוג מנות
רשת טיתוג טנות
9
)""(
08\ 0-0
8
6חהחסא=
4-6
ו
ו
ו
חסווסוסחו זט
סוס 7% : וס זו
*= ד בוחר את ה- אס |
**=00₪ גוחר את ה- א6 1
ציור 5.9 - תהליך ההתקשרות ב-8%0 =
כאן המקוס להסביר את ההבדל בין ערוא לוגי ((שחחפח0 וַסופַס | = 10) לבין מסלול וירטואלי (וגשחוש = ס/
זוטסזוס): לערוץ לוגי יש משמעות מקומיתי בלבד (בין ה- םדם וה- 05ם) והספרור שלו משתנה מרכזת
לרכזת, אולס למסלול וירטואלי יש משמעות מקצה לקצה (ראה ציור 5.10).
מסלול וירטואלי | (00) זוטסזו) |הטחו
=דס 5.%* ערו לוגי ערו לוגי =דס 15.א
. 7 (6]) /6ממ0ת6 |100/60
רשת סיתוג פנות
א | 65 5 ]
(א8) = צופת כושת
₪ = מודס חיוג
ציור 5.11 - מרכיבי רשת מיתוג מנות
לרשת יכוליס להתחבר באנפן קבוע אלמנטים הזימדבריטיי בפרוטוקול 25.א. אלה יכולים להיות מחשביס
בעלי ממשק 25.א (פדס 25.א) או פ4פ. כדי לאפשר לבעלי 80 מרוחקים להתקשר לרשת בחיוג, מתקינים
ספ באחד או יותר מאתרי הרשת, ומאפשרים ל- ₪0 להתקשר למבואותיו של ה-פגפ דרך רשת הטלפון
(בעזרת מודם). בצורה כזאת יכוליס המשתמשים להיכנס לרשת לזמן קצר, והם משלמים באופן יחסי
לומן החיבור.
ראינו שה-סגם יכול להיות חלק מהרשת (בתוך הייענן):או קיצוני לרשת ומחובר אליה בפרוטוקול 25.א.
בכל מקרה חייב להיות תאוס בין ה-פאפ לבין ציוד הקצה המחובר אליו, וזה נעשה עייי 2 תקנים משלימים
של ד-טדו (ראה ציור 5.11):
פרק ה' - מיתוג מנות
א 3א- מכיל אוסף של 22 פרמטרים שונים המגדירים את הפונקציות שה-אפ מבצע עבור מסוף מסויים.
כל מסוף (או 86) מקבל ייפרופיליי מסויים של פרמטרים בהתאם לצורת עבודתו, לדוגמה: קצב פעולה,
סיבית ה-עווזגפ, ייהדיי מקומי, ועוד.
ב 028 מגדיר את הממשק שבין ציוד הקצה האסינכרוני וה-סאפ, ואת צורת העבודה שביניהם. הממשק
מחייב בקרה דו-כוונית, שבה נשלחות פקודות מהמסוף ל-ס אפ להקמת סט, לשינוי פרמטרי 3א, ולניתוק
ה-סץ. ה-0גפ מגיב בהעברת סטטוס הפרמטרים, וכן תגובות אחרות בהתאם לפקודות שקיבל.
ג 028 מגדיר את הפרוטוקול שבין ה-4פ לבין מחשב 25א. הפרוטוקול מאפשר למחשב 25.א לקרא ולשנות
את פרמטרי 3.א הנמצאים ב-סאפ.
7 חיבום פרק ה"
משאטמ מא טטטמשמהמק קס קט טלשקאקמהוחההיטהכקממהטטהיקהקמסהטהקהמאחה מחנטההקהטהטהההמ סטמ השמ כמכ וקד זט 0 בע" מ 7 לש לש א 77 כ =
רשת מיתוג מנות היא ייענןיי המבטיח העברת יימנות'' (9ו6ס9פ) מקצה לקצה, תוך שימוש בטכנולוגיה
תקנית של ריבוב סטטיסטי. ציודי הקצה הס מקורות מידע היימדבריםיי בפרוטוקול 25.א, כלומר מעבירים
לרשת מסגרות (פפוחגזח), שבתוכן ייעטופותיי המנות. לפני תחילת ההתקשרות מבוצע תהליך יצירת הקשר
(הנקרא סט-56 וו3ס), שהוא דמוי-חיוג ובו נוצר מסלול וירטואלי בין שני הצדדים, שעליו מועברות כל
המסגרות. לכן רשת 25.% תקנית היא מסוג 60וחוז0-ח0ו01פחחס6, והמסלול יכול להיות קבוע (ספ) או
ממותג (8/0).
בכל צומת ברשת מבוצע עיבוד ב-3 רמות שמקובל לתארו עייי טבלת פרוטוקולים (ראה ציור 5.12):
רמת המנה (3)
(ש | 25.א)
רמת המנה (2)
(-סג .1
רמת פיזית (1) :
(35., ם-1-232=)
ציור 5.12 - רמות 25.א
₪ הרמה הפיזית (הרמה הראשונה) - קליטת המידע (רצף הסיביות) מהצומת הקודמת, ושידורו לצומת
הבאה.
₪ רמת המסגרת, או רמת קו התקשורת (הרמה השניה) - בדיקת ספרור המסגרות, תקינותן, אישור
קבלה לצומת הקודמת או בקשה לשידור חוזר. יצירת מסגרת חדשה בספרור חדש, שידורה לצומת
הבאה והמתנה לאישור (או בקשה לשידור חוזר) מהצומת הבאה. רמה זו עוסקת בניהול קו התקשורת
(בין ה-=דפ וה-05פ), ללא תלות במנות השונות החולפות בו והמשתייכות ל-א6ע שונים.
₪ רמת המנה (הרמה השלישית) - בדיקת ספרור המנה (לגבי אס נכנס מסוים), החלפת כותרת המנה
בכותרת חדשה הכוללת מספר אס יוצא, וספרור חדש של המנה. ברמה זו גם מתבצע תהליך ההקמה
והניתוק של מסלולי 540.
תוכן המנה אינו משתנה במעבר בין הצמתים השונים ולכן הטכנולוגיה נקראת יימיתוג מנות".
רשת מיתוג מנות יכולה להיות פרטית או ציבורית. ברשת פרטית נמצא כל הציוד בבעלות המשתמש,
והוא שוכר קווי נליץ (כדוגמת ייסיפרנתיי של בוק). ברשת ציבורית (כדוגמת ייישראנת"י) יכול המשתמש
לחייג מהמשרד ל-סאפ הנמצא ברשת, ודרכו להגיע למאגר מידע כלשהו המותקן במחשב 25א בכל מקום
באר או בעולם.
רשת מיתוג מנות עובדת בקצבים נמוכים (עד 64 קסלייש בדרך כלל, אם כי התקן מאפשר עבודה עד
2 מסלייש), תגובתה איטית בגלל כל מנגנוני תקון השגיאות ולכן נחשבת כיוס למיושנת. רשת זו מוחלפת
בהדרגה ברשת מיתוג מסגרות (ע₪6/8 פוחפזז) ועל כך בפרק הבא.
הרוהה הפש פפההם2 ההשש ש5פהחה2ההההההההףהקחהההההההההה הדרש 5252252520 22222252 םב=25אשטטשסט 0 השס הת 2-2 ₪ ה
1. הקדמה
רשתות מיתוג מנות מייצגות טכנולוגיה של שנות ה- 60, שניסתה לפתור את בעיית הרשתות של שנות
ה- 60. באותה תקופה קווי התקשורת היו כולס אנלוגיים, והתמסורת היתה מלווה בהרבה רעשים. לכן,
פרוטוקולי 25.א הכילו מנגנונים ייכבדים' לגילוי ותיקון שגיאות, שהופעלו בכל אחת מצמתי הרשת.
מצב זה השתנה, וכיום רשתות התקשורת מבוססות על תשתית סיבים אופטיים, ולכן הן מהירות,
סיפרתיות, אמינות ונקיות מהפרעות. מאידך גם ציוד הקצה ייעלה כיתהיי והוא כיום בעל יכולת חישוב,
מסוגל לפעול בפרוטוקולים עיליים ויכול לטפל בעצמו בשגיאות התמסורת והרשת.
טכנולוגיית מיתוג מסגרות (ץ₪93 סוחפז=) היא בעצם שיפור של מנגנון מיתוג המנות, המתבטא בהעברת
הפונקציות של בדיקת שגיאות, שידורים חוזרים ובקרת רציפות המנות והמסגרות מהרשת אל ציוד
הקצה. כתוצאה מכך נדרש פחות כח עיבוד בצמתי הרשת, התפוקה עולה וההשהייה יורדת. צומת םז
מבצעת עיבוד מינימלי על המסגרות העוברות דרכה ומשאירה את היתר לציוד הקצה.
הקטנת הייתקורה" (0פפחזפצס) בפרוטוקול מיתוג מסגרות מותנית בקיום שתי הנחות:
א. הרשת (ברמה הראשונה) היא יינקייהיי משגיאות.
ב. במידה ונוצרות שגיאות, הן תטופלנה עייי ציודי הקצה בפרוטוקולים גבוהים יותר.
השם יימיתוג מסגרות'י מצביע על אופי העמודה: הריבוב והמיתוג נעשים ברמת המסגרת, ולא ברמת
המנה (כפי שהדבר מבוצע ב- 25א). כפי שראינו בפרק הקודם, פרוטוקול מיתוג מנות פועל ב- 3 רמות,
כאשר בכל רמה מתבצעת פונקציה מסויימת הדורשת עיבוד, וכמובן גורמת להאטת קצב העבודה
ולהשהיות ברשת. פרוטוקול מיתוג מסגרות פועל בשתי רמות בלבד והמשמעות היא קצבים יותר
גבוהים והשהיות נמוכות. במילים אחרות, הריבוב הסטטיסטי של מקורות מידע שונים (שקראנו להם
בפרק הקודם יימסלולים וירטואלייםיי) מבוצע כעת ברמת המסגרת (רמה 2) ולא ברמת המנה (רמה 3).
2. מבנה מסגרת ה"
ממממהממאטקהאהטמהמההמהמההאממטהוקמהסאַמטמנטטטאהמהטהט/מהתה אההטהטטה ההז ההמנתלההנהכו קלב ימנ .דיב כ
מבנה המסגרת של 8 (ראה ציור 6.1) מבוסס על ס-פג 1 - פרוטוקול הגישה לערוץ םס של אספו, שהוא
עצמו מבוסס על 1-8 (נגזרת של סופא שבה משתמשים ב-25.א). מסגרת ס-פג.1 המקורית מוגדרת
בתקן (441.) 0.921 של ז-טזו כפי שמתואר בפרק ז' סעיף 6. לצורך העברת מסגרות בערו ם של אספו
הוגדר פרוטוקול מיוחד שנקרא 0.922 (או =-סג!), המבוסט על 0.921 (ס-פג.). מסגרת = מנצלת רק
את הפונקציות הבסיסיות (פחסווסחטת 6זסס) של =-5ג/1, ויתר הפונקציות (ובמיוחד הטיפול בשגיאות)
עוברות לאחריות ציוד הקצה. פרוטוקול 8 נקרא וסססוסז 6זסס =-פ 1, להבדיל מפרוטוקול =-פ 1 המלא
(0.922) המכיל פונקציות נוטפות ברמה המסגרת.
8
(חת) ע-ק.1
מפסס | .זז 5
16 8
ציור 6.1 - מסגרות 25.א ו-8"
מסגרת 8 מכילה את ה- 1.46=, אחריו כותרת של 2 בתים, שדה מידע (בעל אורך משתנה), שדה ₪05
ושוב שדה ₪46 לסיוס. ההבדל היחידי בין מסגרת 8* ו-25.א הוא אפוא בהגדרה של כותרת ה- 8ז.
כותרת זו מכילה מספר בעל 10 סיביות הנקרא 101 (ז6/ו1ח09! חסווסטהחסס אח/1 בום) המקביל מבחינה
פונקציונלית ל- אס ו בפרוטוקול 25.א, אלא שכעת הוא נמצא ברמה השניה (ולא ברמה השלישית כמו
ב- 25.א). שדה כותרת ה- = יכול להתרחב גם ל- 3 או 4 בתים אם רוצים להגדיל את מרחב הכתובות,
אולם ה-=8ז (ראה פסקה 5) המליץ על 2 בתים בלבד.
להלן תיאור קצר של השדות ותפקידס העיקרי (השווה עם פיסקה 3 בפרק גי ופיסקה 4 בפרק הי);
₪ 6 א 1 * - צרוף קבוע של 8 סיביות, והה לזה הקיים ב-25א (75 = 01111110). גם כאן הפרוטוקול
מחייב להוסיף יי0יי אחרי כל חמישה 1" עוקבים בשדה המידע, ולסלק אותו בצד
הקולט - תהליך הנקרא חסוחספחו 1ופ-2610.
8 | 0 > ם - מספר בעל 10 סיביות המוקצה לקשר לוגי מסוים (כמו אס! בפרוטוקול 25א). למספר
זה יש משמעות מקומית והוא משתנה במעבר דרך רכזת מיתוג. אפשר להגדיר עד
4 מספרי וספ בכל ממשק (אולם חלקס שמור למטרות אחרות ואינס מוקצים
להעברת נתונים).
6 ₪ / 6 - 0/86500056ה8 חס0, סיבית אחת המנוצלת ע"י פרוטוקולים עיליים.
6ג 5 - 4607055 180606א5, הרחבת שדה הכותרת: אס ₪40 יש תוספת בתים, ואם ₪4>1
אין תוספת, והכותרת היא בעלת 2 בתים בלבד.
8 א 0 ם - 801000 הסוו65חח60 זוסווקאם 6זהאתס=, סייבית המצביעה על עומט יתר (חסו050פח00)
בכיוון תנועת המסגרת (0זגחסת).
8 א 0 5 8 - חהסובס!!)סא חסוו65טַחס0 זוסו!קאם סזסאואסג8, סיבית המצביעה על עומס יתר בכיוון
המנוגד לכיוון תנועת המסגרת (0ַזהּאאס83)
₪ = ₪ - - שווסחום 0זגספופ, סיבית המציינת את חשיבות המסגרת, ובהתאם לכך האם מותר
(או אסור) להתעלס מהמסגרת במצב של עומס יתר. 0=1 מציין מסגרת בעדיפות נמוכה
שמותר להשמיט אותה במקרה של עומס יתר. קביעת 1-פ יכולה להתבצע עייי ציוד
הקצה, או עייי צומת ברשת במקרה של חריגה מה-8ו0 (ראה פסקה 7).
3. פעולת פרוטוקול ₪ז
0888008000000008008008080808ההשהומ0ףש18הההקהטההטהה מא הקא)מקמא הפטההקה קההאקס פה עמקקטתממקנקוה הר 73 הרחת בנ למיג תבכ 010 17 >
פרוטוקול 8" (כמו פרוטוקול 25.%) מתייחס אך ורק לממשק שבין ה-פזפ (ציוד הקצה) לבין ה-05ם
(ציוד הרשת). צורת התקשורת בין רכזות הרשת אינה מוגדרת, וכל יצרן יכול להשתמש בפרוטוקול
פרטי משלו. הממשק 05ששדפ נקרא גכ !0% (1806זוח! אזסאפ6א-זספט), וכמו-כן קיים גם פרוטוקול ואא
המוגדר בין רשת לרשת (9806וח! אזסא860-אזסאווסא),
כפי שכבר צוין לעיל, ה-ו0.ום ממלא ברשת 8* תפקיד דומה לוה שממלא ה-אס ברשת 25.א, אולם
ה-וס.ופ נמצא ברמה השנייה (רמת המטגרת) ולכן פרוטוקול ₪פ פועל ברמה זו בלבד, ואין לו כל עיבוד
ברמה השלישית. גם בפרוטוקול ₪" מגדירים מסלולים וירטואליים (סצ) מקצה לקצה, הכוללים את
שני ה-01וס בשני הקצוות (ראה ציור 6.2).
6 60655 ע₪6|0 6ומז] = גא
6 אסעס6א - 0567 = ואט
ציור 6.2 - מסלולים וירטואליים ב - 8?
המי רוכרכ ח
פרק ו' - מיתוג מסגרות (צ4, זא וא חץ)
המושג 10" (09106 460055 ע₪9/8 סוחגזם) מקביל ל-פגפ שהכרנו בפרוטוקול 25.א. ה-פאא* מקבל אותות
בפרוטוקולים שונים ומתרגם אותס למסגרות בפרוטוקול 8 (בממשק ואט).
במעבר דרך רכזת חץ משתנים מספרי וס.ופ, כפי שמתואר בציור 6.3. נניח שמסגרת נכנסת לרכזת במבוא
א ויש לה 8=ו0ו1פ. הרכזת בודקת את ה-08ם, ואם הוא אינו תקין - המסגרת נמחקת. אם ה-05= תקין
- הרכזת נותנת למסגרת כותרת חדשה הכוללת 5>ו0 1פ, מחשבת מחדש את ה-605= (בגלל שה-וס וס
השתנה), ומנתבת את המסגרת למבוא צ (בהתאם לרשוס בטבלת הניתוב).
7-5 מטריצה
|
זט
ציור 6.3 - תאור פונקציונלי של רכזת חז
טבלאות ניתוב כאלה קיימות בכל רכזות ₪" ברשת. הן מתעדכנות בכל פעם שמוגדר מסלול וירטואלי
ממותג (8/0) חדש (בתהליך הנקרא קט-56 וו08), או עייי מערכת הניהול בעת הגדרת מסלול קבוע (0ע).
הפשטות של פרוטוקול 8 מודגמת בציור 6.4:
65
ציור 6.4 - שידור מסגרות ב - א" == 0
ה-פדם משדר מסגרות ל-שסס (רכזת את), אולס מסגרות אלה אינן נושאות כל ספרור (בציור לעיל, הספרור
נוסף למטרת הסבר בלבד). ה-6ספ מעביר את המסגרות הלאה לכיוון תחנת היעד ואינו אוגר את המסגרות
בהמתנה לאישור. אס מסגרת מסוימת מתקבלת שגויה (כגון מסגרת (4)= בציור), ה-=0ס פשוט מתעלם
ממנה ומשאיר לציוד הקצה את התפקיד להתגבר על מסגרות חסרות.
כדי להמחיש את ההבדל בין רשת 25.א לרשת 8* נתאר את המסלול של מסגרת בודדת ברשת 25 א (ציור
5, ואותה מסגרת ברשת 8 (ציור 6.6). כפי שכבר נאמר לעיל, שני הפרוטוקולים מגדירים אך ורק
את הפעילות בממשק משתמש-רשת (הנקרא גם ואט) אולס הפעילות בתוך ייענןי הרשת אינה מוגדרת,
וספקי הרשת יכולים להשתמש בפרוטוקולים תקניים או פרטיים.
6 פוא 00
9 08 |
1 1
ציור 6.5 - פעולת רשת 25.א
ברשת 25.א (ראה ציור 6.5) המסגרת נשלחת לרכזת הראשונה (1), ושס היא נאגרת, נבדקים ה-605,
ספרור המסגרת ובקרת הזרימה (2), ונשלת אישור לצד השולח (3). לאחר מכן מבוצע ברכות עיבוד ברמה
השלישית (4) שבו משתנים מספרי ה-אסו וספרור המנות, ובנוסף נבנית ברמה השניה מסגרת חדשה
(5) הכוללת ספרורי מסגרת ו-₪05 חדשים. לבסוף המסגרת נשלחת לרכזת הרשת הבאה (6) ושם התהליך
חוזר על עצמו.
בציור 6.5 כל המסגרות נקלטו בסדר ולכן נשלחו אישורים (6%). אולם אם מסגרת מסויימת היתה
נקלטת שגוייה, הרכזת הקולטת היתה מבקשת שידור חוור והתהליך היה מתעכב עד לקבלת מסגרת
תקינה.
ו בר 0 ח
פרק ו' - מיתוג מסגרות (צג,זחת ₪]אאץ)
ברשת ₪ התהליך פשוט יותר (ראה ציור 6.6). על המסגרת הנקלטת מבוצעת בדיקת 605 (2), אולם
לא נשלח חזרה כל אישור או בקשה לשידור חוזר. אם המסגרת התגלתה שגוייה - היא פשוט נזרקת.
אם המסגרת תקינה - הא נכנסת לרשת, ה-ו40ם מתחלף, והיא מנותבת לרכזת הבאה (כמתואר בציור
43).
ציור 6.6 - פעולת רשת 8
כאמור לעיל, פרוטוקול 8 אינו מגדיר את הפעילות בתוך הרשת, וכל ספק יכול לנהוג כרצונו:
₪ ניתן לבצע בתוך הרשת בדיקת תקינות מסגרות על כל קו (כפי שמבוצע ב-25.א), כאשר הקוויס רועשים.
₪ אם הקווים נקיים, אפשר להשתמש בשיטת המיתוג המהיר (פחוחסזואו5 חפטסזחו-וטס), שבה אין צורך
להמתין עד סיום אגירת כל המסגרת הנקלטת, אלא מפענחים את ה-ו10פ ומשגרים מייד את המסגרת
לרכוּת הבאה. ברור שבמקרה כזה אין בודקים את תקינות המסגרת (08=), אולס מקצרים במידה
משמעותית את ההשהיה בכל רכזת וברשת כולה.
איבוד מסגרות ברשת 8 יכול לקרות כתוצאה משתי סיבות:
₪ שגיאות בתמסורת הנגרמות ע"י רעשים והפרעות (המתגלות ע"י בדיקת 665).
₪ עומס יתר ברשת.
כבר נאמר לעיל, כי רשתות התקשורת המודרניות מבוססות במידה רבה על סיביס אופטיים, ולכן
ההסתברות לשגיאות בתמסורת היא נמוכה. איבוד מסגרות נגרס בעיקר כתוצאה מהסיבה השנליה: עומס
יתר ברשת, ובפיסקה הבאה נראה כיצד ניתן להתגבר על כך.
4. הטיפול בעומס יתר ברשת מ]
5
ברשת ח, יכול תאורטית כל משתמש לשדר כמויות גדולות של מידע לכל משתמש אחר. אס הרבה
משתמשים משדרים ברגע מסוים לאותו כיוון, עלול להיווצר עומס יתר ומסגרות יכולות ללכת לאיבוד.
לכן חשוב שיהיו לרשת מנגנוני בקרת זרימה, שבעזרתם ניתן יהיה להתגבר על עומס היתר.
לרשת ₪ש יש שני מגנגנונים כאלה (ראה ציור 6.1):
₪ הסיביות 850-508
₪ סיבית שם
כאשר מזוהה ברשת מצב של עומס יתר, נשלחת סיבית 1=א0םפ לכיוון הצד הקולט, וסיבית 85081
נשלחת בכיוון ההפוך (לכיוון הצד המשדר). כאשר מצב עומס היתר נמשך, נשלחות סיביות א50/%א850
נוספות וקצב הגעתן יכול לשמש כאינדיקציה לחומרת העומס. בשלב זה מצפים שציודי הקצה הקולטים
סיביות אלו יייבינוי את מצב הרשת ויקטינו את קצב התקשורת שלהם.
בנוסף לכך, כאשר אחת מרכזות הרשת מגיעה למצב של עומס יתר, היא מתחילה בהשמטת המסגרות
שבהן 1=שפ, שסומנו מראש עייי המשתמש (או הרשת) כמסגרות בעדיפות נמוכה (ראה סעיף 7 בהמשך).
גופת עמוסה: משטיטה תחילה לסגרות עס 1=שס
5 ₪60 6ומםז = 5"
ציור 6.7 - מנגנון בקרת זרימה
הדדדרדדדדדדדדרדדדדדרדחדדדדרדדדדרדדררדדרידרידדדדדררדדיידרייויירדדדדדידררדרררדרהדרדרדררררהה---₪
9-ההידדדידדדדיויידררררררררדדדדדדרדרדידרדררדדדהר-----
פרק ' - מיתוג מסגרות (צ1,4מ מזא 4 חץ)
5. תקינת ₪
0
בכתיבת תקני ₪" מעורבים 3 גופים (ראה גם פרק ח:
₪ ז-טדו (לשעבר דזוסס), גוף בינלייא לתקינת תקשורת.
שן ופא - מכון התקניסם האמריקאי.
₪ "8 (ההטזס" ₪618 6הגז") - קבוצת חברות המעוניינות לקדם את טכנולוגיית ה-8".
תקני ה-8ז של ה- ד-טזו מבוססיס על ארכיטקטורת אפפו, ולמעשה הרעיון לשירותי ₪ז החל בגופי התקינה
המטפלים ב-אספו. בשנת 1988 אושר ב-דדו60 תקן 1.122 המגדיר שירותי מיתוג מנות ב-אספו. מפתחי
ה-אספ! השתמשו עוד מקודם בפרוטוקול הנקרא ס-פג 1 לצורך העברת איתותים בערו ם, כמוגדר בתקן
1. הם גילו שלפרוטוקול ס-פ/! יש תכונות שניתן לנצלן גם לצרכים אחרים, כגון ריבוב אפיקים
לוגייס (סש) ברמה השנייה במקוס ברמה השלישית, כמקובל ב-25.א.
באותה תקופה החלה גם פעילות תקינת 5 ב-ופַאא ופורסמו מס' תקנים הדומים לתקני ד.טזו.
להלן רשימת תקני 8* העיקריים:
נושא תקן ז-טידו תקן זאג
תיאור הארכיטקטורה והשירות 13 6
מאפייני העבודה ברמה השנייה (922)8.) 8
ניהול 6עע (ג)933.) (ע)1.617'
ניהול עומס יתר 10 8
איתותי 896 3 7
ה-*8* (שהוקס בשנת 1990) שם לעצמו כמטרה לדאוג לתאימות בין המוצרים והיישומים השונים של
חפ, עייי פרסום מסמכים הנקראים 18ח6ח6פזף ח0ו81!חסוח6וקוח! = א1, כלומר: הסכמים בין היצרנים
המבוססים על התקנים. לדוגמה:
מושא מסמך יוה
ואט 1
ואא 2-ה
טיפול בפרוטוקולים שוניס 3
80 (משתמש/רשת) 4
קישור ₪ ז4/חת (חסוז8!טפק8סח5) 5
ניהול רשת מז 6
)!וט שק 7
קישור דח (חסווג!פחפזד) 8זח
דחיסת נתונים על 8: 9זםץ
6. יישומי ם]
[ יי בה הת חוכה בלרומ ענ רנ ו ו ב
מאחר ו- פ-ש1 דומה מאד ל- 6ופוא, ניתן לשנות מוצרים קיימים ולהתאימם לפעולה ב- ₪ז עייי שינויל
תוכנה. יש לוכור ש- 8 הוא תקן המגדיר ממשק בין ציוד הקצה לבין הרשת, בדומה ל- 25.א. המיתוג
הפנימי בתוך הרשת אינו מוגדר בתקן ויכול להיות פרטי. יצרנים רבים של גשרים ונתביס כבר תומכים
ב- א;, כך שרשת תשתית אחת תוכל לטפל בכל סוגי המידע.
אחד היישומים האופייניים הוא חיבור נתבים (פופוטס3) באמצעות רשת 8* (ראה ציור 6.8). כל נתב
מחובר לרשת בממשק פיוי אחד, ובו מוגדרים מסלולים וירטואליים לכיוון כל הנתבים האחרים. ברשתות
המבוססות על קווי נלייע כל נתב וקוק למספר ממשקים בהתאם לקישוריות הנדרשת, ולכן ברור שרשת
₪ מוזילה את העלות ומפשטת את הטופולוגיה וניהול הקונפיגורציה. ספקי אינטרנט מציעים לאחרונה
ללקוחותיהם הגדולים להתחבר אליהם באמצעות רשת ף= ציבורית (כגון ייישראנת'), כדי לחסוך מבואות
וממשקים.
5 א ן
ציור 6.8 - חיבור נתביס ברשת 8
ישום נפוץ אחר הוא בניית רשת פרטית המשלבת דיבור ונתונים על גבי רשת 8= ציבורית. גם בישוס
זה מחובר כל מרבב דיבור/נתונים בממשק אחד לרשת ףף, ובו מוגדרים מסלולים וירטואליים לכיוון
יתר המרבבים. בתכנון המקורי של רשתות 8 לא הייתה כוונה לתמוך באותות דיבור, עקב ההשהייה
המשתנה שעשויה כל מסגרת לעבור. אולם במרבבי דיבור/נתונים מתקדמים הצליחו להתגבר על בעיה
זאת, וכיום ניתן לבנות רשת פרטית המבוססת על פרוטוקול 8ז.
דדזדדדדרדרדרררדדרליוידדדרדררדדידריידדדדדרדדררררדרררררר-----הדדרדדרדדר----₪
ה
פרק ו' - מיתוג מסגרות (51.4א ₪ואאא)
7, הו (₪16 הסוו8וחזסזח! הו )
אשטמהממהאמהַהשאשאסטמהמאמקשהתטשמאטהמאמקהמהטמעמעהההמאמטסטטהאההמהטב הטנ הק הרקב ת קשמדמ טנ" ה"
כאשר מזמינים קווג 8+ ברשת ציבורית (כגון *ישראנת") יש להגדיר שני פרמטרים:
א. קצב המבוא (₪306 460658) בכל נקודת ממשק (כגון: 64, 128, 256 קסליש וכו).
ב חו0 - שהוא התחייבות בעל הרשת לקצב העברת נתונים מינימלי בכל מסלול וירטואלי (סט), בתנאים
רגילים.
ה-018 נמדד בקסלייש והוא מבטא את כמות הנתונים המינימלית במרווח מוגדר של זמן, שבעל הרשת
מתחייב להעביר בעדיפות רגילה. זרס נתונים בכמות העולה על ה-חו0 יועבר בעדיפות נמוכה יותר (לדוגמה:
עייי קביעת 5-1ם בכניסה לרשת), או לא יועבר בכלל (בהתאם להסכם של המנוי עם מנהל הרשת). ה-018
מוגדר בתקן 1.606ד ו45.
כל זמן שהמשתמש משדר נתונים לרשת בקצב הנמוך או שווה ל-אוס, הרשת (5ספ) מאפשרת למשתמש
לקבוע את סיבית 0=שפ, שמשמעותו עדיפות גבוהה. אם קצב הנתונים עולה על אוס, ה-05פ יקבע 1
עד לקצב מבוא מקסימלי מותר. המסגרות עם 8=1ם תיכנסנה לרשת ייעל תנאייי, ובמידה שיתקיים מצב
של עומס-יתר הן תושמטנה מהרשת. אם קצב הנתונים יעלה על המקסימום המותר - ה-05ם ישמיט
את המסגרות מייד בכניסה (ראה ציור 6.9).
המסגרות מושמטות בכניסה
קצב מקסימלי
מותר
+
המסגרות מקבלות [=מפ
*--7 קצב 078 *---
הרשת אינה משנה את
סיבית 8
(בדרך כלל 5=0כ)
רשת
ציור 6.9 - התנהגות הרשת בקצבים שוניס
דוגמאות:
₪ במבוא של 64 קסלייש אפשר להקצות שני מסלולים וירטואלייס בעלי או0 = 32 קסלייש כל אחד, אם
הם פועלים בנצילות מלאה.
₪ באותו מבוא (64 קסלייש) אפשר להקצות ארבעה מסלולים וירטואליים בעלי חו0 = 32 קסלייש, אם
ידוע שנצילותם הממוצעת היא 50%.
למעשה קיימים שני פרמטרים נוספים המוגדרים לפי תקן 1.606ד ו5א8 (בנוסף ל-8ו0):
א. 80 (51ז80 ₪₪60ווחוחסס) - כמות מקסימלית של נתונים שמותר למשתמש לשדר לרשת במשך זמן ד.
ב. 86 (81זט8 540685) - כמות מקסימלית עודפת של נתונים (במשך זמן ד), מעל הכמות המותרת 86,
שהרשת תנסה להעביר.
בציור 6.10 מתואריס היחסים בין הפרמטרים השונים. בציור מתוארות 4 מסגרות, המשודרות לרשת
עייי משתמש מסויים. קצב הגישה שלו גבוה מה-8וס, ולכן השיפוע של הקו (שהוא היחס בין כמות
הסיביות לבין משך הזמן) הוא גבוה יותר. שים-לב ש- 8 = חוס, או במילים אחרות, במשך זמן ד הרשת
מתחייבת להעביר לפחות 85 סיביות (אוס א ז). כמות הסיביות בשתי המסגרות הראשונות קטנה מ-86,
ולכן הן נכנסות לרשת ללא כל בעיה. כמות הסיביות המצטברת במסגרת השלישית עוברת את 86, אך
עדיין פחות מהסכום 86+88, ולכן המסגרת תקבל את הציון 1 = שם. המסגרת השלישית תיכנס לרשת
"על תנאייי, ייתכן שתושמט בהמשך אם הרשת תהיה עמוסה, אך ייתכן שתגיע ליעדה. במסגרת הרביעית,
כמות הסיביות עוברת את הכמות המקסימלית המותרת (86+86), והמסגרת מושמטת כבר בכניטה לרשת.
סיביות
קצב גישה
מסגרות מושמטות
בכניסה לרשת
פעילות
המשתמש
> ------ ממן מדידה (1) ----->
3 + ב נ- כ
מסגרת 4 מסגרת 3 מסגרת 2 מסגרת 1
[4
ב
-=
=
יש
סיר
,
רן
ב
-
5
.מ
וק
ה
5
-
2
(ב]
₪
תת
-
=
=
|
ס-הההדדדדרדרדדדדהדדרררדדדדרררררדההרהדרההרדדדדדההרדלרהדהההרדההההררההההדהההההההרהלדדדרדידדדדדדדדדדדדרררהרררררהההההררררררדררהרדההררדרההההההרר------ ₪ סִּ
פרק | -
מיתוג מסגרות (צג,ז₪₪1 ₪]א4אץ)
זמן המדידה ד אינו מוגדר בתקן, והוא ניתן עייי ספק הרשת, או מחושב עייי הנוסחה 80/0!8 = ד (אם
נתון 86). זמן אופייני הוא ד = 1 שנייה.
דוגמה: נניח משתמש המחובר לרשת בתנאים הבאים:
קצב המבוא = 256 קסלייש
חוס = 128 קסלייש
00 = 128 קילו סיביות
86 = 192 קילו סיביות
ד = 1 שנייה
המשתמש משדר מידע לרשת בקצב של 8 מסגרות לשנייה. אורך כל מסגרת הוא 12585, והיא מכילה
0 סיביות. 4 המסגרות הראשונות מכילות ביחד 128,000 סיביות, ולכן הן תיכנסנה לרשת עם 5=0פ.
שתי המסגרות הבאות יביאו את המספר המצטבר של סיביות ל- 192,000 , והן תיכנסנה לרשת ייעל
תנאייי עם 1=שפ. שתי המסגרות האחרונות לא תיכנסנה כלל לרשת, מאחר והמספר המצטבר עבר את
הגבול המותר.
הערה: מדיניות הטיפול במידע ייעודף" (מעל המותר) עשוייה להשתנות מספק לספק.
8. השוואת שלוש שיטות הריבוב
ןר -- הר וינה ירב הטוש יו רלטוק ו< מטפק ירי ה נבים הפפ השונ ה
הטבלה הבאה מסכמת את תכונות שלוש שיטות הריבוב שנדונו:
תנונה
הקצאה קבועה של
חריצי זמן לכל אפיק
ריבוב סטטיסטי כן
תפוקה גבוהה לא כן
השהייה גבוהה נמוכה
מהטבלה ברור ששיטת 8₪ז מנצלת את הטוב שבשתי השיטות האחרות: את תכונת הריבוב הסטטיסטי
של 25.א ואת התפוקה הגבוהה וההשהייה הנמוכה של ואפז. השימוש במסגרות בעלות אורך משתנה
(בדומה ל-25 א הוא מאוד חשוב לצורך קישוריות רשתות א1, שגס בהן אורך המסגרת משתנה. ההשהייה
ברשתות 8= עשויה להשתנות לפי גודל המסגרת, אולם מאחר והיא נמוכה מאשר ברשת 25.א, קיימת
אפשרות בתנאים מסוימים להעביר גם אותות דיבור. הביקוש ליישומי 8ז עולה בהתמדה, על חשבון
הירידה בביקוש לקווי 25.א.
8 חבום פרק ו"
פרוטוקול = מהווה שיפור של פרוטוקול 25.א, המתבטא בהעברת פונקציות מיותרות מהרשת אל ציוד
הקצה. ההנחה היא שהרשתות כיוס הן הרבה יותר אמינות ונקיות ולכן אין צורך בהשקעת משאבים
ברשת לצורך ספרור מסגרות, תיקון שגיאות, שידורים חוזרים וכוי. המסגרות מועברות מצומת לצומת
באופן מיידי, ללא המתנה לאישור, ואס מתגלה מסגרת שגויה היא פשוט מושמטת ועל ציוד הקצה
מוטל התפקיד להשלימה.
רשתות 8* עובדות ב-2 רמות בלבד:
₪ הרמה הפיוית (הרמה הראשונה)
₪ רמת המסגרת (הרמה השניה), שמוטלים עליה פחות תפקידים מהרמה השניה בפרוטוקול 25.א, ולכן
היא (קראת |01000זק 6זס0 0.922 (או =-קג.)).
ציור 6.11 מתאר את מבנה הרמות של 8 מול 25.א:
רמת המנה (3)
זע 25.%
רמת המסגרת (2)
(005₪) ע-קא. ז 1-5
ם-?23- זט רמה פיזית (1)
1-5
את
ציור 6.11 - מבנה הרמות של 8" מול 25.א
ו ה
פרק ו' - מיתוג מטגרות (צג,זמת את
השם יימיתוג מסגרותיי נובע מהעובדה שבכל צומת מבצעים עיבוד על כותרת המסגרת (ברמה שניה),
אך תוכן המסגרת עובר ללא שינוי. שים-לב שבשיטת מיתוג המנות בוצע עיבוד הן על כותרת המסגרת
(ברמה השניה) והן על כותרת המנה (ברמה השלישית), ותוכן המנה עבר ללא שינוי בין הצמתים.
התוצאה היא שרשתות 8= עובדות מהר יותר וזמן ההשהייה נמוך יותר מאשר רשתות 255.א, ולכן
יישומי מז עולים בהתמדה. ברשתות 25.א מקובל לעבוד בקצבים עד 64 קסלייש ואילו ברשתות = ניתן
להגיע לקצבים של 2 מסלייש ויותר. אחד היישומים הטיפוסיים הוא חיבור נתבים (פזפוטסח), ברשתות
פרטיות וברשת אינטרנט. לאחרונה החלו גם להעביר דיבור על רשתות 8" פרטיות עקב ההשהייה הנמוכה
שלהן.
רשתות 8* עובדות כיום בעיקר בנתיבים קבועים (5/6). קיימת תקינה גס לעבודה בנתיביס ממותגים
(5%0) אך כמעט ואין מיישמים אותה, מאחר ולצורך זה נדרשת תשתית מסוג אפפו. נחזור לנושא זה
בסעיף 10 בפרק ז', לאחר שנכיר את פרוטוקולי אפפו.
: ו וטו ב ו
1. האבולוציה ברשת הטלפון
רשת הטלפון כפי שתוארה בפרק אי קיימת מזה למעלה מ- 100 שנה. במשך הזמן עברה רשת זו (ועדיין
עוברת) מספר שינויים משמעותיים בכוון להפיכתה מאנלוגית לסיפרתית. המעבר לטכנולוגיה סיפרתית
נובע מירידה במחיר, בנפח ובהספק של רכיבים ספרתיים, נוחות התחזוקה שלהם, אבל בעיקר מיכולת
הטכנולוגיה הספרתית לשפר את איכות התקשורת. מאחר ותקשורת ספרתית מטפלת בשידור של סיביות,
הרי רעשים אנלוגיים המצטברים על רצף הסיביות כמעט ואינם משפיעים על יכולת הקליטה והזיהוי.
לא כן הדבר בתקשורת אנלוגית, שבה הרעש מוגבר עם האות, ולכן קשה להפריד בין האות לבין הרעש.
השינויים שחלו ברשת הטלפון הם:
א. אפיקי התמסורת בין מרכזות הטלפון נהפכו בהדרגה לסיפרתיים (ראה ציור 7.1). את מרבבי ה-
ואס (אסוקוווטוא הסופוצום עסחסטס6זש) הישנים החליפו מרבבי 6₪ק (ח0ו)39!ט₪00 6006 6פוטק) חדשים
הידועים גם בשס %8ח80 ופחח3ח6 (ראה ציור 4.8). בשיטת |א0פ הופכים את אותות הדיבור מאנלוגיים
לסיפרתיים עייי דגימתם בקצב של 8000 פעמים בשניה (כפי שמתואר בפרק די פיסקה 6). לכל דגימה
מקצים מילה בת 8 סיביות המייצגת את עוצמת האות ברגע הדגימה. לכן, כל שניה של דיבור מיוצגת
בשיטת 50% עייי 64,000 סיביות (ראה ציור 4.9). במילים אחרות, אפיק דיבור אנלוגי של 4 קה"צ,
הפך לאפיק סיפרתי בקצב של 64,000 סלייש. 30 אפיקים כאלה (וכן עוד 2 אפיקי איתותיס) מצטרפים
ביחד בשיטת ופד לקבוצת 0% בסיסית הפועלת בקצב של 2048 קסלייש (64 א 32), או ₪1 (ראה
ציור 4.7). ארבע קבוצות 51 מרובבות לקבוצת 82 (8.448 מסלייש), ארבע קבוצות 82 מרובבות
לקבוצת ₪3 (34.368 מסלייש), וכן קיימת קבוצת 54 (139.264 מסלייש). בעוד אשר ריבוב ₪1 הוא
יסד אמיתלי', יתר המרבבים מרמת ₪2 ומעלה פועלים בשיטת אפ שתוסבר באחד הפרקים הבאים.
וק
2
=
4
3
,
ב
-
הח
רו
55
5
ס
]
רו
2
=
=
-
רן
=
=
-
ו
פרק ז' - אספו
מרבבי 0% הותקנו בין המרכזות האנלוגיות כאשר כל זוג מחובר בקו סינכרוני בקצב ₪1 (2.048
מסלייש). התמסורת הסיפרתית בין המרכזות שיפרה את איכות התקשורת, אולם השימוש במרבבי
0 היה יקר ודרש הרבה ממשקים, כבלים, ארונות סעף, חשמל וכוי (ראה ציור 7.1).
. בשלב שני מוחלפות מרכזות הטלפון האנלוגיות במרכזות סיפרתיות (ראה ציור 7.2). אותות הדיבור
ממשיכים להגיע מהטלפון בצורה אנלוגית, אולס בכניסה למרכזת הס הופכים לסיפרתיים (בשיטת
0₪ק). המיתוג במרכזת מבוצע בשיטות סיפרתיות והמימשק עם ציוד התמסורת אף הוא סיפרתי
(קבוצות 51). מסלול התקשורת ממרכזת המבוא ועד מרכזת היעד הפך להיות סיפרתי כולו. רשת
כזו, בה פונקציות המיתוג והתמסורת מבוצעות בטכניקות סיפרתיות ומשולבות בפעולתן, נקראת
לעתים בספרות אפו (אזסשחפא וַפזוום 60וזסטוחו). בסוף שנות ה- 60 נוצרה בארגון דזוסס קבוצת עבודה
מיוחדת (שנקראה ס-8556), שתפקידה היה להגדיר את ה- אפו. קבוצה ואת התייחסה רק לשילוב
הספרתי שבין המרכזות לתמסורת, ולכן לא טיפלה בקווי המנוי, שהמשיכו להיות אנלוגיים.
הערה: בשנת 1997 נסתיים עידן מרכזות הטלפון האנלוגיות הציבוריות בישראל, ובייבוקיי פועלות
רק מרכזות סיפרתיות.
ציור 7.2 - המרכזות הופכות סיפרתיות
. כל האיתותיס ברשת הטלפון (בין המשתמש לבין המרכטת וכן בין המרכזות לבין עצמן) היו מלכתחילה
0ח8פ-חו, כלומר האיתותים מועברים עייי שימוש בצלילים באותם האפיקים כמו שיחות הטלפון.
שיטה זו הינה איטית וחשופה לשגיאות ושיבושים. בשנת 1976 הדגימה חבי דאזג בארהייב את
השימוש בשיטת 605 (פַחוופחט/5 (9חח8ת0 חסוחוחסס). בשיטה זו מעבירים את האיתותים בין המרכזות
ב- 0ח88-ז0-וטס, כלומר בנפרד מאפיקי הטלפון. ערוץ האיתותים הישיר בין המרכזות מאפשר להן
לבדוק לפני הקמת הקשר האם כל האלמנטים הדרושים לצורך שיחת הטלפון הספציפית אכן פנויים,
ועייי כך משפרים את נצילות הרשת. בנוסף לכך הזמן הנדרש להקמת וניתוק שיחות התקצר מאוד
ונוספו תכונות נוספות (כגון: ניתוב אלטרנטיבי במקרה של תקלה). לצורך כך הוקמה בארהייב רשת
5 (שנקראה גם 0018) המבוססת על מיתוג מנות, אשר טיפלה בהעברת האיתותים. הפרוטוקול
שבו השתמשו ברשת 605 נקרא 556 (6 חפופע5 טַחופַח5) והוא פעל בעורת מודמים אנלוגיים בקצב
8 קסלייש כמוגדר בתקנים 0.251 עד 0.300 של ז-טזו. ציור 7.3 מתאר את רשת 605, הכוללת
בנוסף לרכזות הטלפון גם רכזות פדפ (וחוספ זפופחפזד וחַ51) הפועלות כמתגי-מנות ומטפלות בכל
הודעות המיתוג (האיתותים).
ציור 7.3 - רשת 005 (מבוססת על 556)
כל מרכזת טלפון מתחברת ל-פז8 (אחד או יותר) בעורת מודם נלייץ בקצב 2.4/4.8 קסלייש, ועל
קו זה מועברים כל האיתותים (פַזוחפָ51) שבין מרכזת זאת ליתר המרכזות. האיתותים משודרים
ל-פז8 בצורת מנות (פ80691ק), וכל מנה מכילה עד 11 איתותים (כגון: התחל שיחה, תפוס, או נתק
שיחה), השייכים כולם לזוג מרכזות מסויים. ה-קדפ מתפקד כמתג מנות, ותפקידו לנתב את האיתותים
בין המרכזות מבלי לשנות את תוכנם. כדי להגדיל את אמינות הרשת ה-פד9 פועל בפרוטוקול מסוג
05 60 (בניגוד לרשת 5 הפועלת בפרוטוקול 186חסוז0-חס0ו601חח00 כפי שראינו בפרק הי).
. פרוטוקול 55% היה מותאם לעבודה על קווים אנלוגיים ולכן פעל באופן איטי (4.8 קסלייש)
והפונקציונליות שלו היתה מוגבלת. פרוטוקול זה הוחלף במשך הזמן בפרוטוקול מתקדם יותר הנקרא
7 שפותתח עייי ה-ד-טזו (סדרת התקנים אא0.7). פרוטוקול 557 עובד בקצבים מהירים יותר (עד
4 קסלייש) והוא תוכנן לחבר בין מרכזות אספו מתקדמות, מרכזות טלפון (918%) וכן מחשבים.
בנוסף הפרוטוקול מתוכנן לתמוך בשרותים מתקדמים, כגון: גישה למאגרי מידע פנימיים, תפעול
ותחזוקת הרשת, שירותי רשת נבונה (או), חיוב לקוחות (פַחזווו8) ועוד.
ציור 7.4 מתאר באופן עקרוני את מבנה רשת 857. גם כאן משתמשים במתגי-מנות (פדפ) העובדים
בפרוטוקול מסוג 685/ח0ו901חחס בשלוש הרמות התחתונות, אולם פרוטוקול 887 מכיל גם מרכיבים
פרק ז' - אספו
נוספים וכן פרוטוקולים עיליים להעברת נתוניס. רשת 857 תחובר בהמשך גם למרכזי שירותים
שונים, כך שהמשתמשים יוכלו להנות משרותי מיתוג מתקדמים, הרבה יותר ממה שקיים כיום.
דיבור + נתוניס
ב
=
חיח:ה-החיחוחיהחיחוההוחוחיחיה:ת
ו
2
-
+
₪
1
-
גר
=]
₪
2
2
5
=
ב]
5
ם
-ז
0
0
קווי המנויים מתחברים לרשת 557 באמצעות 55 ([חוסק פָחוסזואא5 06ו0ז50) המיושמים ברכזות
הטלפון. ה-555 שולח הודעת 857 לאלמנט 555 אחר (המחובר אליו ישירות), או לרכזת
המיתוג פזפ. ה-פזפ5 מנתב את ההודעה ברשת 857, עד שמגיעה ליעדה: ל-פז5 אחר או
ל-507 (זחוסם |0זוח00 5614106). ה-508 מכיל את כל התוכנה והנתונים הדרושים לביצוע פונקציות
של רשת נבונה (אזסאוזסא זח6ףווו6וחו=או), לדוגמה: תרגום של מספר 800 (בארץ מספר 177) למספר
מנוי, איתור מנוי סלולרי, אישור כרטיסי אשראי שונים ועוד. בכל שירות כזה, ה-559 שולח הודעת
ל-קדפ, וזה מפנה אותה ל-509. ה-809 שולח הודעת עופטא, שמגיעה חזרה דרך רשת 557
ל-559 היוזם. אפשר לראות את ה-509 כיישרת שירותים מתקדמיסםיי, ובמשך הזמן יתווספו לו שירותים
מתקדמים אחרים, מבלי לשנות את ארכיטקטורת הרשת.
לסיכום, השיפורים של הפעלת רשת 557 הם:
₪ הפרדה בין חומרת המתג לבין תוכנת האיתותים. כל שינוי או שיפור בפרוטוקול האיתותים לא
יחייב שינוי כלשהו בארכיטקטורת החומרה של המתגים.
₪ שיפור האמינות של מנגנון האיתותים, עייי הכנסת יתירות לרשת (גיבוי אפיקים, חיבור צולב של
אלמנטים ועוד). ַ
₪ קיצור משמעותי של זמני הקמת הקשר וניתוקו.
₪ כתוצאה מכך, אפיקי התמסורת (דיבור ונתונים) יינתפסיםיי לזמן יותר קצר, ונצילותס משתפרת.
₪ יכולת הניהול של רשת האיתותים שופרה.
₪ השימוש במסגרות ופרוטוקולים תקניים ברשת 557 מאפשר הוספת שירותים נוספים, ללא שינוי
ביתר מרכיבי המערכת.
₪ רשת האיתותים היא 8916ו868, כלומר ניתנת לגידול בקצבים, בטופולוגיה, בהוספת אלמנטים
(פד5 ,505), בשיפורי תוכנה, ועוד.
2. מהו ה-אספו
משאשהההמאממק0מששהקקהממשה<0קמקשההההמטמקמההאממקקקשההקהההטאהקקנסההטתסאעק קת ההקר -ל-דכילינידך תייח ה זי <
בשנות ה-70 היה כבר ברור שצפוי גידול מהיר במכלול שרותי התקשורת הטיפרתיים (העברת נתונים,
וידיאו, גרפיקה ופקס) בנוסף לשרותי הטלפון המסורתיים, ואז החלו המחשבות על רשת ציבורית בעלת
שירותים משולבים. ה-אפפו, או בתרגומו העברי רסליים (רשת ספרתית לשרותים משולבים), אמור
להשלים את האבולוציה של רשת הטלפונים ולהקנות לה ביצועים ושרותים שיענו על דרישות המשתמשים
בשנות ה- 2000.
ה-אספו תוכנן ונדחף עייי ה-ד-טזו (לשעבר דזוסס), שראה בו רשת סיפרתית מקצה-לקצה, המשלבת
שירותי דיבור ונתונים. תקני אפפו העיקריים אושרו עייי ה-דזוסס בשנת 1984, שופרו בשנת 1988, וקבוצות
תקינה שונות (כגון אפפ! 5080 באירופה) ממשיכות בתקינה והתאמה למדינות השונות.
עקרונות ה-אספו הם:
א. תקשורת סיפרתית מקצה-לקצה (כלומר מטלפון לטלפון), המבוססת על קצב של 64 קסלייש או
כפולותיו. משמעות הדבר - הקטנת מספר ההמרות אנלוגי/ספרתי ושיפור איכות התקשורת.
ב. שילוב סוגי מידע ושירותיס שוניס באותו תווך (קו המנוי).
ג. יכולת איתות של כל מנוי לרשת בכל שלב בתהליך התקשורת, באמצעות ערוץ איתותים מיוחד
(ערוץ ס), המופרד מערוצי העברת הנתונים. ההפרדה בין האיתותים והנתונים מתקיימת בכל רכזות
הרשת. ּ
ד. שימוש במספר מוגבל של מימשקים תקניים, שיאפשרו למשתמש קשר סימולטאני לדיבור, נתוניס
ושרותים אחרים.
ה. שימוש בתשתית הקיימת של זוגות החוטים המותקנים בין הבתים לבין המרכזות. לדבר זה יש
חשיבות כלכלית עצומה, מאחר והון רב מושקע בתשתית זאת.
ו. הרשת מסוגלת לבצע הן מיתוג-מעגלים והן מיתוג-מנות. פרוש הדבר שאפשר להשיג עייי חיוג
רוחב-סרט של 64 או 128 קסלייש (לשס השוואה במודם ניתן לקבל רוחב-סרט של 33.6 קסלייש
בלבד).
1 . המעבר ל-אפפו מתוכנן להתבצע כתהליך אבולוציוני מתמשך.
3. מבנה כללי של אפפו
הההההטהההמטמטפשקהטהטמההממהההההההסההקסהקשהסהשההטקהקשמשאס/שמההמהטשקמקאההסקשמהקסהקהט/טההאמתסטכטנקסעייבקטירה-הקד.ת הירמו ן הר ,7 , ז,". ה = | >
ציור מסי 7.5 מתאר מבנה עקרוני של אספו. מהמרכזת הציבורית יוצאים ייצינורות" סיפרתיים לכיוון
בתי המנויים או המשרדים. כל ייצינוריי כזה מכיל את כל המידע הנכנס והיוצא לבית המנוי - שיחות
טלפון, נתונים, פקסימליה, וידיאו, אזעקות וכוי.
8החההה חר יקוהה החחטקה=505 פקשה5ה בההההשהטםהה המקהה ההחתחהההההחרהההסה<ההה-%ה%5הששהם525=55שבשבטקשטהטטשםהבםהטפסם ב ש4כ2פלהבהסבהם-הם הרהה ---₪ ה
פרק ז' - אספו
1-2 = ד
כלב:כר+ בק;רירב>
1 (64 קסליש)
2 64 קסליש)
(כנ+50[13) זאאתק 0 (64 קסליש)
(64 קטליש)
ציור 7.5 - מבנה עקרוני של אספו
תקני ד-טזו מגדיריס שני סוגי ייצינורות'י כאלה:
א 881 (909זוח| ₪99 88510) - בעל רוחב סרט ינטויי של 144 קסלייש. זהו התחליף לקו הטלפון הסטנדרטי
המוכר לכולם, הפועל על זוג חוטים בודד (וא2). וחם מורכב משלושה אפיקים נפרדים: שני אפיקים
בעלי קיבול של 64 קסלייש (הנקראים אפיק "פ") ואפיק אחד בעל קיבול של 16 קסלייש (הנקרא
אפיק "פ"). כל אחד מאפיקי 8 יכול לשאת שיחת טלפון, או שיחת נתוניס בקצב 64 קסלייש (פקסימיליה
4, וידאו, או ערוץ מחשב), והוא אינו מכיל איתותים (כלומר מכיל נתונים "נטויי). אפיק "פ" הוא
אפיק האיתותים, הפועל בפרוטוקול מיוחד הנקרא ס-פ 1. אפיק זה יכול לשאת גם מידע אחר (כגון:
טלמטריה, 25.א). ה-וחם נקרא גס לפעמים 28+0.
ב. |חק (6906וח| ₪816 ץזבּוחוזק) - בעל רוחב סרט של 2 מסלייש (באירופה) או 1.5 מסלייש (בארהייב).
מימשק זה משמש בעיקר למשרדים שבהם מותקנת מרכזת פרטית (8%אק). ה-וחפ האירופי משמש
להעברת 30 אפיקי 8 ואפיק ם בודד (ם+308). ה- וחק האמריקאי תומך ב- 23 אפיקי 8 ואפיק ם אחד
(ם+238). אפיקי ם במקרה זה הס בקיבול של 64 קסלייש.
ניתן לאחד כמה אפיקי 8 ולקבל אפיקים תקניים רחבים יותר:
0= 384 קסלייש
1 = 1536 קסלייש
2 = 1920 קטלייש
4. נקודות *יחוס 4
8אההקמהאפ התק טסט קמה המקס טכ הווהה טסב ה ופ4נהוקט סמה נש ל היח לד .7
ציור מסי 74 מפרט יותר את הממשקים התקניים המוגדרים ב-ד-טזו. הממשק הביתי (ו881) מנצל את
זוג החוטים (שו2) הקיים בין המרכות ובית המנוי. על גבי זוג חוטים זה מועבר האות בקצב של 160
קסלייש (המורכב מ- 144 קסלייש למידע ועוד 16 קסלייש לבקרה) בשיטות קידוד המנצלות טכנולוגיות
מתוחכמות של ביטול הד (טַח/06ח09 סח66). בשנת 1988 אושר ב-דזוסס תקן להעברת האותות בשיטה
הנקראת 2810, המאפשרת תמסורת לטווחים של עד כ- 6 ק"מ על זוג חוטים.
סוי 1005
עד 5 מכשיריס
((8₪) =ד₪ 84516 = 0 +18
+ פסל"ש (אירופה )
5. מסל"ש (אורה"כ)
((חק) ₪0 ומוק = כ + 208 ( כאירופה )
= +98 ( כרה"ב)
וק
2
-
6
1
,
פ
=]
גב
₪
מ
>
ם
9
ציור מס' 7.6 מגדיר את נקודות הייחוס התקניות ואת הציודים התקניים:
א. ט- הוא קו התמטורת בין המרכות לבין בית המנוי או המשרד (4ו2 ל-ו8₪, או4 ל-וחפ). קצב העברת
הנתונים בו הוא 160 קסל"ש (בממשק ו88) או 2 מסלייש (בממשק ופ אירופי).
ב. וזא - הוא ציוד תאוס השייך לחברת הטלפון. למעשה זהו מודם מיוחד לטווח קצר, המתאם בין
ממשק "ט" (שו2) לבין ממשק "6" (אא4).
ג. 5- הוא המימשק הביתי, הבנוי בצורת פטט פסיבי בעל 4 חוטים (ו4). ל- פטפ זה יכולים להתחבר
עד 8 ציודי קצה (פז), היכולים להיות מסופי אספו תקניים מסוגים שונים (1פז), או מסופים שאינם
אספ! (2פד) באמצעות יחידת תיאוס (8ז). קצב הנתונים בממשק 5 הוא 192 קסלייש, שמתוכם מנוצלים
4 קסלייש למידע ואיתותים (פ+28) והיתר (48 קסלייש) מנוצל לבקרת גישה, יצירת מסגרות וסינכרון.
ד ₪ - מציין ממשק קיים, כגון: 5-232ח, 25.א וכו'. יחידת התיאום (גד=ז09016/ |גחווחזפד) תפקידה לאפשר
לציוד קיים לעבוד ברשת אפפו, עייי תאום הממשק ל- פטפ-5.
ורוו כ 0 ח
פרק ז' -
אספו
ה . 2זא - מייצג מרכזת אספו פרטית, שכל השלוחות היוצאות ממנה פועלות בממשק 8. לכל שלוחה
יכול להתחבר מסוף אספו (1פד), או מסוף שאינו אספו (לפד) באמצעות יחידת תאוס (אז). 2זא יכול
להיות גם ציוד תקשורת פרטי אחר (כגון זפוטסח).
ו . ד - מוגדר כממשק שבין וזא לבין 2זא, והוא זהה מבחינה חשמלית לממשק 5. לעיתים מאחדים
את 1זא ו- 2זא ליחידה אחת הנקראת 12זא.
5. כיצד פועל ה- 8-808 >
המימשק הביתי (ש) תומך כאמור לעיל בשני אפיקי 8 ואפיק פ אחד (פ+28). בתוך הבית הוא מתפצל
ל- 5טט-5 שאליו מחובריס עד 8 מסופים, שלכל אחד מהם יש זכות כניסה שווה לרשת. ברגע שמסוף
מסויים רוצה להתחבר לרשת, הוא שולח הודעה באפיק ם ותופס את אחד משני אפיקי 8 הקיימים.
אם נדרש - הוא יכול לנצל גם את אפיק 8 השני בו-זמנית, ולשדר בו לכל כוון שירצה, כפי שמתואר
סכמטית בציור 7.7. האיתותים באפיק ם בין כל אחד מהמסופים לבין הרשת, קובעים מי יייתפוסיי את
האפיקים הפנויים ולאיזה כוון יתקשר. אפשר לכן לראות את המימשק הביתי כמרכזת קטנה, בעלת 8
שלוחות פנים ו- 2 קווי חוץ (בקיבול 64 קסלייש כל אחד).
ציור 7.7 - אפיקי 8 מנותבים לכוונים שוניס
ממשק 8 פועל כ- פטם פסיבי בעל 4 חוטים (שו4) ויש לו אופציה להעברת מתח הזנה ב- 4 חוטים נוספים.
קצב הנתונים הוא 192 קסלייש דו-מגמי (אפוקטס ווטם), ושיטת הקידוד שבה משתמשים נקראת -₪59000
6 עפחזסד (ראה ציור 7.8). בשיטה זו מוגדרים שלושה מצבים: יי1" (מצב הייחוס, זוע 0), *י0+יי (מתת
חיובי) ו-יי0-יי (מתח שלילי). במקרה של ייטיי עוקבים משתנה רמת המתח מחיובי לשלילי (ולהיפך), ועבור
1" עוקבים - רמת המתח נשארת זוסצ0.
ציור 7.8 - שיטת הקידוד בממשק 5
הנתוניס זורמיס בכל כיוון במסגרות בעלות 48 סיביות, שאורכן 250 מיקרושניה, ולכן יש 4000 מסגרות
בשניה (1 שנייה מחולק באורך המסגרת). הקצב הכולל בממשק 8 הוא 192 קסלייש (8000א48). בתוך
כל מסגרת כזאת מוקצות 16 סיביות (שתי שמיניות) לכל ערו 8 ו- 4 סיביות לערוץ ם. מכאן ברור שקצב
כל ערוץ 8 הוא 64 קסלייש (4000א16), וקצב ערו ס הוא 16 קסלייש (4000א4). בערו השידור מכוון
ה- 1זא לכוון המסופים הוקצו בכל מסגרת 4 סיביות נוספות שנקראות ₪ (שאינן קיימות בכוון ההפוך).
סיביות אלה הן ייהדיי של סיביות ם המגיעות מכיוון המסופים, ותפקידן לסייע בפרוטוקול הגישה של
המסופים לערו פ. פעולת ה"הד" מתבצעת ע"י וזא כמתואר בציור מסי 7.9.
ציור 7.9 - פעולת הייהדיי של 1זא
6 22 ור 5
פרק ז' - אספפ!ו
כפי שנראה מהציור, סיביות ם שמתקבלות מכוון רכזת אפפו (ממשק ייטיי) משובצות עייי ה- וזא בתוך
מסגרת ה-8 המשודרת לכוון המסופים. סיביות ם שמגיעות מכוון המסופים מועברות עייי ה- וזא לכוון
הרכזת, אולס במקביל הן משובצות כסיביות ₪ בתוך המסגרות החוזרות לכוון המסופים, לאחר שמתבצעת
עליהן פעולת ייהדיי.
מהי פעולת ה''הד"!
כאמור לעיל, כל המסופים מחוברים במקביל ל- פטפ-5, לכן יש להם זכות גישה שווה לערוץ פ. כאשר
מסוף אינו משדר בערו ם הרמה הלוגית שלו היא 'י1' (ווסצ 0), וכאשר הוא משדר - יופיע על הקו אות
כמתואר בציור 7.8. נניח שכל המסופים אינס משדרים, ואו כל סיביות ס בכוון אל זא הן בערך לוגי
"1" וס 0). ה- 1זא יעתיק את סיביות ם לסיביות ₪ בכוון ההפוך, ויתן להן את הערך יי1'י, שפירושו:
ערוץ ם פנוי. כאשר מסוף מסוים רוצה לשדר בערו פ עליו לוודא תחילה שהערו> פנוי, ולשם כך עליו
לספור לפחות 8 סיביות ₪ עוקבות בעלות ערך יי1'י. לאחר מכן מותר למסוף לשדר, וסיביות פ שלו מועתקות
לסיביות ם עייי זא (בהנחה שיתר המסופים נשארים במצב יי1").
כל מסוף מאזין כל האמן לסיביות = ומשווה עם סיביות פ שהוא עצמו שידר. כל זמן שהסיביות והות
(5-פ) - מותר לו להמשיך ולשדר. אולם אם הוא מגלה חוסר התאמה (כלומר סיבית ₪ שנקלטה שונה
מסיבית ם ששודרה על ידו) - עליו להפסיק מיד לשדר, כיוון שהשוני בסיביות מראה שמסוף אחר החל
לשדר בדיוק באותו הזמן (תופעה הנקראת י"התנגשות" - חסופוווסס). הלוגיקה הואת נקראת
חסו1ט!₪650 הסוזח6ח00, והיא מבטיחה שרק מסוף אחד יכול לשדר הודעה בערו פ ברגע מסוים.
0 0-1 1 0 0-1
ממשיך לשדר מפסיק לשדר
ציור 7.10 - בקרת גישה בערו פ
לאחר שהמסוף הצליח לשדר הודעה בערוץ פ, העדיפות שלו יורדת, ועליו לספור יותר סיביות '1' עוקבות
בערו ם לפני שיוכל לשדר פעם נוספת (לדוגמה 9 סיביות במקום 8). המסוף יחזור לעדיפות הרגילה
שלו (8 סיביות) רק לאחר שכל יתר המסופים על ה- פטפ-5 שידרו הודעות בערוץ פ או לאחר ששודרו
1 סיביות 1" עוקבות בערוץ 5 (ואז כל המטופים חוזרים לעדיפות הרגילה שלהם). על ידי כך הפרוטוקול
מבטיח זכות גישה שווה לערוצ פ (וכמובן לרשת) לכל המסופים. פרוטוקול הגישה בשלמותו עבור !88
(ם+28) מוגדר בתקן 430.ו של ד-טזו, ועבור ו (פ+308) בתקן 1.431 ושניהס מהווים את הרמה הפיוית
(הרמה הראשונה) של תקנל אפפו.
6. פרוטוקול ס-םג.!
לאחר שהמסוף קיבל זכות שידור בערוץ פ (כפי שתואר בפיסקה הקודמת) הוא מתחיל לשדר מסגרות
בהתאם לפרוטוקול הנקרא ס-5ג1. פרוטוקול ס-פג.! פועל ברמה השניה ומאפשר שידור מסגרות (פפוחפז=)
בין האלמנטים השונים על גבי ערוץ פ. מסגרות אלה משמשות בעיקר להעברת איתותים לצורך יצירת
וניתוק הקשר, אפשר להעביר בהן גם נתוני טלמטריה ו- 25.א בקצב נמוך, אך הן אינן משמשות להעברת
נתוני המשתמש (דבר המתבצע בערוצי 8). פרוטוקול פ-149 נגזר מהפרוטוקול הידוע 6 וסא, והוא מוגדר
בתקני ד-טזו: 1.440/1,441 (או 0.920/0.921 הזהים להם).
הפרוטוקול מגדיר 3 סוגים של מסגרות (כפי שכבר ראינו ב- 5016 ,6 ופא ו- 8-םג)):
₪ ( (60זפפהטההע) - מסגרות לא מסופררות המשמשות לחיבור הקו או ניתוקו.
₪ 5 (עזספוטזסקט9) - מסגרות בקרה, הכוללות ספרור קליטה בלבד.
₪ | (הסווהוחזסוחו) - מסגרות מידע, הכוללות ספרור שידור וקליטה.
,| 658ת אסזיד]אפסתאז |(
6 16 8
,%
ַ .
6 א
ציור 7.11 - מבנה מסגרת ס-5ג 1 (0.921)
ב ו ח
פרק ז' - אספו
ציור 7.11 מתאר את מבנה מסגרת ס-קג/1. שדה ה- |סאזא00 הוא זה שקובע את סוג המסגרת (₪,5
או ו), כפי שהדבר נעשה ב- 0 פו! וב- 8-פ 1 (ראה פרק גי פיסקה 2 ופרק ה' פיסקה 6), והוא יכול להיות
באורך 8 סיביות (במסגרות ש) או 16 סיביות (במסגרות 8 ו-ו). במסגרות מסוג | יש 7 סיביות ספרור
(5)א ו- (ח)א, ולכן אפשר לשדר עד 128 מסגרות רצופות בכל כיוון בטרס צריך לקבל אישור (תהליך הנקרא
8 סוטטסוה).
שדה הכתובת (95שספה) מכיל 16 סיביות, הכוללות את מציין 541 (זפוו1ח06! זחוסק 400655 0106ז56)
ומצייך שד (ז16ו1ח06| )חוסק-0ח₪ |גהוחחזסד).
ה- 58 הוא שדה באורך 6 סיביות המציין את סוג השירות:
איתותיס
נתונים בפרוטוקול 25.א
ניהול
ה- מז (באורך 9 סיביות) מגדיר את ציוד הקצה ומאפשר ריבוב מספר אפיקי ם לוגיים לאפיק ם פיני
אחד:
סוג ציוד קצה
בעל הקצאה לא אוטומטית (נבחר עייי המשתמש)
בעל הקצאה אוטומטית (נבחר עייי הרשת)
משדר 08060851ז8 (לכל המסופים המחובריס על הממשק)
הפעילות על ערו ם מתחילה באתתול, בצורה דומה למתואר בציורים 3.4 (- 5.6:
₪ מסגרת ט הכוללת פקודת 54816 (128 סוטטסוח) מפעילה את הצד השני ומאפסת את המונים של (5)א
ו- (ח)א.
₪ מסגרת ט הכוללת אישור אט מוחזרת ומאפסת את המונים בצד הראשון.
₪ מתחילה תקשורת בין שני הצדדים עייי שידור מסגרות 1 מסופררות, ואישורים (או בקשות לשידור
חוזר) בעזרת מסגרות 5.
₪ כאשר אין יותר צורך בתקשורת, יכול כל צד לנתק עייי שידור פקודת 180 בתוך מסגרת ש. הצד השני
שולח אישור עייי הצרוף 4ט בתוך מסגרת ט.
שים לב להבדל עקרוני בין פעולת 8-םג 1 (כמו ברשת 25.א) לבין פעולת ם-15: בממשק ם-םג יכול
להתקיים רק קשר אחד ברמת המסגרת (הרמה השנייה) בין ה- פדם וה-5ספ. המסגרות מכילות אמנם
מנות השייכות למעגלים לוגייס שוניס (ברמה השלישית), אך המסגרות החולפות בקו מסופררות ברצף.
לעומת זאת בממשק ס-5ג), מאחר והוא עובד בטופולוגיה של וחוסטוו!טו סו-וחזסם, יכולים להתקיים
מספר קשרים ברמת המטגרת בעת ובעונה אחת: בין 1זא לבין 1שד, בין 1זא לבין 2טד וכוי (ראה ציור
2) יתרה מכך, שד מסויים יכול לנהל 2 קשרים (או יותר) עס ה- 1זא. ברור שבכל קשר כזּה מתבצע
ספרור נפרד למסגרות, וכל האתחולים, האישורים, בקשות לשידור חוזר וכוי מתבצעים על כל קשר
בנפרד.
ב. ממשק כ-1..0
ציור 7.12 - קשרים ברמת המסגרת
כדי להבדיל בין הקשרים השונים הקיימים בממשק פיי אחד של ס-קג 1 (או במילים אחרות פטפ-6),
נחלק שדה הכתובות לשני מרכיבים: 5 ו-ופד כפי שתואר לעיל. ה- וסוס (שאותו הכרנו בפרק על
ץ₪98 סוחגז=) הוא בעצס צרוף שני המרכיבים הנייל. ברור שמסוף אספו המרי מספר יישומים שונים,
חייב לעבוד עם כמה ו10ם מול ה- 1זא. גם כאן (כמו ב-8ז) ל-וס.וס יש משמעות מקומית בלבד, והממשק
נקרא גס |אט (67809)ח! אזסאוז6א-ז50ט).
פרוטוקול ס-12 (שתואר בפיסקה הקודמת) דואג להעברת מסגרות בין מסופי אפפו לבין ציוד הרשת.
כל מסגרת מכילה מנה (6אס) שהיא הודעת איתות מסויימת, ושידור המנות בין האלמנטים השונים
ברשת יוצר את תהליכי ההתקשרות והניתוק.
פרק ז' - אספו
ציור 7.13 מדגיס תהליך התקשרות וניתוק בין שני מסופי אפפו (ברמה השלישית).
מסוף נקרא רשת מסוף יוזם
ו 1
. ענ 57 |
ו 1
ּ: קט ד ו וסא1סתת סאק .|
|| עסמאא00 0000020 ספאא00 |
408 דסמאאסס | . |
ו [ ו /
ו תקשות בעו ער ור ]
ו [ [
1
₪ 01מאא100ת | 2 עספאאסספת - |
| מפגמועת .| מפמוזסת - . |
1
ע זו 55 זט תי ומד מ8ג. ות
[ [
| | |
ו 1 ו ו
ציור 7.13 - תהליך התקשרות ב- אספו (ברמה השלישית)
המנוי היוזם שולח הודעת פטד55, המכילה את מספרו ואת מספר המנוי הנקרא בהתאם לספרור 164.₪
של ד-טדו, וכן מידע נוסף הדרוש לצורך יצירת הקשר (כגון: סוג המסוף). רכזת ה- אפפו הקרובה בודקת
את הודעת ה-פטד55 (האס היא מכילה את כל המידע הנדרש) ומאשרת קבלתה למסוף היווּם עייי הודעת
0ו0660סזק ]681. הודעת ה-פטדס5 מנותבת ברשת, עד שלבסוף היא מגיעה למסוף הנקרא, המאשר קבלה
עייי שליחת הודעת דסשאאסס. הודעת דספאאסס מנותבת בחזרה למנוי היוזּם ובמקביל המנוי הנקרא
מקבל אישור (40% )86חח60) מהרכזת שלו, הכולל גם את מספר ערו ה-8 שבו תתנהל השיחה.
לאחר סיוס השיחה יכול כל אחד מהמסופים לנתק, ואז נשלחת הודעת )ספחחסספום לרשת ולצד השני.
להשלמת הניתוק נשלתות גם הודעות 8616856 (- 001666 ₪616858 כמתואר בציור 7.13.
8. יישומי אספו
ןר ריפ קר ן לולא -קווונטו-קום-וור הכנ ור ה שו
העברת נתונים בחיוג על קו טלפון רגיל אפשרית כיום בקצבים של עד 33.6 קסלייש. ה-אפפו, לעומת
זאת, מאפשר קבלת רוחבי-סרט של 64 או 128 קסלייש בחיוג, ואפילו כפולות שלהם (256, 384 ו- 512
קסלייש). רוחבי -סרט גבוהים אלה וזמן החיבור הקצר של אפפו (פחות מ- 1 שנייה) מאפשרים יישומים
שאינס ניתנים למימוש על רשת הטלפון הרגילה.
אחד היישומים הנפוצים כיום ב- אפפו הוא שיחות ועידה (פַחו0ח6ז16חס6 ספטוש). בטכנולוגיה הנוכחית
ניתן לדחוס אותות וידאו ולשדרס בקצבים של 128 קסלייש ומעלה, לקבלת תמונות באיכות טובה. אם
כמות שיחות הועידה היא גדולה - רצוי להשתמש בקו נלייץ (כגון ייסיפרנת"). אולם אם השימוש הוא
נמוך, והשיחות מופנות ליעדים שונים - יותר כלכלי להשתמש ברשת ה-אפפו. מערכת ועידת-וידאו יכולה
להיות ייעודית (כמקובל בחדרי דיוניס), או אישית, שבה ה-86 נהפך למסוף וידאו. בכל מקרה לציוד
יש אפשרות לחייג ברשת אספו לכל מערכת ועידת-וידאו אחרת המותקנת בכל מקום בעולם, והמצויידת
אף-היא בממשק אפפ (ראה ציור 7.14).
29 קסליש) | | | אקפן | 29 קסליש)
יוו ₪
0 שו "יי
וידאו אישי ועידת וידאו
ציור 7.14 - ועידת -וידאו ברשת אפפו
יישום נפוץ אחר הוא שימוש ברשת אפפו לצורך גיבוי או קבלת רוחב-סרט נוסף לזמן קצר. ציור 7.15
מתאר שני נתבים (פופוטסת) המחוברים באופן קבוע בקו ייסיפרנת'י בקצב 64 קסלייש. נתביסם משמשים
לחיבור רשתות-מקומיות (אג)) ונכיר אותס באחד הפרקים הבאים. הס זקוקים לרוחבי-סרט משתנים,
בהתאם לכמות המידע העובר דרכם, ולכן מקובל לחבר אותם בקווי נלייץ (כגון ייסיפרנת'י). כדי לגבות
את המערכת, ניתן להפעיל בחיוג קו אספו בזמן נפילת קו ייסיפרנתיי, או כאשר יש דרישה זמנית לרוחב-סרט
נוסף. ציור 7.15 מתאר את היישום הזה.
₪ ו
ציור 7.15 - שימוש בקו אפפו לגיבוי
כ הו הנר כב ולבו רככ ו ח
פרק ז' - אספו
פּ
ב
כדי לקבל רוחב-סרט גבוה יותר ברשת אספו, ניתן להשתמש במרבב-הפוך (אטו פפזפטחו או אטוחו).
ציור 7.16 מתאר זוג מכשירי אטואו, המספק רוחב-סרט של 384 קסלייש בחיוג תוך שימוש ב- 3 קווי אספו
(או 6 ערוצי 8). ה-אטואו מחייג בכל קו בנפרד, ולאחר הקמת הקשר על כל הקווים, הוא מחלק את
רוחב-הסרט של 384 קסלייש ביניהם בצורה שווה. ה-אטואו בצד השני מאגד את המידע בכל הקוויס חזרה
לוּרם של 384 קסלייש, כך שהמשתמש אינו מרגיש שהמידע פוצל.
ציור 7.16 - פעולת אטשו
ה-אטואו משמש לקבלת רוחב-סרט גבוה לשיחות ועידת-וידאו, כדי לשפר את איכות התמונה. הוא גם
יכול לשמש כגיבוי לקווי נלייץ, או לגלישה (שסווזפטס) כאשר יש כמות גבוהה של מידע לומן קצר. כדי
ליצור תאימות בין אטאו של יצרנים שונים, פורסם תקן (41.4 פאז ו5אג) הנקרא גםס
(קטסז0-ע901!11ז6קסז10ח! הג וחק ח0 ה0:01ח83) 6אופאסם המגדיר את צורת העבודה, הסינכרון, תקון
שגיאות וכוי.
יכולת העברת הנתונים הגבוהה של ה-א85! תנוצל לצורך גישה לאינטרנט בקצבים גבוהים. ספקי האינטרנט
(50] = 5ז00וט0זק 567/06 +6חזסוחו) מתתקינים באתרים שלהם ציוד גישה (100855 פוסוחפח) המחובר לרשת
ייבוקיי בממשקי וזק. הדבר חוסך עלויות של התקנת קווים, מודמים, מגשרים וכו', ומאפשר גישה בקצבים
גבוהיס ממסופי אפפו או משתמשים עם מודמים רגילים. ציור 7.17 מתאר מערכת גישה של ספק אינטרנט
המבוססת על ממשק אפפו וכן על גישה בעזרת מודמים רגילים.
ציור 7.17 - גישה לספק אינטרנט
ממשק |98 בודד יכול לשרת עד 30 משתמשים בו-זמנית, כל אחד בקצב של 64 קסלייש. כדי לקבל אותה
פונקציונליות זקוקים לארון עס 30 מודמים וחיבורים לרשת הטלפון ולציוד הגישה, וגם אז הקצב
המקסימלי יהיה רק 33.6 קסלייש. יתרה מכך, ציוד הגישה בשיטת אספו מסוגל גם במקרים מסויימים
לתמוך במשתמשים עם מודמים רגילים, וזאת במידה ומשולבים בו מודמים סיפרתיים (העובדים מול
המודמים האנלוגיים בצד המשתמש).
תכונה חשובה אחרת המנוצלת ב- אספו היא הצגת מספר הטלפון של המנוי הקורא בשעה שהטלפון
מצלצל (או אף שמו וכתובתו). דבר זה מתאפשר בגלל אפיק פ, שדרכו יכול המנוי הנקרא לקבל נתונים
מהרשת (ראה ציור 7.13). אם הטלפון של המנוי הנקרא מחובר למחשב, ניתן להציג קובץ שלס השייך
למנוי הקורא בזמן שהטלפון מצלצל. פקיד בבנק יכול למשל לקבל שיחת טלפון אפפו מאחד מלקוחותיו,
ותוך כדי צלצול הטלפון מוצג לפניו קובץ כל ניירות הערך של אותו לקות. רופא יכול תוך כדי קבלת
שיחה לראות על המסך את התיק הרפואי של המטופל שלו, ההיסטוריה הרפואית, כתובת, טלפון ועוד.
שרותים אחרים האפשריים ב-אפפו יהיו: העברת שיחות, שיחות ועידה בנות כמה משתתפים, שיחת
טלפון המשולבת בהעברת נתונים, שירותי דואר אלקטרוני, מזכירה אלקטרונית, פקסימליה מהירה
(64) ,שיחות ועידה רבות משתתפים בוידיאו, שירות יקיצה אוטומטי ועוד ועוד.
שירותי טלמטריה ימצאו גם הם את פתרונם ברשת אספו. יהיה ניתן לקרוא מונים מרחוק (חשמל, מים,
ג וכו) ולהעביר את תוצאות הקריאה באפיק פ לכל מאגר מידע. שירותי אזעקות ושירותי בקרה מרחוק
יוכלו אף הם להינתן ברשת, כולל אזעקות רפואיות שתוכלנה לקבל אפיק תקשורת מיידי.
חלק מהיישומים שתוארו לעיל ניתנים לביצוע כבר היום, אך הם דורשים ציוד מיוחד ורשתות תקשורת
נפרדות. מטרת ה-אספו היא לשלב את כל אותם שירותים ולהפכם לנחלת הכלל, באיכות גבוהה ובמחיר
השווה כל נפש.
6 הדררררדדרידדדודדדודדררדדדדרדדהההרההדהההדדדהדרררדרהרהרההההדדדרררררדרהדדהדדדרדדההההדההדדרדרהדהדדדרדדדדדההדרדהררדרדדרררררר תּ
9. מבנה רמות הפרוטוקולים. של אספו
8 סם קס ענת תס ניט-2 ל פרשש: 5 בד
בפרקיס הקודמים ראינו את מבנה הפרוטוקולים של 25.א ו-חם, ובציור 6.11 מתוארות רמות פרוטוקולים
אלה. ב-אפפו המצב שונה, משוס שקיימת הפרדה בין הטיפול באיתותים לבין הטיפול במידע עצמו.
ברמה הראשונה (הרמה הפיזית) מוגדרים הפרוטוקולים 430. (עבור ו88) ו- 1.431 (עבור וק). פרוטוקול
0 מגדיר את הפעילות בממשק 5 וכפי שראינו הוא תומך בשני ערוצי 8 וערוץ ם (ם+28). כדי ליצור
התקשרות חייב המסוף להיכנס תחילה לערוף פ - תוך תחרות עס מסופים אחרים (תהליך הנקרא
הסוזט!₪650 הסו1ח19ח00 = ה6) כפי שהוסבר בפיסקה 5. לאחר מכן משודרות בערו פ מסגרות ס-םג !1
(המוגדרות בתקן 0.921) ובתוכן מנות המטפלות באיתותים ליצירת הקשר (כמוגדר בתקן 0.931). לאחר
שהקשר נוצר, ערוצ 8 מקבל את הקצאת הסיביות שלו (64 קסלייש) בתוך ממשק 5 בשיטת ואסד, כלומר
יישקוףיי לחלוטין, ללא צורך בהגדרת מסגרות ברמה השניה.
לסיכום, ערוצ ם וערוצ 8 מנצלים את ממשק 8 בצורה שונה: ערוץ ם משדר על ממשק 8 מסגרות בקרה
(לפי תקן 0.921) ובתוכן מנות בקרה (כמוגדר בתקן 0.931), ואילו ערוץ 8 משדר בממשק 5 רצף של
סיביות נתונים ללא מסגור. קיימת איפוא הפרדה בין העברת הנתונים (המבוצעת בערוצי 8) לבין מנגנון
האיתותיס המשמש להקמת וניתוק שיחות (המתבצע בערוץ פ). הפרדה כזאת בין ערוץ האיתותים לבין
ערוץ העברת הנתונים נקראת 8808 זס וטס, והיא מאפיינת את מערכות התקשורת המתקדמות (כגון 8"
ו-אזה כפי שנראה בהמשך).
ציור 7.18 מתאר את מבנה הפרוטוקולים של אפפו כפי שתואר לעיל, עבור ממשק ו8.
רמת המנה
(3)
רמת המסגרת
)2(
רמה פיזית
(1)
בציור 7.18 מתוארים שני מנגנונים: ,
₪ מנגנון האיתותים, הנקרא 8ח8וק-0 (פחגוק וסזוחסס) המטפל בהעברת האיתותים ברשת לצורך הקמת
קשרים וניתוקם.
₪ מנגנון העברת הנתוניס של המשתמש הנקרא 8ח8וק-0 (פחפוק זספט).
כפי שכבר ראינו, מנגנון האיתותים מורכב משלוש רמות, המנצלות את ערו פ, אולם מנגנון העברת
הנתונים אינו מחולק לרמות. כאשר מוקם קשר והמשתמש מקבל וכות שימוש בערוץ 81 או 82, הוא
יכול לשדר על ה- פטפ-5 כל סוג של נתונים. זרס הנתונים של המשתמש עובר ברשת בצורה שקופה (ללא
כל שינוי או עיבוד) בקצב של 64 קסלייש. העברת נתונים יישקופהיי כואת בערוץ 8 דומה להעברת נתונים
ברשת הטלפון, ולכן היא נקראת יימיתוג-מעגלים'" (פַהוחסזזאופ אוטסזוס).
מסוף 180% מסוף 18
₪ ו ₪
מתגי 18
ציור 7.19 - זרימת הנתוניס והאיתותיס ברשת אפפו
ציור 7.19 מתאר בצורה לוגית את זרימת הנתונים והאיתותים ברשת אפפו. כל מתג (רכזת) אספו מורכב
משני חלקים: האחד מטפל באיתותים בלבד, והשני ממתג את הנתונים בצורה שקופה. למעשה הרשת
כולה מחולקת לשני חלקים: תת-רשת מיתוג הנתונים ותת-רשת האיתותים.
0. ₪08 סוחגז על אספו
מא0ששאטא התא ממהקכ הט ההמקתנטק פוש קטססש הלעה טהפטט טב המטפנלקם עו שת של דנה םה הננ ,0 דד
בפרק וי ראינו כי מיתוג מסגרות (8ז) ממומש כיום בעיקר בשיטת הנתיבים הקבועים (ס/פ). למעשה
קיימת אפשרות תקנית להעביר ₪ גם על נתיבים ממותגים (80), תוך שימוש בתשתית אפפו, כמתואר
בציור 7.20.
ל ;737 5
ה
פרק ז' - אספו
מסוף 28/א15 מסוף 15/8
מתגי אע/א15
ציור 7.20 - מיתוג 8" ברשת אספו
חיוג 8ז על רשת אספו מבוצע כמו כל חיוג אפפו רגיל. הקמת הקשר מתבצעת עייי ה- 6חפופ-6, המשתמש
בפרוטוקול 6.921 (או 0.922) ברמה השניה, ופרוטוקול 0.933 ברמה השלישית. פרוטוקול 0.933 הוא
למעשה פרוטוקול 0.931 משופר, שהותאם לעבודה עס 8".
לאחר שהוקס הקשר עוברים הנתונים עייי פחגופ-ט כמו ב- אספו, אלא שהמתגים חייבים לתמוך בפרוטוקול
הנקרא 8זס00 0.922 (או 6זס60 =-פג.ו), שאותו כבר הכרנו בפרק הקודם. ברור שמתגי אפפו רגילים
(המעבירים את הנתוניס בצורה יישקופהיי) אינם מתאימים למטרה הזאת, ויש צורך במתגים אחרים
אשר תומכים בשתי הפונקציות:
₪ מיתוג נתוניס בפרוטוקול 6ז0ס 0.922 של מץ.
₪ מיתוג איתותים בפרוטוקולי 0.933/0.921 של ₪]/אפפו.
כאמור, שירות כזה עדיין אינו נפוץ כיוסם, ורשתות 8 עובדות בעיקר בנתיבים קבועים (סשם).
רג עיבום פרק דד
פששתהקממהקמ מממא הש סקט קפסלשטבה בה בה קסר בק קת הניב 22
בפרק זה ראינו את האבולוציה ברשת הטלפון, שהחלה בהחלפת התמסורת בין הרכזות מאנלוגית
לסיפרתית, המשיכה בהחלפת המרכזות האנלוגיות במרכזות סיפרתיות, ולאחר מכן אמורה להגיע לרשת
סיפרתית מקצה לקצה, רשת ה-אפפו.
רשת ה-אפפו מתוכננת לספק רוחבי-סרט בחיוג של 64 ו- 128 קסלייש (או כפולות שלהם) ובכך היא
מאפשרת יישומים שאינס ניתנים למימוש על רשת הטלפון הקיימת, כגון:
₪ שיחות ועידה באיכות גבוהה
₪ גיבוי קווי-נליץ
₪ אספקת רוחב-סרט עודף (שסוחפטס) בשעת הצורך
₪ התקשרות למאגרי מידע (כגון: אינטרנט)
ברשת ה-אפפו מוגדרים מספר ממשקים קטן והאיתותים מתבצעים על ערוצים נפרדים מערוצי הנתונים.
זה מאפשר ל-אפפו זמן חיבור קצר ותכונות (65זט:569) ייחודיות, כגון: תצוגת המנוי הקורא.
מבנה הפרוטוקולים של אפפו שונה ממה שהכרנו עד כה והוא נחלק לפרוטוקולי איתות (8חַופ-0)
ופרוטוקולי משתמש (פחפוס-ט). תהליך האיתות מתחיל בגישה לערוץ פ (תוך תחרות עם יתר המסופים),
שידור מסגרות בפרוטוקול ס-45] (0.921) ובתוכן מנות היוצרות את הקשר בפרוטוקול 0.931. לאחר
שהסתיים תהליך האיתות בערו פ, מתחיל שלב העברת הנתונים בערו 8 שהוקצה לצורך כך.
הנתוניס הזורמים בערו 8 יכולים להיות בכל מבנה שהוא, והרשת מטפלת בהם באופן יישקוףיי. לכן
לערוץ 8 אין מבנה היירארכי כמו לערוץ פ, והנתונים עוברים בצורתס המקורית על גבי ממשק 8 ומשם
לרשת.
בסיוס הפרק ראינו איך רשת אפפו יכולה לתפקד גם כרשת ₪ ממותגת. לשם כך נחוץ מתג אספו התומך
בפרוטוקול 8" (0018 0.922) במסלול הנתונים, וכן בפרוטוקולי האיתות 0.933/0.921 במסלול הבקרה.
הוזכר שכיום יישום כזה כמעט ואינו קיים, ורשתות 8 עובדות בנתיבים קבועים (5/0), ואז אין צורך
בהקמה וניתוק של קשרים.
6--ההדרדדדדדדדדדלרההרררדדררדהררהדדרררדררהה-הההרההרהדהרדדרררדדהררררלרהדרדדדרדדדדהרדדרדדדדדדדדדרדדדדרדדרדדרדדררדרדרהרדדדדדרדדררדדרררררהדררהההרר----6 פּ
| ₪
4 רו ויו
| (צטר פה ה
1. הצורך בתקינה
טנק המקש השש הובון מר דלח תמישרב
מתכנני ומנהלי רשתות תקשורת יימוצפיםיי כיום בשפע של מוצרים מתוצרת חברות שונות. מוצרים
אלה חייבים לפעול זה מול זה כדי להבטיח תאימות ותקשורת טובה מקצה לקצה. התקנים (05ז08ח518)
מבטיחיס זאת, ומאפשרים למשתמשים לבחור את המוצרים המתאימים ביותר לצרכים שלהם. מאידך,
התקנים חשובים גם ליצרנים שיוכלו לפתח ציוד תקני, שיוכל לעבוד מול ציודים אחרים ולכן יועדף
עייי המשתמשים.
השימוש בתקנים מקנה למשתמשים וליצרנים את היתרונות הבאים:
₪ הגנה על השקעות בפיתוח חומרה ותוכנה.
₪ אבטחת אורך חיים רב לציוד חדש שנרכש.
₪ השגת פתרונות אופטימליים (מבחינה טכנית וכלכלית) מתוך מגוון הציודים המוצעים בשוק.
₪ בניית ממשקים תקניים בין מערכות שונות ועתידיות.
₪ יצירת תחרות הוגנת בין היצרנים.
₪ שמוש במפרטים תקניים לצורך אפיון רכש.
2. סוגי תקנים
8 0 6-30 ג ירב
בשניס האחרונות הושקע מאמצ רב בכתיבת תקנים עייי ארגונים שונים, ומאמ זה אף מתגבר לאחרונה
כתוצאה מההתפתחות המואצת בטכנולוגיות התקשורת. התקינה מקיפה כיוס את כל תחומי התקשורת
והמחשוב: סוגי הכבלים והמחברים, מודמים, פרוטוקולים לתקשורת (25.א ,8פ) ארכיטקטורות תקשורת
(אספו, אספו-8), שיטות איתות (557), פרוטוקולים לניהול ובקרה ועוד.
למעשה, המושג ייתקן"י בהקשר של תקשורת עשוי להטעות: מדובר בהמלצות (5חסו681חפוחוחסס6א) של
גופים בינלאומיים, שאינן מחייבות אף אחד. אולס במרבית המקרים מעדיפים המשתמשים והיצרנים
לאמף המלצות אלה מן הסיבות שתוארו בסעיף הקודם.
פרק ח' - תקינתה
ניתן לחלק את התקנים לשתי קטגוריות:
א. תקנים רשמיים, המפורסמים עייי גופי תקינה בינלאומיים (ס8ו, ז-טדו) או אזוריים (שפפו, ופאה, ₪
ועוד). תהליך התקינה בגופים אלה הוא ארוך ויכול להימשך חודשים ושנים.
ב. תקנים תעשייתיים (לא רשמיים) המשמשים כתקנים למעשה (דה-פקטו). תקנים אלה נוצרים עייי
פורומיס תעשייתייס בלתי-תלויים, המורכבים מנציגי היצרנים, המשתמשים ומומחים מהתעשייה,
במטרה לזרז את תהליך התקינה ולהבטיח תאימות בין המוצרים החדשים. הם מפרסמים מפרטים,
או ייהסכמי יישום" (חפוח6פזף חסווג!חסוחפוטוחו), המשמשים לאחר-מכן בסיס לתקנים פורמליים.
הפורומים התעשייתיים הבולטים הם:
₪ ההטזסת החדה
₪ והטזס" ץג!36 סוחבז-]
₪ זדם! (6סזס:] 785% סַחוזססהוטָח= ז6הז6זהו)
3 תקנים רשמיים
ונמז סשת אפטההמשאס טסקטהמ 0מטת המקנ בדה ה שת חנ הנדמד, "5
גופי התקינה הרשמיים הבינלאומיים לתקשורת הס ד-טזו ו-80.
1 דד
ארגון 0ד! (חסוח( 5חסו81סוחטוחוחס60!סד |8חסוו8חזפוחו) נוסיד בשנת 1948 במסגרת האויימ (אט) במטרה ליצור
תקנים טכניים, תפעוליים ותעריפיים לנושאי הטלפון והטלגרף. במסגרת ה-טדו פועלים שני גופי תקינה
(ראה ציור 8.1):
א. ז-טזו (היודע יותר בשמו הקודם דזו00) המופקד על תקינת התקשורת.
ב זו (או בשמו הקודס 8ו00) שפעילותו מתמקדת במערכות שידור וקליטה (ציוד רדיו וטלביויה,
הקצאת תדרים, שידורי לווינים וכוי).
דט
ד
קבוצת / קבוצת
עבודה | עבודה
ציור 8.1 - מבנה ה-טזו | > | "]
עד שנת 1988 פעל ה-ד-טזו במחזורי תקעה שנמשכו ארבע שנים ובסוף כל תקופה התפרסם קובץ התקנים
המעודכן, המוכר יותר בצבעו: הספר האדוס (1984), הספר הכחול (1988) וכוי. מאז 1988 פועל
ה-ז-טזו בתהליכים מזורזים יותר, ומפרסס את התקנים עם השלמתם בצורת 86068 פווחש.
במסגרת ה-ז-טדו פועלות 15 קבוצות עבודה, שכל אחת מהן אחראית לנושא מסויים, וההמלצות שלהן
מיושמות עייי חברות ההפעלה השונות (כדוגמת 'יבזקיי). ה-ז-טדו עוסק בעיקר בתקינה של ציוד המופעל
ן | בעלק [
עייי חברות טלפון (דדס) כגון: מודמים, מרכזיות, רשתות מיתוג מנות, תמסורת, פקסימיליה,
אספו, אספו-8 ועוד.
תקני ז-טדו עוסקים הן בשרותי תקשורת מקצה-לקצה (כגון: סדרת ₪ - תוכנית מספור בינלייא, סדרת
6 - תמסורת סיפרתית, סדרת | - רשתות אספו ו-אספו-8, סדרת 0 - שיטות איתות בין מרכזיות) והן
בהגדרת מימשקי תקשורת שונים (כגון: סדרת א - מימשקי רשתות נתונים, סדרת צ - הגדרת מודמים ,
ועוד).
50 2
0 (ח0ו1281ח708) 518008105 |פחסווהחזסוחו) הינו ארגון התקינה הבינלייא, הקשור אף הוא לאויימ. פעילותו
החלה בשנת 1946 ומשתתפים בו נציגים של מכוני תקינה מכל העולם, כגון: ופא8 (מכון התקניס
האמריקאי), 85 (מכון התקנים הבריטי) וכן מכון התקנים הישראלי. פעילות 180 מקיפה שטחים רביסם
(חקלאות, פטרוכימיה, מינרלים ועוד), כולל תחום התקשורת שבו 180 פועלת במשותף עם ארגון 80ו
(החל משנת 1987). ל-80! יש הסכמי שתייפ עם הרבה ארגונים אחרים, כולל ה-ד-טדו (דזוס6), ולעיתיס
הוא מאמף את התקניס שלהם והופך אותם לבינלאומיים.
אחד האירועיס החשובים ביותר בהתפתחות רשתות המחשבים היה בשנת 1977, כאשר 180 החליט
להקים קבוצת עבודה, שתבחן חיבור יימערכות פתוחות" (905ו5/5 חסקס). הכוונה היתה להגדיר את
הפונקציות והפרוטוקולים הדרושים לכל מערכת מחשב לצורך התחברות למערכת מחשב אחרת, ללא
תלות ביצרן. המודל שפותח עייי אותה קבוצה נקרא מודל 05 (חסווס6חחססז6)ח! 5516 ח6קס), והוא
פורסם לראשונה בשנת 1983 כתקן 7498 80ו, ולאחר מכן כתקן 200.א של ד-טזו. במודל ה-ו08 שולבו
גם תקנים שפותחו עייי גופים אחרים, לדוגמה: תקני 25.א ו-אספו (של דזוסס), תקני רשתות מקומיות
(802 =שפו), תקני דואר אלקטרוני (400.א של דזוסס) ועוד.
מספר חברות הכריוו על תמיכה בפרוטוקולי 05 (לדוגמה: ואפו, ספ ועוד), אולס התפוצה שלהם עדיין
אינה גדולה. לעומת זאת פרוטוקולי פו/פסד (שנכיר אותס בהמשך) ממלאים בינתיים את החסר, בהיותם
בשלים, בדוקים ובעלי תפוצה רחבה (למשל באינטרנט).
פרק ח' - תקינה
3 ארגוני תקינה נוספים
פעילות התקינה של שני הארגונים הבינלייא (ד-טדו ו-180) נעזרת בעבודת תקינה של גופים נוספים, שיווכרו
להלן בקיצור:
א. םםם] (0019ח91ח= סוחסז1601= 300 [6017108|ם ]0 16טזוו5חו)
ארגון מהנדסיס אמריקאי, העוסק בפיתוח תקני תקשורת. בשנת 1980, עם ראשית התפתחות הרשתות
המקומיות, לקח ה-ששפו על עצמו את כתיבת תקני ה-אג1 הראשונים (פרוייקט 802) והוא ממשיך
בכך עד היום. תקני פפפו מועברים ל-ופא3 לצורך אישורס בארהייב, ג-א מעבירים ל-80! לאישור
בינלייא. לדוגמה: תקן אתרנט 802.3 מפפו הנקרא גם 8802.3 180.
ב. 51 (016וו51ח| 518003705 |8ח0ו31 ה8סוזסוח)
ארגון המרכו את עבודת התקינה בארהייב ומייצג את ארהייב ב-180 וב-דזוסס. ה-1פא4 אחראי לפרסומם
של מספר תקנים חשובים, כגון: ופסץ (5.פדַא), ופם (12א), 501 (3.135 א) וכן דטא50.
ג. !₪ (ה0ו45500/80 165ז51ט0ח! סוחסזזססום)
ארגון יצרני האלקטרוניקה בארהייב, נוסד ב-1924. התקנים החשובים שלו מתייחסיס לממשק הטורי
שבין מודמים ומחשבים, כגון: התקן הפופולרי 232-גופ (או בשמו הקודם 5-232), שאומצ גם עייי
ה-דזו00 ונקרא 24./. תקני ממשקים נוספים שפורסמו עייי ₪ הס: 449-ו ,422-גום ,423-גום ועוד.
לאחרונה חבר ה-ג₪1 עס ארגון אמריקאי אחר גוד (ח0ו4550090 עז1פטסח! 5חסז81סותטוחוסספופד) והם
פרסמו סדרת תקנים לכבילת מבנים הנקראים 568 מוחגום.
ד. ₪181 (5111016ח! 09708ה518 005ו91סוהטוהוה6!660ך הה6קסזטם)
הוקס בשנת 1988 עייי ד0ם6 (ארגון ה-דדפ האירופאיים), במטרה להתאים את תקני ד-עזו לדרישות
הספציפיות באירופה. חברים בו חברות הפעלה ציבוריות ופרטיות, יצרנים, משתמשים וגופי מחקר.
4. תקנים תעשייתיי
[ ידירו הש | בתינת ה :ההרלטהורבי המש טיו טר רה
תקניס אלה נוצרים עייי התארגנות וולונטארית של פורומיס תעשייתיים, המורכבים מנציגי יצרנים,
משתמשים ומומחים, במטרה לקדם טכנולוגיה מסויימת ולהבטיח תאימות בין המוצרים המפותחים.
ייהסכמי היישוםיי של הפורומים משמשים כתקנים זמניים, ולעתים הופכים במועד מאוחר יותר לתקנים
רשמיים.
נסקור להלן מספר פורומים תעשייתיים:
1 =זדם! (6סזס= 785% מחוזססהוסחם +6חז6זחו)
גוף שהוקם בשנת 1989 במטרה לכתוב מפרטים ליישומים שוניס שמופעלים על רשת האינטרנט, המשתמשים
בפרוטוקול פו. בין היתר פרסס ה-=זפ! את הפרוטוקולים הידועים ופחופד ו-פדת. המפרטים מפורסמים
בצורת 6 (פזחסוהוחס0 זסי 60651) ועוברים מספר שלבים של הערות ותיקונים עד לאישורם הסופי.
2 והחטזס; ואדה
פורוס תעשייתי לקידום טכנולוגיית ואזה, שהוקס באוקטובר 1991 עייי ארבע חברות:
דסא ,דאוחק, אעפ ו-50ם. הפורוס הביא לקידום משמעותי של פיתוח והטמעת מוצרי ואזא, במיוחד
בהקשר שָל א ] אדג. כיוס משתתפים בפעילות הפורוס כמה מאות חברות ואירגונים.
3 הטזס !6 סוחגזץק
פורום תעשייתי לקידום טכנולוגיית =, שהוקם ב-1990 עייי ארבע חברות:
,050 ,01800 ו-60₪זההדפ. פרסם שורה של תקנים (ראה פרק וי סעיף 5).
ב חיבום פרק ה'
הללאחור 2 ב
בפרק זה הכרנו את גופי תקינת התקשורת העיקריים, וראינו שהם נחלקים לשני סוגים:
א. גופי תקינה בינלאומיים רשמיים - 80ו ו-ז-טזו (דדוסס), הנעזרים בגופי תקינה אזוריים
(ששםו, הום, ופזם ואחרים).
ב. גופי תקינה תעשייתיים - =דטו, וחטזס: ודה, וחטזס חם ועוד.
כל התקנים הנייל הס למעשה בגדר המלצות, אך היצרנים והמשתמשים מתייחסים אליהם כתקנים
לכל דבר כדי להבטיח תאימות ופעולה הדדית של מוצרים שונים מיצרנים שונים.
3 8000 הווהה ו וה ו
= תה ו
1. הקדמה
כאשר רוצים ליצור קשר טלפוני, כל אשר יש לעשות הוא לחייג את המספר הדרוש ורשת הטלפונים
הבינלאומית תיצור את הקשר בצורה יישקופהיי. ההתקשרות, הנראית לכאורה פשוטה, מתאפשרת עייי
שימוש בארכיטקטורה של תקשורת הנשענת על מערכת מוסכמת של תקנים ופרוטוקולים. הספרות
שהמשתמש מחייג בטלפון שלו, נהפכות לאיתות בפרוטוקול מסויים המשודר לרכזת, ושם מבוצע עיבוד
ונשלח איתות לרכזת אחרת (בפרוטוקול אחר) עד ליצירת הקשר. עולס הטלפוניה הבין מלכתחילה את
הצורך בשימוש במערכות תקניות כתנאי להקמת רשת כלל-עולמית, ולכן חברות הטלפון באופן מסורתי
רוכשות ציוד תקני (תואם ז-טדו).
בתקשורת בין מחשבים שואפים גס כן להגיע למצב כזה, אך לא כך היו פני הדברים בתחילה. שלא
כמו בטלפוניה, תעשיית המחשבים של שנות ה-60 וה-70 לא היתה כפופה לתקנים כלשהם, והיצרניס
הגדולים פיתחו פרוטוקולים וארכיטקטורות פרטיות משלהם (כגון א5 של יבמ או גאפ של דיגיטל).
ברוב המקריס המוצרים של יצרנים שונים לא עבדו ה מול זה, ולכן המשתמשים העלו את הצורך
בתאימות ובעבודה הדדית (עזווט9זספסזפוחו) של המערכות השונות. ,
על רקע זה החליט ארגון 180 בשנת 1977 להקים קבוצת עבודה לחיבור יימערכות פתוחות'י (ח6קס
8טו5ץ9), שתגדיר את הפונקציות והפרוטוקולים הדרושים לכל מערכת מחשב לצורך התחברות למערכות
מחשב אחרות, ללא תלות ביצרן. המודל שפותח נקרא |05 (חסו1ס6חחססזס)ח! וח516ץ5 ח6ק0) והוא פורסם
בשנת 1983 עייי 150 (ונקרא 7498 80ו) ולאחר מכן גם עייי ה-דדו00 (200.א).
כבר ראינו קודם (פרק הי פיסקה 2) כי בשנת 1974 פורסם עייי ה-דזוסס התקן הראשון למיתוג מנות,
שנקרא 25.א. החידוש בתקן 25.א היה החלוקה לשלוש רמות (או שלוש שכבות), ומודל ה-ו05 הרחיב
את רעיון העבודה ביישכבותיי לכל מכלול הפונקציות המתבצעות בכל מחשב ברשת. רעיון החלוקה
לשכבות יושם למעשה לראשונה עייי אפו בשנת 197% (ארכיטקטורת א5) ולאחר מכן עייי סשס בשנת
7, ושניהס השפיעו על מודל ה-051.
2. מודל 7 השכבות (מודל ו05)
וטק סהקההטקמההטמאקט המק ממ לס סכ פה סה מ סנב הקט הבקנל הנע הנד וזם בלבר 2 המשל ₪
מודל ה-051 מורכב מיימחסניתיי בעלת שבע שכבות (ראה ציור 9.1). בכל שכבה מוגדרות פונקציות,
המאפשרות לשכבה לקבל מידע מהשכבה שמעל, לבצע עיבוד מסויים, להוסיף כותרת ולהעביר את
המידע המורחב לשכבה שמתחת. כפי שנראה מהציור, כל שכבה מוסיפה כותרת (או כותרת וסיומת
במקרה של השכבה השניה) עד שלבסוף השכבה הראשונה (השכבה הפיסית) משדרת את המידע כאוסף
סיביות לרשת. במחשב הנגדי מתבצעת פעולה הפוכה: בכל שכבה מבוצע עיבוד, המבוסס בין היתר על
פרק ט' - ארכיטקטורות תקשורת
הכותרת שנוספה בשכבה המקבילה במחשב הראשון, ולאחר מכן הכותרת מושמטת והמידע עובר לשכבה
שמעל. הכותרות "*מתקלפות" במעבר למעלה דרך השכבות השונות, עד הגעת המידע יינטויי לתוכנית
היישוס השניה.
[7
אסוז אטח
|[ ₪
קד
3
אא הזאק
וק
ו
ציור 9.1 - מודל 7 השכבות
כל שכבה מקבלת מהשכבה שמעליה יייחידת מִידע פרוטוקוליי, הנקראת טפק (ווח0 0818 וסססוסזק). לדוגמא,
השכבה השלישית מקבלת מהשכבה הרביעית שפפ-ד (0ספ אסספהגזד), ולאחר הוספת הכותרת (אא) שולחת
אותה בצורת טספ-א (90 אזסשופא) לשכבה השניה. במחשב השני, השכבה השלישית מקבלת מהשכבה
השניה את טפפ-א, היא מבצעת עיבוד על א, ולאחר מכן משמיטה את אא ושולחת את אסט-ד לשכבה
הרביעית שמעליה. בסופו של התהליך מגיע המידע המקורי שנשלח מיישום א אל יישום .
תהליך העיבוד והוספת הכותרת בשכבה מסויימת, והסרת אותה כותרת במחשב הנגדי - נקרא פרוטוקול.
לדוגמה, בפרוטוקול םוז (בשכבה השנייה) מוסיפים בסיומת המסגרת את השדה 605, ובצד השנג
מסירים אותו לאחר בדיקת השגיאות (אין מעבירים אותו לשכבה השלישית). פרוטוקול, אם כן, הוא
- פונקציה שחייבת להימצא בכל אחד מהמחשבים בשכבה המתאימה. ברור כי שני מחשבים יכולים
לתקשר אם יימחסניתיי הפרוטוקוליס בשניהס והה (הערה: כל מחשב יכול להכיל פרוטוקולים נוספים
שאינס משתתפים בתהליך).
ראינו שלכל שכבה מוגדריס תפקידים שעליה לבצע בעזרת פרוטוקול אחד (או יותר). כללי התקשורת
בין השכבות הם כדלקמן (ראה ציור 9.2):
שן באותו מחשב - מותר לכל שכבה להתקשר אך ורק לשכבה שמעליה ולשכבה שמתחתיה. בעת העברת
המידע לשכבה התחתונה מותר להוסיף כותרת (או גם סיומת בשכבה השניה), ולסלק אותה בצד
השני במעבר לשכבה העליונה.
₪ בין מחשבים שונים - כל שכבה מתקשרת רק לשכבה המקבילה לה (עייי פרוטוקול מתאים).
ציור 9.2 - תקשורת בין שכבות
3. תפקידי השכבות השונות במודל 051
- 1 פאעמעה. 5פסטב אמ ויב ליב .2-2
להלן פירוט השכבות השונות במודל 051, הפונקציות שהן ממלאות ודוגמאות של פרוטוקולים:
א. השכבה הראשונה - ייהשכבה הפיזית" (ז6ץ18 |9סו5עחפ), מגדירה את המחברים, הפינים, רמות
המתח וצורת ההפעלה של הממשק הפיוי דוגמאות: 5-232ח-הום, 5-449ח-11ם, 21.%,5 9-4 (50-8877),
ממשקים פיזיים של אג ועוד.
ב. השכבה השניה - יישכבת הקו" (ז6ץ19 %חז] 81פ), דואגת להעברה תקינה של מסגרות בין שני
אלמנטים המחובריס בקו תקשורת. פרוטוקולים ברמה הזאת מגלים ומתקנים שגיאות (כגון: סוסוּז
- 7809 180), ומפקחים על הגישה לרשת, כגון: 8-פג. (80-7776ו), אתרנט (80-8802.3ו), טבעת- אסימון
(80-8802.5!), וססת (80-9314.2!) ועוד.
ג. | השכבה השלישית - יישכבת הרשת'" (ז6ץג! אזסוווסא), אחראית לניתוב הנתונים בתוך הרשת
ולאספקת הכתובות ברמת הרשת, לדוגמה: כתובות פו (בפרוטוקול קו/פסד), מספרי ערו לוגיים
(א0)) בפרוטוקול 25.א ועוד. פרוטוקולים נפוצים בשכבה הואת הס: ? ₪1 25.א (80-8208), פרוטוקול
םן ([ססס)סזק )6חזטזח!), ופרוטוקול אפו של רשת יינובליי.
פרק ט' - ארכיטקטורות תקשורת
ד | השכבה הרביעית - יישכבת התובלה' (זַץ19 סקפחצזד), אחראית ליצירת תקשורת אמינה מקצה-לקצה
ברשת, בקרת שגיאות ובקרת תנועה (וסזוחסס שוסוז). פרוטוקולים ידועיס בשכבה הזאת הם:
סט ,סד (שניהם ממשפחת פרוטוקולי האינטרנט), ו-אפ5 של רשת "נובל".
ה. | השכבה החמישית - יישכבת השיחה" (ז6ץ18 ח0ו8655), דואגת לאיתחול וסיוס של שיחה, קובעת
את אופי השיחה (אפוקטס וו או אשוקטפ זו₪ח), ומאפשרת המשך שיחה במקרה של תקלה. פרוטוקוליס
ידועים, הם: 5סופזשא ו-065ו2 ₪66גא (שניהם לרשתות מקומיות של 8₪6!).
| השכבה השישית - יישכבת התצוגה'" (ז6ץ19 ח0ו91ח686זק), מבצעת את ההמרות הדרושות של
פורמטים וקודים, דחיסת טקסט והצפנת מידע.
השכבה השביעית - יישכבת היישום" (ז6ץ3 1 חסוופסווסקא), מספקת שרותי יישום שונים, כגון: העברת
קבצים, דואר אלקטרוני, ניהול ועוד.
מקובל להתייחס לשלושת השכבות הנמוכות בהתייחסות כוללת של יישכבות רשתיי, מאחר שראינו כי
הרשתות המקובלות (25.א, ח", אספו ובהמשך נראה שגס אג/) פועלות בתחום זה. השכבה הרביעית
מספקת שרותים מקצה-לקצה (180ח6וז0-חסו601חחס0ס), ואת יתר שלוש השכבות הגבוהות מכנים יישכבות
היישוסיי. יש לציין שלא תמיד חייבות להתקיים במחשב מסויים כל 7 הרמות ואפשר במקרים מסויימים
לעבוד גם עם י"ימחסנית פרוטוקוליםיי חלקית (בתנאי כמובן שגם בצד השני קיימת אותה יימחסניתי).
4. ארכיטקטורות פרטיות
[ > ווור וו רב <בנריהלמט הגו תלשטל ומר אבאו
מודל ו08 (שתואר לעיל) החל להתפתח רק בשנות השמונים. קדמו לו ארכיטקטורות פרטיות שפותחו
עייי חברות המחשבים השונות, כדי לאפשר חיבור המחשבים והמסופים שלהן זה לזה. ברור שכל
ארכיטקטורה פרטית כזאת, תמכה בעיקר במוצרים של אותה חברה. המפרטים של הפרוטוקולים לא
פורסמו ברבים, ולכן ארכיטקטורות אלה לא יכלו לשמש בסיס למערכת ייפתוחהיי, שבה כל הפרוטוקולים
גלויים וידועים וכל אחד יכול להתקשר לכל אחד.
1 ארכיטקטורת גאפ
בשנת 1976 הכריזה חבי אפו על הגירסה הראשונה של 584 (6זט0!וחסזה אזסאח6 פוחסופץ5) שהיא המסגרת
לתקשורת בעיקר בין התקני אפו לבין עצמם, וכן בינם לבין התקנים אחרים. ארכיטקטורת גא5 השתמשה
במבנה שכבתי בן 7 שכבות, שקדם למעשה למודל ו05 ואף מזכיר אותו במקצת, אם כי הגדרת השכבות
אינה והה (ראה ציור 9.3).
אסוזאפאמחד אסוזא וקקה
אסוזזאפסספחק
אסוזמזא סק
אסופסס5
שסן: מזמס
קאד
אסו6פווופ מ
סז חזק אסעופא
אאוו-זח ו
סופצחק סופצק
/פ
ציור 9.3 - ארכיטקטורת 4א8 -
ארכיטקטורת 5% פותחה כמה שנים לפני הופעת ה-0פ ולכן אין וה מפתיע שהיא במקורה ארכיטקטורה
הירארכית שבראשה ניצב מחשב-מארח (₪051) המנהל את כל תהליכי התקשורת. מסופי ה-8%4 (3270)
היו מסופים ללא כח-מחשוב ורשת 8א5 סיפקה נתיבים סטטיים (קבועים) בין כל מסוף לבין ה-דפסא.
בציור 3.1 ראינו דוגמה טיפוסית של רשת גא5, שבה ה-פפז מתקשר לבקרי-המסופים בפרוטוקול 501.6
(בשיטת ה-פחוווסק), ומעביר את המידע למחשב המארח. הפרוטוקול בשכבה השנייה (בין ה-סטש לבין
בקרי-המסופים) היה אס-כן 5516, ואילו בין מסופי 3270 לבין בקר-המסופים היה חיבור של כבל
קואקסיאלי בפרוטוקול סינכרוני פרטי.
ארכיטקטורת א5 היתה ארכיטקטורה ריכוזית, שלא איפשרה תקשורת ישירה בין האלמנטים השונים
(דבר שגם לא נתבקש באותה תקופה). מערכות א8 נקלטו יפה בשוק והפכו לארכיטקטורה הנפוצה
ביותר באותם ימים, בעיקר בקרב ארגונים גדולים, בנקים וכוי. אולס בשנות ה-80, בעקבות הופעת
ה-90 והתפתחות הרשתות המקומיות (אג.), התעוררה הדרישה לקישור ישיר בין מחשבים ברשת, ללא
הצורך לעבור דרך המחשב המארת. בתגובה לכך, א8ו שיפרה את מודל ה-4א5, והציגה בשנת 1985 את
ארכיטקטורת אססג (ראה ציור 9.4).
7% ררדדרדדרדדררדדרררדדדרררדדררדדדדדדדרדדדדהדרדדדדדדדדודררדדדדדדדדרידדדדדדדדדדדדדדדרדדדדדדדדדדדדזדדדדדדדדררררדדררררדרדרדדררררדדרדרדדדדדדדררייר-₪
פרק ט' - ארכיטקטורות תקשורת
אסוזס|קקא
(6.2 ()90ל
6
אקקג :
]זא
חכשא
אאו) מזמס אאו! מס
צקקה |9כ)
ציור 9.4 - ארכיטקטורת אספג
ארכיטקטורת אפקא, או בשמה המלא פַחואזסז6 ז0-060)-זססק ס6סחמטטה, מאפשרת תקשורת ישירה בין
מחשבים ברשת (שרות הנקרא בשפה טכנית זססס-0)-זפפס). ארכיטקטורת ה-אפפה מאפשרת עבודה במודל
ז הו (שהחל להתפתח באותה תקופה עם הופעת פרוטוקולי קו/פסד) והיא חלק מהשינויים ש-ו8₪ו
הכניסה ל-5%4 הנקראים ''גא5 חדשיי.
שכבת ה-א5קא מבצעת שרותי ניתוב (פַחוטסח) ברשת, ומאפשרת למחשבים השונים ברשת להתקשר
ישירות זה לזה. ה-אפקג הוא למעשה יישקוףיי לפרוטוקולים בשכבה השניה, ומסוגל לפעול מעל 501.6,
אתרנט, טבעת-אסימון (חד), וסס", 25.א, חם, אפפו וגם אזג (חלק מפרוטוקולים אלה נכיר בהמשך).
מעל שכבת ה-אפקג נמצא פרוטוקול 46 (5ח0ו63חטחזח 00 וה8זטסזק-0ן-וה8זטסזק 080ח4098) הידוע גם
בשמו הטכני 106.2. הוא מקביל לפרוטוקול ה-חסו5655 של ה-051, ותפקידו לאפשר לתוכניות המורצות
על מחשבים שונים (בסביבת 4א5) להתקשר ביניהן ישירות. בטרמינולוגיה של 4א5 המושג *ח0ו8655"
פרושו קשר בין שתי יחידות לוגיות (כגון 06.2)), שבאמצעותו היישומים מעבירים מידע זה לזה. ב-5₪4
המקורי 8ח0סו5655 יכלו להתקיים רק בין ה-10 במחשב המארח, לבין ע1 במסוף (כגון: 101 - מדפסת,
2 - מסוף 3270 וכוי). אולס, שני מחשבים שבהם מותקן פרוטוקול 06.2 יכולים להקים ביניהס
ח0ו5685 ישירות (ללא התערבות המחשב המארח). ניתוב המידע בתוך הרשת עבור ה-חסו5658 מבוצע עייי
פרוטוקול אפפא. אפשר לכן לראות את ה-ח0ו5985 כצינור בין שני ש, שדרכו מועבר מידע בין היישומים,
והצינור נוצר עייי פרוטוקול אקסה.
כדי לאפשר ליישומים שונים לרוץ בצורה יישקופהיי על מחשבים שונים, קיים מעל שכבת ה-6פסה ממשק
יישוס הנקרא 6-6 (חסו81סוחטו 60 זס? 161806ח! חַהווהוחפזףַסזק הסוחותס6). אנו נכיר בהמשך ממשסי
יישום נוספים, הנקראים באופן כללי | (6₪906!ח! וחפזטסזק חסווהסווקקג). תוכנית הנכתבת על ממשק
ופא מסויים, תוכל לרוץ על כל מחשב שבו מותקנת תוכנת ה-וקג הזאת. לכן כל יישוס שנכתב על ממשק
0 יוכל לרוץ ללא כל שינוי על כל מחשב התומך ב-091-0.
אפ! המשיכה בהרחבת ה-4א5 ובמודל הארכיטקטוני הכולל שלה (הנקרא זחוזקפטו8 פַחואזסצווסא ותםו)
נכללת גם תמיכה בפרוטוקולי הניתוב פו/פסד, ו05 ו-פסודפא, בנוסף לפרוטוקול הניתוב אקפא. ברמות
הנמוכות (שכבות 1 ו-2) תומך המודל בפרוטוקולים אתרנט, טבעת-אסימון (חד), ופסז, אפ ואחרים.
2 ארכיטקטורת האפ
חבי דיגיטל (0שם) הכריזה בשנת 1977 על ארכיטקטורת האפ (פזטוספאחסזה אזסווסא וזומום), ומשפחת
המוצרים המרכיבים את הארכיטקטורה (חומרה +תוכנה) נקראת חספפ. הארכיטקטורה המקורית
תוכננה למערכות המחוברות זו לּו במרחקים קצרים (בממשקים מקבילים), אולס הכרות האתרנט
בשנת 1980 הפכה אותו לשיטת החיבור המועדפת בין מחשבי ס6פ.
ה-4אפ התפתח במשך השנים בכמה שלבים. בשנת 1982 הוכרז שלב 4 (/! 856ח8) ובו היו כמה חידושים
לעומת שלב 3 (לדוגמה: השימוש בפרוטוקול הניתוב פופ וכן בגישור ל-4א8) ובנוסף הוא כלל הכרזת
כוונות על שילוב פרוטוקולי ו08 בארכיטקטורת האפ. שלב 5 של גאפ (/ 856ח0) פורסם ב-1987 וכלל
תאימות מלאה למודל |05 וכן תאימות אחורה לשלב 4 של האפ. בשנת 1991 הכריזה חבי 6שם על
אסטרטגיה שנקראה 8אזסואפא ססַגחפשטה, וכללה תמיכה גם בפרוטוקולי פו/פסד וכן את היכולת לתמוך
בכמה פרוטוקולים בו-זמנית (פרוטוקולי 0שפ המסורתיים ובנוסף פו/פסד ו-051). לדוגמה: משתמשים
יכולים להעביר מידע בין שני יישומי פו/פסד תוך שימוש בפרוטוקולי ניתוב של ו05, או בין יישומי 05
הרצים על פרוטוקולי ניתוב פו/פסד.
ציור 9.5 מתאר את ארכיטקטורת אפ בשלב 5 (/ 856חק). שתי השכבות התחתונות כוללות פרוטוקולי
אפ יימסורתייסיי (כגון: קואססס ,25.א, אתרנט וכוי). שכבות 3 ו-4 משלבות בין פרוטוקולי גאפ לבין
פרוטוקולי 05 ומהשכבה החמישית ומעלה קיימת הפרדה בין פרוטוקולי אפ (התואמים לפרוטוקולי
אפ משלבים קודמים) לבין פרוטוקולי |05.
בשכבה הראשונה והשנייה אנו מוצאים את הפרוטוקולים 6.ופו, ץאססס -25.א שכבר פגשנו קודם.
בנוסף ה-גאפ מאפשר עבודה על רשת אתרנט (שחבי דיגיטל היתה אחת ממיסדיה) וכן על רשת וספץ.
שתי רשתות אלה נכיר בהמשך.
כו ב 1
פרק ט' - ארכיטקטורות תקשורת
תסגז 1 51
ת10ז8ת1656ע 0051 55510 8
0
מסן5655 0051 6
ציור 9.5 - ארכיטקטורת גאם, שלב 5
בשכבה השלישית נמצאים פרוטוקולי ניתוב של ו05 ושל אפ (למשל 255.א). בשכבה הרביעית נמצאיס
פרוטוקולי תעבורה של 051 וכן פרוטוקול התעבורה של הגאס שנקרא פא (|ססס)סזם 5011065 אזסש6א).
בומן הקמת הקשר מוחלט עי"י השכבות הגבוהות באיוה פרוטוקול תעבורה להשתמש.
מהשכבה החמישית יש שתי יימחסניותיי פרוטוקולים: האחת של 051 והשניה של אאפ. יישומי ו09 רצים
על שלושת פרוטוקולי 051, ואילו יישומי ואס רצים על שכבת |סזח00 ח0ו5655 האם, הכוללת גם שרותי
מיפוי שם/כתובת: שמות משתמשים המגיעים מהשכבות הגבוהות מתורגמים לכתובות, וכתובות המגיעות
משכבות נמוכות מתורגמות לשמות (בתאימות לשלב 4 של גאם). שכבת ה-01ז₪ח00 חסו5955 גאפ מחליטה
גם באילו פרוטוקולים נמוכים להשתמש (האפ או 051).
3 ארכיטקטורת פאא
ארכיטקטורה פרטית נוספת הראויה לאיזכור היא 085 (51905ץ5 אזסצח6א אסזסא) שפותחה עייי חבי זירוקס
ופורסמה בשנת 1981. זוהי ארכיטקטורה שתוכננה לחבר מחשבי 80 על רשת אתרנט (רשת שפותחה
במעבדות זירוקס) ולכן היא עובדת בשיטת מחשב-למחשב (ז0-068ו-0661). כמה מיצרני הרשתות המקומיות
(אג1) בחרו בגירסאות של פאא לשימוש בתוכנת הרשת שלהם ופיתחו פרוטוקולים בשכבת היישוס
(שכבה 7) שעובדים על פאא, כגון: נובל (המשתמש בפרוטוקולים אקן/56% במערכת 8ז69א המקבילים
לפרוטוקולים תפו/פפ5 של פאא), 300% ו-8ע. ציור 9.6 מתאר את ארכיטקטורת פאא.
אאס/וסא
אאו מזס
0ופץחק
01
ציור 9.6 - ארכיטקטורת פאא
הפרוטוקולים העיקריים במשפחת ה-פאא הם:
₪ קפ! - פרוטנקול מסוג 1655ח0ו1ס6חחס0 (או חזחְום), הכולל שלושה שדות של כתובות: כתובת מחשב
היעד (51ס8), כתובת הרשת (אזסשופא) שאליה שייך מחשב היעד, וכתובת המבוא (ו500%8) במחשב
היעד.
שן 50 - פרוטוקול מסוג 60וח6וז0 - ח0ו800ההס6 המבטית החלפת מידע אמינה בין שני הצדדים, עייי
סיפרור ההודעות, בקרת זרימה ובקרת שגיאות.
₪ קוח (|סססוסזק הסוווחזס!ח! פַהווטסת) - פרוטוקול ניתוב מפורסס שייאומציי גם עייי ||אוסא ו-קו/ססד.
לחברת יוירוקסיי היתה אם-כן תרומה משמעותית להתפתחות הרשתות המקומיות, שהתבטאה בפיתות
רשת אתרנט הפופולרית, וכן בארכיטקטורת פאא.
5. ארכיטקטורות פתוחות
בסעיף הקודם ראינו מספר ארכיטקטורות פרטיות, שנוצרו עייי חברות מסחריות בשנות ה-70 כדי
לאפשר קישוריות בין המוצרים שלהן (כגון: 4א5 ו-4אפ). ארכיטקטורות אלה חייבו את המשתמשים
(בדרך-כלל) להמשיך ולרכוש מוצרים מאותה חברה, משוס שהארכיטקטורה הפרטית לא איפשרה חיבור
מוצרים של חברות אחרות.
8כההדדדרדדדדרהדררדרררדרדדדדדדדררדררדררדדדדדררררדרדדדדדרדדדדדדררדררדרררדררדרדרררדדדדדדדדדדדררדדדדדדרדרררדררדררדדדרדדדדדדדרדדדדדרררדרדדרדררהד-----0
[15
פרק ט' - ארכיטקטורות תקשורת
מצב זה החל להשתנות בשנות ה-80, כאשר ארגון 0 פירסם את מודל [05, שהיה "אב טיפוסי
לארכיטקטורה פתוחה. כדי שארכיטקטורה תהיה ייפתוחהיי היא צריכה לקיים כמה תנאים:
₪ כל הפרוטוקולים והממשקים צריכים להיות מפורסמים וגלויים, וכל אחד יכול לרכוש אותם.
₪ הארכיטקטורה צריכה להיתמך עייי גוף תקינה בינלייא (או שווה לו).
שן הארכיטקטורה יכולה לפעול על מחשבים מסוגים שונים וכך היא מאפשרת לכל מחשב לדבר עם כל
מחשב.
₪ חייב להיות מנגנון שבודק את המוצרים השוניס מול התקן.
מודל (05 שתארנו בראשית פרק זה תוכנן מלכתחילה להיות ארכיטקטורה פתוחה, וחברות המחשבים
הגדולות (ו8₪ו, סשס, פא ועוד) הכריזו על תמיכה בו. אולס פרוטוקולי ו08 לא הצליחו עד כה להקלט
בשוק בצורה משמעותית ואת מקומם תופשים בהדרגה פרוטוקולי פופסד, שהפכו יידה-פקטויי לארכיטקטורה
פתוחה. פרוטוקולי פו/פסד מיושמים ברשתות אינטרנט ויכולים כיום לפעול על רוב המחשבים הנפוצים
בשוק.
06 ארכיטקטורת קוקסד
[| ינה גוו - דודק ה תהק ו- ה הקה ומומ הנה ללה ררל ו
מה שידוע כיום כרשת ייאינטרנטיי, החל למעשה בשלהי שנות ה-60 כניסוי של משרד ההגנה האמריקאי
(ססם), בניתוב מידע באופן אמין בין אתרים שונים. בשנת 1969 חוברו מחשבים ב-4 אוניברסיטאות
וכך נוצרה רשת זםאהפחה (על שם סוכנות המחקר עְסחס40 6015[סזק ח0ז36568 0ַ6סח1004). הרשת גדלה
בהתמדה ולמתכנניה התברר כי יש קושי לחבר מוצרים של חברות שונות. ב-1973 הוקס צוות מחקר
שמטרתו היתה לפתח שיטה שבעזרתה יהיה ניתן לחבר בין כל מחשבי הרשת, תוך שימוש באמצעי
תמסורת שוניס ובקצבים שונים. ב-1978 העבודה הושלמה ברובה והפרוטוקולים שפותחו נקראו פוופסד.
בשנת 1983 הוחלט שפרוטוקולי פו/פסד יהיו פרוטוקולי הניתוב הרשמיים ברשת, ומאז, הצלחת רשת
האינטרנט היתה גס הצלחת פו/פסד.
ציור 97 מתאר את ארכיטקטורת קו/ססז:
קואא8] פאכ |דסואס |פדוא5|זטאופ] קדק
אאן
אסוזא וקקה
אסוזמזאפפפחק
90590
פאז
אזס/וסא
אאו) מס
צצ
וצח
ו
ציור 9.7 - ארכיטקטורת סו/פסד
במקורס היו פו/פסד פרוטוקולים ברמות 3 ו-4 בלבד:
שן 801).
פרק י' - מהפיכת ה-6ק
-
[-)
ךר
4. אפשרויות התקשורת מה-0ק
[ ו
בציור 10.1 ראינו כיצד מחברים כרטיסי הרחבה שונים ל-0פ, לצורך יצירת התקשורת החיצונית. מספר
כרטיסי תקשורת פותחו במשך השנים (עייי יבמ ויצרנים אחרים) ולהלן נסקור מספר כרטיסים טיפוסיים:
א.
כרטיס תקשורת אסינכרוני - מאפשר תקשורת טורית בהתאם לתקן 518-85-232, ומשמש לחיבור
ה-80 למודם חיצוני, מרבב, שרת מסופים וכוי. ציור 2.1 מדגים שימוש בכרטיס זה בחיבור למודם
חיצוני.
כרטיס מודם/פקס - יישום זה מתואר בציור 2.2. המודם הפנימי חוסך מקום, הספק, כבלים
ומחבריס.
כרטיס פקס ייעודי - משמש בעיקר לשרתי פקסים (דוגמה: כרטיס א080₪918).
כרטיס דימוי (אמולציה) למסוף 3270 ₪פו - ביחד עם תוכנה מתאימה מאפשר ל-0ם לדמות מסוף,
ולהתחבר ישירות לבקר מסופים מסוג 3174 באמצעות כבל קואקסיאלי. הדבר מאפשר למשתמש
ה-80 לבצע עבודות עצמאיות במחשב, ובשעת הצורך להכנס למחשב יבמ תוך דימוי למסוף. כרטיס
כוּה מסופק אמנם עייי יבמ, אך המוצר הנפוץ ביותר בשוק הוא כרטיס גחו של חברת 08פ.
כרטיס רשת מקומית (אג)) - מאפשר ל-80 להשתתף ברשת מקומית. מאחר וקיימים סוגים שונים
של רשתות מקומיות (אתרנט, טבעת אסימון וכוי), נחוץ להתאים את סוג הכרטיט לסוג הרשת.
בגלל הפופולריות הרבה של רשתות אג, קיים הצע גדול בשוק של כרטיסים בעלי ביצועים שוניסם
לתמיכה בסוגי רשתות וערוצים שונים. משפחת כרטיסים פופולרית במיוחד היא זו של חבי 360₪.
כרטיסי רשת מהירים - עם התפתחות טכנולוגיות הרשת המהירות, כגון: אתרנט מהיר (100 מסלייש),
ופפ" (100 מסל"ש), ו-אזג (155 מסלייש), מוצעים גם כרטיסי רשת מהירים מתאימים.
כרטיס 25.א - מאפשר חיבור ה-86 לרשת מיתוג-מנות, והפיכתו ל-שזס 25.א.
כרטיט אספו - הופך את ה-80 למסוף תקני ברשת אפפו, תוך ניצול כל האופציות האפשריות ברשת
זו (כולל שיחות טלפון וועידת-וידיאו בחיוג).
כרטיסי מולטימדיה - קיים בשוק הצע גדול של כרטיסי קול (הנפוצים שבהסם הם מתוצרת חבי
6), וכן כרטיסי רדיו וטלויזיה, ההופכים את ה-86 למקלט טלויזיה או רדיו.
י
5 מיבום פרק י
ל 0
בפרק זה למדנו על התפתחות המחשבים האישיים, החל ממחשבי זא/0ש שהופיעו בראשית שנות השמונים,
ובהמשך מחשבי זג (286), 386, 6 ופנטיוס. התקשורת החוצה ממחשבים אלה מתבצעת בעורת ערוצים
(80505), שלתוכם נתקעיס כרטיסי הרחבה מסוגים שונים: מודמים, כרטיסי רשת, 25.א, אספו ועוד.
ערוצי המחשב הנפוצים הם: 18 (16 / סיביות), 54ום ו-₪08 (32 סיביות) ו-801 (32/64 סיביות). במחשבים
נישאיםס הערוץ התקני כיום הוא 0010018 (0ז63 56), אך בקרוב יוחלף בערו מסוג 808 0ז08.
ערוץ ו0ק, בעל היכולת הגבוהה להעברת נתוניס (8/599! 30-100, או 240-800 מסלייש), הוא הערו
המתאים ביותר לכרטיסי רשת מהירים, או כרטיסים הדורשים ביצועים גבוהים. הוא גם מסופק כיום
כערוף תקני עם מחשבי הפנטיום.
00 / 1 7 ו ו !
1. הקדמה - אג מול או אא
[ ריינ כטק ושמ ינב הששו ו
כפי שראינו בפרק הקודם, המחשב האישי הפך לכלי עיקרי בכל משרד ותפוצתו עלתה בקצב מהיר.
לאחר שהפך לכלי המיחשוב הסטנדרטי של המשתמש הבודד, הועלתה באופן טבעי הדרישה לשפר את
משאבי המיחשוב בארגון עייי חיבורס לרשת תקשורת מקומית. השיפור מתבטא בשיתוף ציוד היקפי
יקר (כגון: מדפסות לייזר, דיסקים וכוי), גישה מהירה של כל 80 לכל מחשב אחר ברשת לצורך העתקת
קבצים, גישה לאמצעי תקשורת חיצוני (מודם, פקס, אינטרנט) והרצת יישומים משותפים, כגון: דואר
אלקטרוני. למעשה ניתן לנצל את שרותי הרשת בצורה יעילה בכל אתר שיש בו שני מחשבים לפחות.
לכן אין זה מפתיע שכמות המחשבים האישיים המחוברים לרשתות עולה בהתמדה, ואפשר למצא רשתות
תקשורת מקומיות (רת'ימ או באנגלית 48 - 65זסשוו6א 168 ו1.008) לא רק בחברות גדולות, אלא גס
במשרדים קטנים (עורכי-דין, מרפאות, סוכני ביטוח ועוד).
בפרקים הקודמים הכרנו רשתות תקשורת מרחביות (א4/ - 65זסשו 68זת 6טואו) מסוגים שונים: טלפון,
5, ח; ו-אספו. רשתות אלה מאופיינות בפריסה גיאוגרפית רחבה (ולמעשה בלתי מוגבלת), בבעלות
ציבורית, או פיקוח ציבורי (כדוגמת ייבזּקיי) ובקצבים נמוכים יחסית. אולס המאפיין הבולט ביותר
של רשתות אגא הוא שהן פעלו באופן מסורתי בשיטת 6פוחסוז0-חסו!0פחחס6 (60) (ראה לדוגמא פרק
ה' פיסקה 2). בשיטה זו נוצר קשר (מסלול) בין שני הצדדים עוד בטרס החל שלב העברת הנתונים,
והוא מתנתק בסיוס התקשורת. תהליך התקשורת ברשתות מסוג כזה מורכב לכן משלושה שלבים: שלב
הקמת הקשר (חיוג), שלב העברת המידע ושלב הניתוק, שבו משוחררים כל המשאבים שהוקצו לטובת
המסלול הזה.
רשתות תקשורת מקומיות (רתיימ) פועלות בשיטה שונה לחלוטין, שיטת 0וחסוז0 655/ח0ו601חחס60 (01).
הנתונים מכל מחשב ברשת נשלחים במסגרות, הכוללות את כתובות השולח והנמען, וכן ייארוזים'י
במסגרות פרוטוקולים עיליים. הרשת אינה מקצה מסלול מיוחד להתקשרות בין הצדדים, אלא כל מסגרת
מנותבת בהתאם לכתובות שהיא מכילה.
פרק י''א - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (148)
ציור 11.1 - רשת אא] בסיסית
לכל מחשב (או תחנת עבודה) המחובר לרשת יש כתובת, הצרובה על כרטיס הרשת שלו. אם מחשב א
רוצה לשלוח נתונים למחשב 2, הוא מחלק אותם למסגרות. בכותרת של כל מסגרת יש שדות של ייכתובת
השולחיי (מאת א) ו-ייכתובת הנמעןיי (אל 2). המסגרת המשודרת מתחנה א מופצת לכל התחנות האחרות
המחוברות לרשת. כל תחנה משווה את הכתובת י"אליי (? במקרה שלנו) עם הכתובת העצמית שלה, ואם
הכתובות שונות - התחנה הקולטת תתעלם מן המסגרת. אולם כרטיס הרשת של מחשב 2 יוהה את
כתובתו, יקלוט את המסגרת ויעביר אותה לעיבוד במחשב. אפשר לכן להגיד שרשת א/! בסיסית עובדת
בצורה של שידור כולל (0860851ז8), וכל מסגרת הנכנסת לרשת מופצת במקביל לכל התחנות, אבל נקלטת
למעשה רק עייי תחנה אחת. מנגנון מיוחד הנקרא יישיטת גישה" (|סזוחס0 60955) מבטיח את הגישה
המסודרת לרשת של כל מחשב. (הערה: ברשתות של היום קיימת גם טכנולוגיה של מיתוג, המבטלת את
השימוש בשידור כולל והופכת את הרשת למתג מסגרות, כפי שנראה בפרק ""ז).
מאפיינים נוספים של רשתות מקומיות הם:
₪ פריסה גאוגרפית מוגבלת - בניין, קבוצת בניינים או קמפוס. (הערה: בהמשך נכיר גם שיטות לחיבור
מרוחק בין רשתות מקומיות).
₪ תקשורת בקצבים גבוהים (10 עד 100 מסלייש הם היוס קצבים מקובלים ב-אג/, לעומת 2 מסלייש
שנחשב לקצב גבוה ברשתות אגאו).
₪ הרשת נמצאת בבעלות פרטית וניהולה נמצא באחריות הארגון.
טכנולוגיית ה-א 1 התפתחה בצורה מהירה והטביעה את רישומה על כל שיטות ויישומי התקשוב. קצבי
העבודה של הרשתות עלו (לדוגמה: האתרנט, שהחל את דרכו בקצב של 10 מסלייש, פועל היום גם ב-100
מסלייש וכבר יש הכרזות על מוצרים שיפעלו ב-1000 מסלייש). הטופולוגיות של ראשית הטכנולוגיה -
טופולוגיות הערוץ המשותף (%190/8 90ז8ח5) - פינו את מקומן לטופולוגיות של מיתוג (₪603 66ח0ו1ש5),
וגס אמצעי הכבילה השתנו. הרשתות של היוס שונות במידה רבה מהרשתות שפעלו אך לפני עשור שנים,
אם כי הפרוטוקולים הבסיסיים לא השתנו.
. התפתחות רשתות מקומיות
ו ה קושה הגנו ו 2/0
הרתיימ הראשון היה האתרנט, שפותח במקור עייי אסחפא בראשית שנות ה-70 כפרוייקט מחקר, ותוצאותו
פורסמו לראשונה ב-1976. בהמשך הצטרפו גם החברות אינטל ודיגיטל, והמפרטים הראשונים פורסמו
על-ידן בשנת 1980. גירסה מתוקנת אומצה עייי ה-פטפו ואושרה כתקן הנקרא 802.3. האתרנט הפך
לרת"מ הפופולרי ביותר, וכמות ההתקנות שלו כיום עולה על כל רשת אחרת.
כניסת יבמ לשוק הרתיימ היתה איטית במקצת. תחילה הכריזה יבמ (בשנת 1984) על מערכת הכבילה
(0ח6ו5ץ5 חַחוו680). לאחר מכן הציגה את אזסושופא ₪6 שהיתה במקורה רשת רחבת-סרט (0ח8608סז8)
שפעלה על כבל קואקסיאלי (כמו טלביוּיה בכבלים) בקצב של 2 מסלייש. בשנת 1985 הכריוה על רשת
"טבעת אסימון" (פַחוה הסאסד) שאף אושרה כתקן עייי פשטו (802.5).
[
עיקר מאמצי הפיתוח של יבמ בתחוס הרשתות המקומיות בשנים האחרונות מופנה לכיוון טכנולוגית
טאייס (טבעת אסימון), וזה כולל העלאת הקצב ל-16 מסלייש (לעומת 6 מסלייש בתחילה) ופיתוח התקני
גישור שוניס לרשתות אחרות ולרשתות גא5.
ענק תקשורת אחר, ד8זא, פיתח אף הוא רתיימ בשס אג וח גז5, הדומה בעקרון פעולתו לאתרנט, אך
פועל בקצב של 1 מסלייש על זוגות שזורים. יתרונו העיקרי של ה-אג-וחגז5 הוא המחיר הנמוך של
התשתית הנדרשת (חוטי טלפון), אולם חסרונו הוא הקצב של 1 מסלייש, הנמוך לעומת האתרנט (10
מסלייש) והטאייס (4 או 16 מסלייש). ה-אג והדפ הוכר אף הוא כתקן עייי פפפו ונקרא: 802.3 188565.
משמעות השם היא: 1 מסלייש, קידוד 8856806 ואורך מקטע של 500 מטר. בהמשך הכריוה דאזג על
רשת 10 אג וההד5, הפועלת בקצב של 10 מסלייש.
ה-זפאסהּה היא רשת מקומית שפותחה עייי חברת זאוספגדם, ולמעשה היתה הרתיימ הראשונה שפעלה
בצורה מסחרית עוד בשנת 1977. זוהי רשת הפועלת בקצב של 2.5 מסלייש על קואקס דק (אמסס אווד),
זוגות שזורים או סיבים אופטיים. למרות שהרשת אינה מבוססת על כל תקן של שספו (בניגוד לרשתות
שצויינו לעיל), היא זכתה לפופולריות גדולה בארהייב ובאירופה בעיקר בשל מחירה הנמוך. גירסה
מתקדמת ומהירה יותר, 8:05 זפאסחה, מוצגת לאחרונה, ופועלת בקצב של 20 מסליש.
רשת אדוא06. של חבי טוקפא נועדה לרשת מחשבי מקינטוש. הרשת עובדת בקצב איטי (יחסית)
של 230.4 קסלייש בטופולוגיה של 805 (ראה להלן), על זוגות שזורים מסוככים באורך כולל של 300
מטר. מחשבי מקינטוש נמכרים כשהם כבר מצוידיס במימשק לרשת, ולכן בניית חרשת אינה כרוכה
וו בורכ ו ה
פרק י''א - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (א14)
כמעט בכל השקעות. זה מסביר את הפופולריות הרבה של רשתות א וגד0641, למרות שגם הן אינן
מוכרות כתקניות עייי םששו.
בנוסף לרשתות שצויינו לעיל קיימות בשוק רשתות מקומיות בתחום הנמוך, לא תקניות, הזוכות לפופולריות
רבה בשל מחירן הנמוך וקלות התקנתן ותפעולן. נציין כדוגמה את רשת סודפאזאג 1 שפעלה בקצב של
2 מסלייש על זוגות שזורים, והתאימה במיוחד לרשתות בגודל של 2-20 משתמשים. לאחרונה יצאה גירסה
של סודפזא 1 הפועלת בקצב של 10 מסלייש (אתרנט), והמתאימה למספר גדול יותר של משתמשים.
נסכם את האמור בפיסקה ואת בטבלה הבאה (התקנים ושיטות הגישה יוסברו בהמשך):
3
1088856 5/1
5
דםאתפהזם 05/6
סאום אםאסד
זשא 6
א ]הדפ
טא"ס
05
1.3
1 8990 5
0
0
אסימון
אסימון
050
פרטית
0 אה והמדפ
זםא6סחג
+זםא6ח
0
6ו|דפ זא |
3 מבנה רשתות ו
100000008סטה מ הפס המק מס אהססמקטפ מקהנפההב לככ לעמ תוקרי מעב היל
כפי שראינו בציור 11.1, רתיימ (אג/) היא ייענן" שמחוברים אליו מחשבים וציוד הקפי מסוגים שונים.
הייענן" מתפקד למעשה כמתג מסגרות: כל מסגרת הנכנסת לרשת מנותבת למחשב היעד על פי הכתובת
שבתוכה. כדי לחבר מחשב לרשת יש להתקין בו כרטיס מיוחד, הנקרא יכרטיס רשת"
(0910=10 61806)ח! אזסשווסא), הכולל כבר את הלוגיקה של שיטת הגישה לרשת, וכן כולל את המספר
הסידורי של הכרטיס כפי שנצרב עייי היצהן ואינו ניתן לשינוי. כרטיס הרשת והייענןיי חייבים לדבר באותה
שפה, שהיא שיטת הגישה לרשת, או פרוטוקול הגישה לרשת.
בנוסף לאמור לעיל יש להגדיר את צורת העבודה של הרשת, הנקבעת עייי מערכת ההפעלה של הרשת
(05א=וח5/516 חַחו81ז00 אזסשזסא). כאן יש שתי אפשרויות:
₪ רשת שיוויונית (ז66ש-0ו-ז66ק), שבה כל המחשבים שווים, וכל מחשב יכול לפנות ולקבל שירותים
מכל מחשב אחר ברשת. דוגמאות: 95-פאוסטח;)), 0ו1951ח.!, א|זסוקת.
₪ רשת לקוח/שרת (זפטזספעחפווס), שבה מוגדריסם מחשבים מיוחדים הנותנים שירותי-רשת (כגון: שרת
קבצים, שרת הדפסות, שרת דואר אלקטרוני, שרת פקס וכוי). כל היתר מוגדרים כלקוחות, הפונים
לשרתים השונים בעת הצורך. דוגמאות: 6זפוו6א (נובל), זפטז56 אג/1 (יבמ), זא פאסטחואו.
לסיכום, רשת אג/1 בנוייה מהמרכיבים הבאים:
א. ייענ" הרשת
8 רכזות המחוברות בטופולוגיה מסויימת
8 תווך התקשורת, כלומר סוגי הכבלים בין הרכזות
ב. כרטיס רשת (סוא) בכל מחשב, הקובע את פרוטוקול הגישה
ג. מערכת ההפעלה של הרשת (05א), הקובעת את צורת העבודה.
בהמשך פרק זה נרחיב את הדיבור על מרכיבי ה-אג1 השונים.
4. טופולוגיית רשתות
ה "הלד 1 ' ימחל יכה הז הוזוול דול הלאה א וצל טולרש טרכו הק בי ורוו כ קוה
הטופולוגיה מגדירה את הצורה הפיזית שבה מחוברות התחתנות ברשת זו עס זו.
קיימות 3 טופולוגיות בסיסיות והן:
₪ אפיק (808)
₪ טבעת (פַחוח)
₪ כוכב (זג50,פטו).
טופולוגיית האפיק (ראה ציור 11.2) היא הותיקה ביותר והיא ניתנת למימוש עייי כבל קואקסיאלי
או זוג שזור, אך קשה ליישם אותה עם סיב אופטי. כל תחנה מתחברת ישירות לרשת ולכן היא יכולה
לשדר לכל התחנות ולהאזין לכל התשדורות.
ל הּ
פרק יא - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (1%)
לזכזמאוואסד
ציור 11.2 - טופולוגיית האפיק (85)
פרוטוקול הגישה לרשת מבטיח שרק תחנה אחת על האפיק יכולה לשדר בהצלחה מסגרת ברגע מסויים.
לכן ביצועי הרשת יורדים כאשר מחברים מספר רב של תחנות לאפיק, משום שכל מחשב צריך להמתין
יותר זמן לקבלת זכות גישה, והרשת נעשית יותר איטית.
טופולוגיית האפיק היא פסיבית, כלומר המידע מתפשט לאורך הכבל והמחשבים רק מאזיניס לו ואינם
מבצעים שיחזור. לכן, אס תחנה נופלת, אין לכך כל השפעה על תפקוד הרשת. אולס אם הכבל נקרע -
הרשת תפסיק לעבוד. בשני קצוות הרשת יש להתקין ייסיים" (וסוגחווחזפד) כדי למנוע היווצרות הדיס
(גליס חוזרים) ברשת.
מאחר ולכבל הקואקטיאלי יש ניחות, עוצמת האות נחלשת ככל שהכבל ארוך יותר, וקיימת מגבלה לאורך
הכללי של המקטע (ַח6חחָ9פ). א נדרש, אפשר להגדיל את טווח הרשת עייי שימוש במשחזר (606919ה),
המגביר את האות ומאפשר להוסיף עוד מקטע (אחד או יותר). ציור 11.3 מתאר את פעולת המשחור.
ציור 11.3 - משחזר (ז₪9008918)
בטופולוגיית טבעת נוצרת לולאה סגורה, שבה המידע עובר דרך כל התחנות. כל תחנה משמשת כמשחזר
אקטיבי (ז6ו6063ח) ולכן אס תחנה מסויימת נופלת, או הטבעת ניזוקה ונפתחת - נפסקת התקשורת.
בעיה זו נפתרה עייי תחכום של פרוטוקולי הגישה ומעגלי החומרה.
ציור 11.4 - טופולוגיית טבעת (פַחוּח)
אחת השיטות להעברת נתונים לאורך טבעת נקראת ייהעברת האסימון" (חַחו7859 חפאסד). ה"אסימון",
שהוא מסגרת מיוחדת וקצרה, עובר ממחשב למחשב, עד שהוא מגיע למחשב שיש לו נתונים לשדר.
המחשב המשדר מצרף לאסימון כתובות ונתוניס ושולח את המסגרת לאורך הטבעת. המסגרת עוברת
בין כל המחשבים, כל-אחד בודק אם הוא הנמען, עד שהמסגרת מגיעה למחשב היעד ושם היא נקלטת.
הפעולה שתוארה לעיל מדגימה בצורה אחרת את התפקיד של רשת אג. בסיסית שהוא: מיתוג מסגרות.
פרק יא - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (א1)
בטופולוגית כוכב (או רכזת) קיים אלמנט מרכזי (הנקרא פטוז) שאליו מחוברות כל התחנות. זוהי הטופולוגיה
המוכרת לנו מעולס הטלפוניה, שבה כל קוי הטלפון מחוברים למרכזיה. היתרון הוא שקיימת גישה נוחה
לחיבור וניתוק מנויים, לאיתור תקלות ולבקרת רשת באמצעות ה-פטוא. החסרון הוא שהכוכב נהפך לרכיב
קריטי שיש לגבות אותו באמצעים שונים.
ציור 11.5 - טופולוגיית כוכב (פטאּ₪)
הרכזת היא בדרך-כלל מוצר אקטיבי, המשחזר ומשדר מחדש את האות, בדיוק כפי שעושה זסוגסססח.
לכן לפעמים קוראים לרכזת גם יימשחזר רב-מבואות" (ז₪606916 זחסטזווטות).
משלוש טופולוגיות בסיסיות אלו התפתחה טופולוגיה מעורבת חדשה, המבוססת על פטו בכל אתר
המסוגל לתמוך גם ברשתות 888 (כגון אתרנט) וגם ברשתות טבעת. התחנות מחוברות ל-פטא בזוגות
שזורים והרכזות מחוברות בינן לבין עצמן בסיבים (ראה ציור 11.6).
ציור 11.6 - טופולוגיית רכזות
טופולוגיה זאת היא גמישה מאוד, שכן היא מאפשרת עייי שינויים בחיבורי ה-פטו ליצור טבעת לוגית,
עץ לוגי או רשת 868. עייי כך תכנון התשתית אינו קשור לבחירת הציוד והתוכנה שייבחרו ליישוס הרשת.
קיימות היום בשוק רכזות מודולריות בגדלים שונים, ובעלות כרטיסים נתקעים במגוון סוגים. עייי
החלפת כרטיסים ניתן לתמוך בכל אתר בסוגי רשתות וממשקים שונים, וכן ניתן לגשר ביניהם עייי
התקנת מודולי גישור מתאימים.
בנוסף לכך קיימות גם רכזות משורשרות (פסט₪ 6ו800%99ו5) שאפשר להתקינן זו על גבי זו, ולהגדיל את
הרשת באופן הדרגתי לפי הצורך. הרכזות מחוברות ביניהן עייי אפיק מהיר, כך שאין ירידה בביצועים
כשמחברים כמה יחידות זו לזו.
5. תווך התקשורת .
פע רפסי יבה. המסטע תתל 23
התווך הפיוּי שבו משתמשים ברתיימ יכול להיות כבל קואקסיאלי, זוגות שזורים או סיבים אופטיים.
הכבל הקואקסיאלי (או בקיצור קואקס) מוכר לנו מרשתות חטלווטויה בכבלים. מבנה הכבל הקואקסיאלי
מתואר בציור 11.7. הוא מורכב מחוט נחושת מוליך במרכז, שכבת בידוד, שכבת סיכוך בנויה בצורת
שתי-וערב (מנחושת או אלומינוס) ולבסוף כיסוי חיצוני. האותות החשמליים מועברים עייי הגיד המרכזי,
והמעגל החשמלי נסגר עייי שכבת הסיכוך, המשמשת גם להארקה, ומגינה על המוליך מפני רעשים
והפרעות. לכן כבל קואקטיאלי נחשב כחסין מפני הפרעות (יותר מחוטים שזורים) ובעל רוחב-סרט
יותר גבוה.
ו | ה
הדהדדדדדדדרדדדדרדררהדרדרדדררה----רדדרררדה-רדדרדי-----₪
פרק *''א - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (א14)
הכבל נפוץ בעיקר בשני גדלים:
₪ הוחד (בעובי של כ-5 מיימ), מופיע בדרך כלל בצבע שחור (נקרא גם 6-58א).
₪ א6וחד, כבל עבה יותר, מופיע לעיתים בצבע צהוב (נקרא גם 86-8 או 6-11א).
הכבל הדק גמיש יותר ומשמש לחיבורים בתוך בניינים או בתוך קומות עד למרחק של 185 מטר (ללא
הגברה). הכבל העבה משמש לחיבור בין בניינים וניתן לפרוס אותו עד לטווח של 500 מטר (ללא הגברה).
שני הכבלים מתאימים לטופולוגיה של 5ט8. בעיקרון, הכבל הקואקסיאלי הוא יקר וקשה להתקנה. הכבל
העבה היה הכבל המקורי שהוגדר עבור אתרנט, ולכן בעבר היה נפוץ מאוד. כיום יש נטייה ברורה לעבור
לשני סוגי התווכים האחרים (סיבים וזוגות שזוריס). במערכת הכבילה של יבמ, לדוגמה, אין בכלל הגדרה
של כבל קואקסיאלי.
שכבת סיכוך
מוליך נחושת
שכבת הגנה חיצונית
מבודד דיאלקטרי
ציור 117 - כבל קואקסיאלי
כדי לחבר מחשב לכבל קואקסיאלי עבה משתמשים באלמנט מיוחד הנקרא זפשופספחפזד (ראה ציור 11.8).
הטרנסיבר מכיל מחט הדוקרת את הכבל הקואקסיאלי ויוצרת מגע חשמלי עם המוליך המרכזי. האות
משודר החוצה מהטרנסיבר באמצעות מחבר מסוג 8-15 (זכר), שאליו מתחבר כבל מיוחד הנקרא ייכבל
וג", המתחבר בקצהו השני לכרטיס הרשת במחשב. המתח הדרוש לפעולת הטרנסיבר מתקבל מה-₪06
דרך כבל 401 (671806וח! וח זהסוחחסמזוה).
ממשק 4111
(8-15כ)
ציור 11.8 - שימוש בטרנסיבר
בכבל קואקסיאלי דק אין צורך בטרנסיבר, והפונקציה שלו מתבצעת על כרטיס הרשת. מחבר קואקסיאלי
מסוג ד מאפשר התפצלות מהכבל הקואקסיאלי הדק וכניסה לכרטיס הרשת (ראה ציור 11.9). לכן כרטיס
רשת העובד ברשת קואקסיאלית מסוג חוחד מסופק עס מחבר קואקסיאלי (הנקרא גם מחבר 0א8).
9
/
כבל קואקסיאלי
מחבר 6א
ציור 11.9 - כבל קואקסיאלי דק
לו ו ה
פרק י"א - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (א14)
זוגות שזורים (פד- פזו9ק ססופוווד) מוכרים לנו מחיבורי הטלפונים בבתים. הזוגות יכולים להיות מסוככים
(פז5) או בלתי מסוככים (פזט). יתרונם הגדול נעוץ במחירם הזול, קלות התקנתם, גמישותם והעובדה
י שהם נמצאים בכל מיתקן. ניתן להשתמש בכבל אחד המכיל זוגות הן לטלפוניה והן לרתיימ ולפשט במידה
ניכרת את ההתקנה. חסרונס הוא רוחב הסרט הנמוך, יחסית, המגביל את מרחקי העבודה שלהם.
הערה: 567 = זובק 1015160 5010]060
קד = זו 9060ועד 6!060וה5חט
זוגות שזורים מוגדרים כיוס במערכות הכבילה של היצרנים הגדולים, ובייחוד יבמ (05ו) ו-דאד (5סם).
מוליך
כיסוי חיצוני | בידוד |
| |
8 ב כבל קיד
לש (ללא סיכוך)
שכבת סיכוך
> כבל 512
| ( (עם סיכוך)
ציור 11.10 - זוגות שזוריס
תקן מיוחד לכבלי פזט פורסס במשותף עייי הארגונים גו= ו-גוז. התקן, הנקרא 568 ודוגום
(וגם 11801 180) מגדיר חמישה סוגים (קטגוריות) של כבלי פדט:
קטגוריה שימוש
דיבור בלבד
נתונים עד 4 מסלייש
נתונים עד 10 מסלייש
נתונים עד 16 מסלייש
נתונים עד 100 מסלייש
8
המחבר שבו משתמשים בזוגות שזורים לחווט רשתות נקרא 1-45ף. זהו מחבר הדומה למחבר הטלפון
1 אך גדול ממנו במקצת, ומכיל 8 פינים (בניגוד ל-4 פינים של 1-11א). כבלי פדט נמצאים כיום
בשימוש נרחב ברשתות אתרנט מסוג ז108856, למרחקים עד 100 מטר.
סיבים אופטיים - היא טכנולוגיה יקרה משתי הקודמות, אך היתרונות הרבים שהיא מציעה הס כה
משמעותיים, שאין ספק בכך כי השימוש בה יגבר. בסיביס אופטיים משתמשים בקרני אור להולכת
האותות (ולא באותות חשמליים). לכן סיבים אופטיים נחשבים לתווך בטוח יחסית, שקשה להאזין
לו. לסיב אופטי יש רוחב-סרט מאוד גבוה וניחות נמוך, כך שהוא מתאים במיוחד להתקנות תשתית
הדורשות קיבול ומרחק גדולים. בשוק כבר קיימים מזה זמן מוצרי ופפ" אופטיים של הרבה חברות,
אביזריס אופטיים שונים (כגון: 7780506166 ,5ז60910ח) וכן החלו להופיע מוצרי ואז8 ו-558 בממשקים
אופטיים, בקצבים גבוהים עד 10,000 מסלייש (או 10 גיגה סלייש). בתנאי מעבדה הודגמו גם קצבים
של 200 גיגה סלייש.
6. פרוטוקולי גישה
בלו ו 5
שיטת הגישה לרשת נקבעת עייי סוג כרטיס המימשק שבה מצוייד ה-0פ. כרטיס זה נקרא סוא (אזסשו6א
0 1806ז16חו) והוא נתקע לתוך אחד מחריצי ההרחבה של ה-86 ומאפשר לו גישה לרשת.
הרשת במהותה, היא יישות דמוקרטית. כל אלמנט יכול לנסות ולשדר מידע בכל רגע, ולכן חייב להיות
מנגנון בקרה הקובע איזה תשדורת תרוץ ברשת ברגע מסוים. פרוטוקול הגישה מבטיח זמינות שווה
של הרשת לכל משתמש, וכן מבטיח נצילות גבוהה של המערכת. שתי שיטות הגישה הנפוצות ביותר
הן אתרנט (00/ג/05₪) וטבעת האסימון (פַחזח חשאסד).
אתרנט
651/00 - משמעותו: חסוו00ו6כ חסו8ו!001 הוועש 106655 6וקוווט!)] 56ח86 זוסוזזה0.
התהליך הוא כדלקמן (ראה ציור 11.11):
א. התחנה מאזינה לרשת, או במילים אחרות היא מנסה לגלות (56ח56) אם קיים גל-נושא (זפוזזפס).
ב. אם התחנה אינה מגלה גל-נושא במשך פרק זמן מוגדר (כלומר אין שידור ברשת), היא מתחילה בשידור
ותוך כדי כך היא ממשיכה להאאין לרשת.
ג. אס תחנה אחרת שידרה באותו זמן, התחנה מגלה התנגשות (חסופוווסס) ומפסיקה לשדר. גם התחנה
השנייה תגלה התנגשות, כך ששתיהן תפסקנה לשדר.
ד. שתי התחנות תנסינה לשדר שנית במועד מאוחר יותר, הנקבע עייי אלגוריתם מיוחד, המקטין את
ההסתברות להתנגשות נוספת.
.
ו
[
[
[
'
[
י
1
[
[
י
[
[
י
,
]
י
[
[
[
[
[
[
[
[
[
[
[
[
[
[
,
ו
'
]
ו
[
י
[
[
[
[
[
,
י
]
[
'
[
[
[
[
י
[
[
י
]
י
ו
[
1
[
[
[
]
ו
ו
[
י
,
,
[
[
1
[
י
[
י
]
[
]
1
'
[
[
[
י
[
[
/
,
[
/
ו
י
י
י
ו
[
[
]
[
/
[
[
[
[
[
[
]
י
[
]
[
/
ו
[
[
[
[
[
[
[
1
[
[
]
ו
[
י
]
י
,
פרק י''א - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (א1)
וו ויר ורוי דר הו ור וריו
ד. שידור חוזר לאחר הפסקה ג. התנגשות
ציור 11.11 - גישה לרשת בשיטת אתרנט
הסיכוי להתנגשות הוא פונקציה של:
₪ מספר המשתמשים ברשת
₪ אורך התשדורות
לכן ברור שקשה לחזות מראש את זמני התגובה של הרשת וזוהי אחת המגבלות של 0/ג05₪.
מקובל להעמיס רשתות מסוג זה עד 30% מיכולתן בלבד. העמסה גבוהה מדי תביא לנקודת שבירה,
שבה זמני התגובה יהיו ארוכים מדי והרשת תחסם עייי התנגשויות חוזרות ונשנות.
שיטת 65/8/00 נהוגה ברשתות זשאתפחדם, אה וחהד5 ואחרות.
טבעת אסימון (טא''ט)
ייאסימון"י הוא סוג מיוחד של מסגרת העוברת מתחנה לתחנה ברשת. כאשר לתחנה מסוימת יש אסימון,
ניתנת לה הזכות לשדר ברשת. אף תחנה אחרת אינה יכולה לשדר מבלי שיהיה ברשותה אסימון. אם
התחנה בעלת האסימון אינה רוצה לשדר - היא מעבירה את האסימון לתחנה הבאה. אם היא רוצה
לשדר - היא מסמנת את האסימון כייתפוסיי, מצמידה אליו את ההודעה ומשדרת אותו. ההודעה טובבת
בטבעת, ונקלטת עייי כל תחנה. אס ההודעה מיועדת לתחנה זו, היא מועתקת והתחנה מסמנת שהתבצעה
קליטה. אם ההודעה אינה מיועדת לתחנה הקולטת, היא משוחורת עייי התחנה (פעולת ז9ו69ס6ח) וממשיכה
בדרכה הלאה. כשההודעה השלימה סיבוב שלם היא חוזרת לתחנת המוצא, ואז מועבר אסימון חופשי
לתחנה הבאה.
היתרון של שיטת האסימון הוא בכך שזמן התגובה הוא דטרמיניסטי, כלומר, ניתן להערכה במידה רבה
של דיוק. כאשר העומס גבוה שיטה זו יותר יעילה משיטת סס/ג05, אולס יעילותה היחסית יורדת
בעומסים נמוכים. כרטיסי הרשת (סוא) בשיטת האסימון הם יקרים יותר כיום מכרטיסי אתרנט, והתפוצה
של רשתות טאייס נמוכה בהשוואה לרשתות אתרנט.
ב. 8 מסמן אסימון "תפוס"
ומוסיף נתונים וכתובות
ג. ₪ קולט הנתונים
ד. 8 מוחק המסגרת
ושס "חותמתי
ומשחרר אסימון חופשי
ציור 11.12 -גישה לרשת בשיטת טאייס
7. מערכות הפעלה לרשת
שו כ
מרכיב חשוב נוסף ברשתות מקומיות הוא מערכת ההפעלה של הרשת(0=05ו5/5 חַח90זס0 אזסאוסא).
אפשר לאמר באופן השוואתי כי ה-5סא מתייחס לרשת, כפי שה-005 מתייחס ל-0פ. במילים אחרות,
כשם שמערכת ההפעלה של המחשב (כגון: 008 ,05/2 או 5ו60חו) מנהלת את משאבי המחשב הבודד,
כך מנהלת ה-₪05 את משאבי הרשת. תפקיד ה-5סא הוא לשתף את כל משאבי הרשת (דיסקים, מדפסות
וכו), ולנהל את הרשת על כל מרכיביה.
כפי שראינו קודם, מערכות הפעלה לרשת פועלות בשתי צורות עבודה:
פרק י'/א - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (14)
1412
ב.
רשת לקות/שרת, שבה מחשב אחד (או יותר) מוגדר כיישרת" (ז6ח96) המספק שרותים ליילקוחות'י
(9ח6ווס). זאת רשת המיועדת למספר משתמשים רב, כמויות קבצים גדולות, גיבוי ואבטחת מידע,
סוגים שונים של שירותים וקישוריות לרשתות אחרות או לעולס החיצוני.
רשת שיוו*ונית, שבה כל מחשב יכול להיות שרת או לקוח, וכל מחשב יכול לפנות ולקבל שירותים
מכל מחשב אחר ברשת. רשת כזאת נועדה למספר קטן של משתמשים הנמצאים באותה סביבה,
היא זולה באופן יחסי, ואין כוונה להגדיל אותה בעתיד הקרוב.
ארכיטקטורת לקוח/שרת החליפה למעשה את ארכיטקטורת המחשוב המרכזי שהיתה מקובלת בדור
הקודס (כדוגמת א8 של יבמ). במיחשוב המרכזי ציוד הקצה היה מסופים ייטפשים" (פו4חוחחזסד טוחטכ),
שנקראו כך משוס שהיו חסרי יכולת עיבוד. כל העיבודים בוצעו במחשב המרכזי (ַפסא₪), והתוצאות הגיעו
בתקשורת למסופים. לעומת זאת ברשתות לקוח/שרת, ציוד הקצה הוא ספ ייאינטלגנטייי, המרי בעצמו
את היישומים, אולס נעזר בשרותים ועיבודים שונים המסופקים עייי שרת הרשת, לפי בקשת הלקוח.
העיבוד ברשתות לקוח/שרת הוא למעשה מבוזר (טפוטפוזופום) בין שרתי הרשת והלקוחות.
מערכות ההפעלה לרשת (05א) הן פרטיות (לא תקניות), בניגוד לפרוטוקול הגישה לרשת ומערכות הכבילה
שֶהם תקניים לחלוטין. מערכות ההפעלה לרשת התפתחו במשך השנים ביוזמתן של מספר חברות,
שהבולטות שבהן מיקרוסופט, יבמ ונובל.
מיקרוסופט תרמה לשוק ה-5סא שלושה דורות של מוצרים:
א.
בשנת 1984 הכריזה על מערכת ההפעלה דפא 8!א. מדיניות החברה היתה לא לשווק את התוכנה
למשתמש הסופי, אלא לתת רשיונות זאטס (כלומר שחברות אחרות תשלבנה את המוצר במערכות
שלהן). חבי יבמ קבלה רשיון כזה והכריזה על רשת וחפזפסזק אג.! סק וופו (או בקיצור אא 6ק).
מערכת ההפעלה אג !1 ₪0 עבדה תחילה על רשת מקומית מסוג אזסצאו6א 6 ואם! (או בקיצור דטא 06)
שהוכרזה אף היא בשנת 1984 עייי החברות 8₪! ו-6%ץ5. בהמשך הופעלה מערכת אא ₪0 על הרשת
הפופולרית והתקנית של יבמ שנקראה טבעת אסימון.
חבי 300% קיבלה אף היא רשיון אפס, ושיווקה את מערכת ההפעלה שנקראה "+3".
בשנת 1987 הכריזה מיקרוסופט על מערכת הפעלה חדשה לרת'ימ, שנקראה ז896ח8 אה.1. הכרוה
זו באה במקביל לשת: הכרזות נוספות:
₪ הכרזת מחשבי 08/2 עייי יבמ.
שמהכרוזת מערכת ההפעלה 08/2 למחשבים אלה במשותף עייי יבמ ומיקרוסופט.
מערכת הפעלת הרשת ז6ְמַ3ח3 אג.1 הותאמה למערכת ההפעלה 05/2, ולכן לפעמים קוראים לה
ג זטָ9ח13! א 1 05/2. כמו במקרה הקודם, גם הפעם העדיפה חבי מיקרוסופט לתת רשיונות שימוש
ליצרנים אחרים. גירסאות של ז6ףַ3ח9 א/1 (עם שינויים ושיפורים שונים) משווקים במערכות
ההפעלה הבאות:
₪ זסשז56 אה | (זו)
₪ אםקס + 3 (300₪)
₪ קטסזטזו5 (דא ד )
₪ >אזסשוחוהק (0שס)
₪ זדטא 10 (008)
הדור החדש של מוצרי הרשת של מיקרוסופט בנוי סביב התפיסה של שילוב מערכת ההפעלה של
ה-86 עם יכולת עבודה מובנית ברשת. ל-95 פסטחושו, :א (קטסזףאזס/ זס1 פאוסטחוצ)
[-חסו81זפאזס/ ד! פאוסטחוצ יש יכולת עבודה ברשת שיוויונית (זפסם-0ו-ז060) ללא כל תוספות. מחשב
המךי זסצז56 ₪ פאוסטחוצ משמש כשרת רשת, והלקוחות שלו יכולים להיות 95 פשסטחוא, אשש,
חסוז9ז5אזס/ ד פאוסטחועצ, ואחריס.
2,
חבי נובל היא השחקן הגדול הנוסף בשוק ה-5סא, עס משפחת מוצרי פזפוופא, הכוללת:
₪ 5 פזג/וטא: גירסה רשת שיוויונית, שנועדה לרשתות קטנות (עד 25 משתמשים), רצה על ₪05
ותואמת ל-פווסטחו/ו. גירסה זו הוחלפה לאחרונה ע''י פזפו%6 ו8חספזסק המומלצת עד 50 משתמשים.
₪ .2 6ז9/ו61א: רשת לקוח/שרת שנועדה לרשתות קטנות ובינוניות (עד 100 משתמשים). השרת יכול
להיות ייעודי או לא יעודי (כלומר, ניתן להריץ עליו יישומים). גירסה זו אינה משווקת יותר.
₪ .3 6ג/וופא: מערכת הפעלה לרשתות גדולות בעלות מאות משתמשים (כ-250), ושרת ייעודי אחד.
השרת יכול לתפקד גם כנתב (ופוטסח) או שער (צ08160/9).
₪ 4.8 8זג/ופא: מערכת הפעלה לרשתות גדולות מאוד בעלות מספר שרתים, ושיפורים כגון: שירותי
צַזס)80זום, הקצאת זכרון מרכזית למשאבים השונים, אבטחת גישה לרשת ועוד.
₪ 6זג)36זוח|: ההכרזה האחרונה במשפחת נובל, המאפשרת לשרת הרשת להיות גם שרת )חגזוחו,
והלקוחות (פוחווס) כוללים גם תוכנת גלישה באינטרנט (6180806א).
₪| 85565ח!9ט0 ||5₪08 זס 6ז8/וס8זוחו: גירסה מיוחדת לעסקים קטנים, הכוללת כלי ניהול פשוטים יותר,
אך מוגבלת ל-25 משתמשים.
חבי יבמ שיתפה פעולה עס מיקרוסופט בראשית הדרך בפיתוח מערכות הפעלה, והמוצרים הראשוניס
שלה (זפצז5 1 אה.1 0ק) היו גירסאות של מוצרים שפותחו עייי מיקרוסופט. מערכות הפעלת הרשת
הנוכחיות של יבמ מתבססות על 08/2, וכוללות גירסה משופרת של 05/2 בעלת רשת שיוויונית מובנית,
וכן גירסת פה גו 05/2 שגם היא כוללת תכונות רשת.
בשוק קיימות מערכות הפעלה נוספות, כגון:
₪ 6ז508 פ!קק - מערכת ההפעלה של חבי אפל, עבור רשת מחשבי מקינטוש.
₪ 8פאוש של חב' חח - מערכת הפעלה המבוססת על אואט, שנועדה לרשתות גדולות, ותומכת
פרק י'/א - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (₪ג1)
במגוון גדול של שרותים (כגון: עזסוספזום, אבטחת מידע, בקרת גישה לקבצים, דואר אלקטרוני ועוד).
₪ 6וד5הזא 1 של אספוחה - רשת שיוויונית שנועדה במקורה לארגונים קטנים. כיום תומכת במגוון
שרותים ומסוגלת לגדול עד כ-500 משתמשים.
₪ אותע - מערכות אוהע, המחוברות ברשת, מהוות דוגמה נוספת לרשת שיוויונית.
מעורנכות הפעלת הרשת בנויות באופן עקרוני מ-3 רבדים (ראה ציור 11.13):
₪ רובד הגישה לרשת - מיושס עייי כרטיס רשת (סוא) העובד בשיטת אתרנט או טא"ס
(וכולל גם זפטוזס).
₪ רובד התעבורה (זזסקפחפזד) - הכולל פרוטוקולי תקשורת, המאפשרים עבודה בתוך הרשת (כגון:
אפן/א5 של נובל, ועשפדפא של יבמ), או מחוץ לרשת (כגון: פוופסד של אינטרנט). לאחרונה מיושם
קן/פסד גס בתוך הרשת.
₪ רובד השירותים - שבו נמצאיס פרוטוקולי השרת (זפטז56) או הלקות (1ח6וו0).
שרת לקות
שרותי שרותי
אםצאתס זא
(18105מא)
תעבורה תעבורה
)'*8250011( )'78₪50011(
(15סאפס)
גישה לרשת גישה לרשת
(לזא) (15א)
ציור 11.13 - מבנה עקרוני של לקוח/שרת
בין הרבדים נמצאים ממשקים (כגון: פוסא/ופס בין רבדי הגישה והתעבורה, פסו8דפא בין התעבורת
והשירותים).
בשרתים ניתן להתקין מספר כרטיסי גישה לרשת (מאותו סוג או מסוגים שונים) וכן מספר רבדי תעבורה
ושירותים. השרת יכול לתמוך במספר רשתות מקומיות בו-זמנית, מסוגים שונים, ובעלות פרוטוקולי
תעבורה שונים. מאחר והשרת הוא יילביי המערכת יש לבחור בפלטפורמה חזקה, בעלת ביצועים גבוהים,
גיבוי, אמינות ויכולת הרחבה. מחשבי 001540 יכולים לשמש כדוגמה טובה לפלטפורמת שרתיס.
8. רשתות או ומודל לְ השכבות
סל ספב הגייב טר לה נ מקה ונכ ג 1
בפרק טי הכרנו את מודל 7 השכבות (מודל 051), ואת התפקידים השונים של כל שכבה. מודל אה אמור
להיות מודל הייחוס למערכות תקשורת באופן כללי ולכן עליו להתאים גם לרשתות מקומיות. ארגון
ה-פשפו לקח על עצמו להגדיר את תקני ה-א 1 השוניס ולהתאימם למודל ו08, ולצורך כך הקים בפברואר
0 קבוצה מיוחדת שנקראה 802 שפפו (לציון השנה והחודש).
בסעיף 1 של פרק זה ראינו שרשת מקומית היא ייענן" שתפקידו להעביר מסגרות בין תחנות ברשת.
תפקיד זה, לפי הגדרת מודל ו05, שייך לשכבה השנייה (ראה פרק טי סעיף 3). לכן ברור שפרוטוקולי
א/] שייכים לשתי השכבות הראשונות. נחזור ונתבונן בציור 9.1, ונתמקד בשלוש השכבות התחתונות
(ראה ציור 11.14):
שכבה 3
(08 או1מא)
שכבה 2
(8א11 478ס)
שכבה 1
ל (1 516 ציצו)
ציור 11.14: מודל ו08, שלוש שכבות תחתונות
פרק י''א - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (אג))
השכבה השלישית (שכבת הרשת) מעבירה לשכבה השנייה יחידת מידע הנקראת טפפ-א. השכבה השנייה
"עוטפת"" אותה בכותרת וסיומת, ומעבירה לשכבה הראשונה לצורך שידור הסיביות על תווך כלשהו
(קואקס, סיב אופטי וכוי). אולם, כבר ראינו בתחילת פרק זה כי קיימות מספר שיטות גישה לרשת
(אתרנט, טבעת-אסימון ועוד), ומאידך, קיימים מספר פרוטוקולים בשכבה השלישית (לדוגמה: פו ,אפו).
לכן החליטה קבוצת 802 פפפו לחלק את השכבה השנייה לשתי תת-שכבות, כמתואר בציור 11.15.
שכבה 3
(08%עוצטא)
]| שטע שש | | ||
ציור 11.15: תקני 802 םשפו
שכבת 116 (וסזוחס0 אחו | ו4סוַס.1) הוגדרה עייי 802 משפו כשכבת ביניים ונקראה 802.2 פשטו. היא יכולה
לקבל מלמעלה פרוטוקולי רשת שונים, כגון: טסק-פו ,טפק-אפו או באופן כללי טסק-א. שכבת 110 מוסיפה
להם קידומת, שבתוכה יש הפנייה לפרוטוקול העילי. הקידומת כוללת מציין מיוחד הנקרא
8 (1חו0ק 100955 50/106), שהוא מעין ייצינוריי שדרכו מגיעות כל המסגרות השייכות לפרוטוקול מסויים
אל שכבת 116, וכמובן בכיוון ההפוך. בשכבת 116 מוגדרים מספר ייצינורותיי כאלה, ולכל אחד מהם
יש מציין שם5 שונה. ה-11.0 יוצר יחידת מידע הנקראת טסט-110, הכוללת את ה-טפס-א (שיכול להיות
קן או אפו לדוגמה), בתוספת קידומת הכוללת את מציין 54.
יחידת טספ-110 מועברת לשכבת ₪46 (וסזוח00 400685 ₪6018) שהיא פרוטוקול הגישה לרשת. פרוטוקול
הגישה לרשת יכול להיות אתרנט (802.3 ששסו), טבעת אסימון (802.5 ששפו), או פרוטוקול אחר. בכל
מקרה, יחידת טספ-0] יינעטפתיי עייי שכבת ה-6א (כלומר, מוסיפים לה קידומת וסיומת), ומשודרת
לרשת בצורת סיביות עייי השכבה הראשונה.
תפקיד שכבת 16) הוא, איפוא, לאפשר לפרוטוקולי רשת שונים לפעול במקביל באותה תחנה. כמתואר
בציור 11.15 מחשב עם כרטיס רשת אחד, מסוגל לעבוד בו-זמנית עם שני פרוטוקולים (או יותר), לדוגמה:
פן/פסד ו-אקו/אס5. ה-110 מקבל את הפרוטוקולים השונים באמצעות ייצינורות" מוגדרים (הנקראים
68), בונה מסביבם מסגרות 116 תקניות, ומסוגל לשדר את המסגרות בכל אג/! תקני. בצד הקליטה
שכבת 116 מחלצת את הפרוטוקול המסויים מתוך מסגרת 116, ומעבירה אותו ליישוס הדרוש באמצעות
ייצינוריי 54 מתאים.
כדי להמחיש את יכולתה של שכבת 116 לפעול מעל כל שיטות הגישה ומתחת לכל פרוטוקולי הרשת
המקובלים, נהוג לצייר את משפחת תקני 802 מספו כמתואר בציור 11.16.
שכבה 3
(038תא)
שכבה 2
(11%% 478)
שכבה 1
((81641צחע)
ציור 11.16: משפחת תקני 802 םשפו
כל תקן אג 1 (802.9 שפפו) כולל ממשק פיי (בשכבה הראשונה) ופרוטוקול גישה ₪46 (בשכבה השנייה
התחתונה). ה-0.ו1 מסוגל יילדבריי עם כל אחד מהם, או במילים אחרות, יחידת טספ-110 יכולה להיות
משודרת עייי כל אחד מה-אא/1. כלפי מעלה, פרוטוקול 11.6 מסוגל לחלץ את ה-טפש-א ולהעבירו בייצינוריי
המתאיס (545) ליישוס הדרוש.
3 פיבום פרק י"וו
8 ההכ סה כ פה כ אנ סט | למסמה ער ב גי על מעב לפטי סנכי ל 27, ל למ
בפרק זה הכרנו את המבנה והתכונות העיקריות של רשתות תקשורת מקומיות (אג), שנועדו לעבודה
בפריסה גיאוגרפיות מוגבלת ובקצבים גבוהים. בניגוד לרשתות תקשורת מרחביות (אגשו) שבהן נוצר
מסלול עוד לפני שלב העברת הנתונים (שיטת 00), פועלות רשתות אג1 ללא מסלולים מוגדרים מראש,
והנתונים משודרים במקביל לכל התחנות ברשת (שיטת )0).
רשת א8/ בנוייה מהמרכיבים הבאים:
א. "ענו" הרשת, כלומר כל הציוד והחווט שמהם בנוייה הרשת. ציוד הרשת המקובל כיום הן רכזות
(פסטזז) התומכות במגוון ממשקים ופרוטוקולי גישה, והחווט מבוסס בעיקר על זוגות שזורים (0ופאד
פזו8ם) וסיבים אופטיים (0=), המחוברים בטופולוגייה מסויימת.
ב. בכל מחשב המחובר לרשת יש להתקין כרטיס רשת (סוא), התומך בפרוטוקול גישה מסויים. פרוטוקולי
הגישה הנפוצים ביותר הם אתרנט וטאייס (חז).
בצ ב ו הּ
פרק יא - מבוא לרשתות תקשורת מקומיות (18)
ג. מערכת ההפעלה של הרשת, יכולה לעבוד בשיטת לקוח/שרת או בשיטה שיוויונית. שתי מערכות
ההפעלה הנפוצות ביותר כיום הן פזפוו6א (של חבי נובל) ו-דא פאספחוו (של חבי מיקרוסופט).
התקינה של רשתות א18 (מצאת בידי ארגון פפפו, שהקים לצורך כך את קבוצת 802 ששפו. רשתות
מקומיות פועלות בשתי השכבות התחתונות של מודל ו08: בשכבה הראשונה מוגדר ממשק פיזי מסויים,
ובשכבה השנייה - פרוטוקול הגישה לרשת (אתרנט, טאייס, ועוד), הנקרא גם שכבת ₪₪6. מעל שכבת
6 (ועדיין בשכבה השנייה) הגדיר ה-=שפו שכבת ביניים הנקראת 11.6. פרוטוקול 116 יכול לפעול מעל
כל אג!, ולכלול בתוכו פרוטוקולים עיליים שונים.
= ו
1. הקדמה
םאסק וקפוס קוק בת הפשהכנכת הנהת המע ויתס הדרי ש-ל טמת
אתרנט היא רשת תקשורת מקומית (אג!) הנפוצה והמקובלת ביותר כיוס. היא פותחה בשנות ה-70
במעבדות המחקר של חב' אסזפא, כשיטה לחיבור מחשבים שונים הנמצאים בסביבה קרובה. מהנדטי
חבי זירוקס (וכן חברות אחרות) חזו כי צפויה ירידה במחירי החומרה, וכתוצאה מכך המסופים הייטפשיסיי
שהיו מקובלים באותה תקופה (כגון מסופי 3270 של יבמ) יקבלו יותר אינטליגנציה ויבצעו ישומים
באופן עצמאי.
כפי שידוע לנו היום, מהנדסי זירוקס צדקו. מחירי החומרה אכן ירדו בשנות ה-80 וה-90 בצורה משמעותית,
ואת מקוס המחשבים הגדוליס תפסו בהדרגה מחשבי מיני, ולבסוף מחשבי 96 חזקים. מערכות המיחשוב
הפכו ממרכזיות (כגון 4א5) למבוזרות, מודולריות ומבוססות על מחשבים אישיים. הצורך בחיבור
מחשבים אלה לרשת היה ברור, והחזון של אנשי זירוקס התגשם (אם כי חבי זירוקס עצמה לא השכילה
להפוך זאת למנוף עסקי).
רעיון רשת אתרנט צ לראשונה בשנת 1972 במוחו של מהנדס צעיר בשם בוב מטקאלף (₪6108/16) שעבד
במעבדות המחקר של חבי זירוקס. הוא הושפע מרשת בשם גּסג, שפותחה עייי אוניברסיטת הוואי,
ואיפשרה שידור מסגרות בין תחנות מרוחקות תוך שימוש במדיה משותפת אחת (ערוץ רדיו). בשנת
3 הודגם הרעיון במעבדות זירוקס, בעבודה על כבל קואקטיאלי עבה בקצב של 2.94 מסלייש. בשנת
6 החליטו אנשי זּירוקס להעלות את קצב העבודה ל-10 מסלייש, וכך הוא נשאר עד היום. בשנת
9 החתליטו החברות אינטל ודיגיטל להצטרף לזירוקס, וכך הוקם הקונסורציום
אום (אסזסא, [פוחו, 0ם) במטרה לקדס את רשת האתרנט. הרעיון היה מאוד מוצלח, שכן כל חברה תרמה
את הידע והנסיון שלה: אינטל - ברכיבים, דיגיטל - במחשבים וזירוקס - ביישומים.
מכאן החלו העניינים להתגלגל במהירות רבה:
₪ בשנת 1980 פירסמה שלישיית החברות אום את המפרטים הראשונים, הידועים בשם: גירסת אתרנט
0 + אוס.
₪ בשנת 1982 התפרסמה הגירסה השנייה, אתרנט 2.0 צ אום, שמטרתה היתה להתגבר על הפערים בין
אתרנט 1.0 לבין דרישות אנשי םשפו בפרוייקט 802 (שהחל לפעול בפברואר 1980).
₪ בשנת 1983 התפרסס עייי פפם! תקן 802.3 (5 8856 10), השונה במקצת מתקן אתרנט המקורי של
אום. ארגון שסם! אינו מכיר בשס ייאתרנטיי (אלא רק בשם 802.3) אבל כל העולם התעשייתי מכיר,
ולכן נמשיך להלן להתייחס לרשת 802.3 בשם ייאתרנטיי.
פרק יב - אתרנט
₪ בשנת 1984 אושר התקן עייי ארגון ופאג, ונקרא 802.3 םשפחופאה. באותה שנה פרסס פספו את התקן
2 56 0 לעבודה על כבל קואקסיאלי דק.
₪ בשנת 1986 אושר עייי פפפ! תקן 5 8959 1, שהיה אתרנט בקצב 1 מסלייש שפעל על חוטי טלפון (ונקרא
גם אג .)9 עייי הזג ו-קוא שתמכו בו). הקצב האיטי של הרשת מנע את התפתחותה, ולמעשה היא
ייהובסהיי עייי רשת אחרת שפעלה על חוטי טלפון, אבל בקצב 10 מסלייש, ונקראה ד 8886 10.
₪ בשלב האחרון פורסם התקן גם עייי ארגון התקינה הבינייל ספו (במשותף עם ספו) בשנת 1989 ונקרא
3 80
רשתות אתרנט החלו להתפתח, ומספר רב של יצרנים הצטרפו והכריזו על מוצרי אתרנט. טופולוגיית
האתרנט המקורית (כבל קואקסיאלי עבה, או בשמו המקצועי 5 8956 10) הוסבה לכבל קואקסיאלי דק
(2 8856 10), ובהמשך לעבודה על זוגות שזורים (ד 8958 10) או סיבים אופטיים (תקן ומוסי, שהוחלף
ב-1=-8886 10). האתרנט המשיך להתפתח גם בכוון של העלאת קצב העבודה ל-100 מסלייש
(תקן אז-8856 100) ואף ל-1000 מסלייש (טכנולוגיה הנקראת גיגה-אתרנט, או *-8856 1000).
2. איך בועלת רשת אתרנט 0 000 - י
כפי שכבר הוסבר בפרק יא פיסקה 6, אתרנט היא שיטת גישה לרשת, הנקראת בשפה טכנית 65/מו651,
שמשמעותו: ח0ו061600 חסופו!00655/00/ פוכו)!טו] 56056 זסוזזה0.
תהליך הגישה לרשת מורכב מ-4 שלבים:
א. שלב ההאזנה - התחנה בודקת (96058) אם קיים ברשת גל-נושא כלשהו (ופזזפס), או במילים אחרות
אם מישהו משדר כרגע ברשת.
ב. התחנה ממתינה פרק זמן של 9.608 (מיקרו-שניות), ואס במשך זמן זה אין שידור ברשת, התחנה
מתחילה לשדר אך ממשיכה להאזין לרשת.
ג . המסגרת (פגז=) שהתחנה משדרת מופצת לכל התחנות האחרות ברשת. ייתכן שבאותו זמן תחנה
אחרת ברשת, שהמתינה אף היא 9.608, תרצה לשדר. במקרה כזה שתי התחנות מגלות התנגשות
(חסו9ווו60) ושתיהן מפסיקות לשדר.
ד. שתי התחנות תנסינה לשדר שנית במועד מאוחר יותר. הסיכוי שהן תשדרנה שנית בדיוק באותו
הומן מוקטן עייי שימוש באלגוריתם מיוחד, הנקרא: אלגוריתס 0-860%, המיושם בתוך כרטיס
הרשת (סוא).
ציור 12.1 מדגיס את ההתנגשות בין שידורי שתי תחנות 4 ו-8:
ו
1
-
-
41
-
0
ו
=
2
ב
5
5
2
5
3
-
-
3
ב
=]
2
5
=
5
=
נניח שתחנה 4 החלה לשדר מסגרת בומן סד. המסגרת מתפשטת לאורך הכבל הקואקסיאלי לכוון ימינה
ושמאלה (בציור 12.1 תואר רק הכוון ימינה לצורך הפשטות). תוך כדי התקדמות המסגרת, ממשיכה
תחנה א לשדר. ברגע 2ד החלה גם תחנה 8 לשדר, והמסגרת המשודרת מ-8 מתקדמת אף היא לשני
הכווניס (בציור תואר רק כוון ההתקדמות שמאלה). ברגע 3ד נפגשות שתי המסגרות ואז נוצרת התנגשות.
שתי המסגרות ממשיכות להתקדם, אולס רמת המתח על הכבל הקואקסיאלי עולה בכל הנקודות שבהן
המסגרות מתלכדות, וכל התחנות המחוברות בקטע הזה מזהות מייד התנגשות. תחנה א תזהה את
ההתנגשות ברגע 5ד, וכאמור בסעיף גי לעיל תפסיק מייד לשדר.
אם זיהוי ההתנגשות (5ד בציור 12.1) מופיע בזמן שתחנה 4 עדיין משדרת את המסגרת, כרטיס הרשת
של ג יפסיק מייד את השידור, וינסה לשדר את המסגרת במועד מאוחר יותר. אולם, אם זיהוי ההתנגשות
יקרה לאחר שתחנה א סיימה לשדר את המסגרת, זה כבר יהיה מאוחר מדי. כרטיס הרשת מחק את
המסגרת מהזכרון (זוש8) שלו, ודיווח ל-0פ שהמסגרת שודרה בסדר, אולם למעשה המסגרת הלכה
לאיבוד. תופעה כזו נקראת ''התנגשות מאוחרת"/, והיא גורמת לירידה בביצועי הרשת, משוס שהפרוטוקולים
ברמות הגבוהות צריכים לטפל בשידור מחודש של המסגרת.
כדי למנוע תופעות כאלה, הוחלט שהמסגרת הקצרה ביותר ברשת אתרנט תהיה בת 512 סיביות, או
4 בתים. לכן קיימת ברשת אתרנט המגבלה הבאה:
באשר תחנה מסוימת משדרת, היא חייבת לזהות התנגשות לכל המאוחר עד הסיבית ה-512 של המסגרת]
6-ההזדדדדדדדרדדרודדידדדידדידרוזררדידרריררדרוייויידררדררייידרדדררההדרררהרהדרה-----
הזדדדדדרדדדרדרדדררידררדדידדרדררדדרדרדררדררידדדרדרריררדדדרי----6
פרק י'/ב - אתרנט
מגבלה זאת משפיעה ישירות על הטופולוגיה המקסימלית של הרשת. נניח שבציור 12.2 תחנה 8 נמצאת
בקצה אחד של הרשת ותחנה 8 בקצה השני של הרשת. המקרה הגבולי מבחינת התנגשות קורה כאשר
תחנה 8 מתחילה לשדר, ובדיוק כאשר המסגרת עומדת להגיע לקצה הרשת מתחילה גם תחנה 8 לשדר.
ההתנגשות תקרה סמוך לתחנה 8 (11), וא תתחיל המסגרת ששודרה מ-8 להתקדם לכוון א, וכשתגיע
ל-4 היא תזוהה עייי כרטיס הרשת של ג (2ז).
ציור 12.2 - התנגשות גבולית
הזמן שלוקת למסגרת להגיע מ-4 ל-8 ולחזור נקרא: ייהשהיית ההתפשטות הלוך-וחזוריי. למעשה מדובר
בשתי מסגרות שונות (כפי שראינו בציור 12.2), אבל למרות את התהליך נקרא ייהלוך-וחזוריי. אפשר
לכן לנסח את מגבלת ההתנגשות בצורה הבאה:
| ברשת אתרנט, השהיית ההתפשטות הלוך-וחזור חייבת להיות קצרה מזמן השידור של 512 סיביות.]
מהו זמן השידור של 512 סיביות! רשת אתרנט עובדת בקצב של 10 מסלייש, ולכן משך הזמן של סיבית
אחת הוא 0.108 (מיקרו-שניה) או 5ח 100 (ננו-שניה). (הערה: התוצאה מתקבלת עייי חלוקת 1 ב-10 מיליון).
זמן שידור של 512 סיביות הוא לכן 51.205.
מגבלת ההתנגשות ניתנת לכן לניסוח גם באופן הבא:
1 | ברשת אתרנט, השהיית ההתפשטות הלוך-וחזור חייבת להיות קצרה מ-91.208. 7 7
המושג יימרחב התנגשות" (חופוחסס חסופוווס6) של רשת אתרנט, מתייחס לאוסף כל הנקודות שאליהן יכולה
להגיע משגרת ששודרה מתחנה אחרת באותו מרחב. מאחר שבכל נקודה כזאת יכולה להימצא תחנה,
הרי שיכולה לקרות שם התנגשות. ברור שבתוך מרחב התנגשות של רשת מסויימת, בין כל זוג תחנות
חייבת השהיית ההתפשטות הלוך-חזור להיות קטנה מ-51.208. (הערה: בהמשך הפרק נראה שלפני כל
מסגרת יש שדה סינכרון בעל 64 סיביות. לכן השהיית ההתפשטות יכולה באופן תיאורטי להגיע עד 576
סיביות, או 57.605. אולם באופן מעשי מומלץ שהשהיית ההתפשטות תהיה קצרה יותר, ולא תעבור על
5, כדי להבטיח פעולה תקינה של הרשת).
3. תקן אתרנט 5 108850
ובג מל המעהה הטיס לתש ש"כדנק הי לש ,בלה לב דד
רשת אתרנט המקורית נבנתה טביב כבל קואקטיאלי עבה (א008 אסוחז) כמתואר בציור 12.3.
מקטע של 500 מי
קואקס עבה
אס א]אאמך טרנסיבר
כבל
]נוא
(עד 50 מ')
ציור 12.3 - מקטע 5 108086
האורך הכללי של המקטע (וחפוחףַ56) הוגבל ל-500 מי (מסיבות של ניחות) ולכן התקן נקרא 1088565,
שמשמעותו:
₪ קצב פעולה של 10 מסלייש
₪ קידוד 0ה885698 (לכל סיבית יש שתי רמות מתת ישר, כמתואר בציור 12.4)
₪ אורך מקטע מקסימלי של 500 מטר
האות משודר על הכבל הקואקסיאלי בשיטה הנקראת יקידוד מניצסטר" (ַחוססחס זפו5סחסחפו₪), שהיא
אחת משיטות הקידוד 885608₪0. ראה ציור 12.4.
ציור 12.4 - קידוד מנציסטר
6ההרדדדדדדדדרדדדדרדדרדרדדדררררדדררדרירררדרדררדרדורדודדדדדרדדדדדרדררדדדרדרדרררדדודדדדרדדדרודדדדזדידדדדדדדדרדדדידדדדרדדרדרררדררדרדדדרדדדדרדררדרדיר- ₪
פרק ייב - אתרנט
בשיטה זאת יש שינוי מצב באמצע כל סיבית: אם השינוי הוא כלפי מעלה - הסיבית היא ייזיי, ואם הוא
כלפי מטה - הסיבית היא יייי. שינויים אלה הס למעשה דפקים (פולסים) של שעון המתלווים לאות.
בשיטת מנציסטר אנו משדרים, איפוא, את הסיביות ביחד עם השעון, וזהו תנאי לשימוש בפרוטוקול
סינכרוני (כפי שכבר ראינו בפרק ב פיסקה 3). משך הזמן של כל סיבית הוא 0.108, או 5ח100.
הטרנסיבר (שפרושו: משדר/מקלט) הוא האלמנט שמחבר את התחנה לקואקס, מעביר את האותות
המשודרים מהתחנה אל הקואקס (ולהפך), ומגלה התנגשויות (כאשר רמת המתח בקו עולה). הטרנסיבר
של 1080805 כבר תואר בציור 11.8. החיבור ממנו לתחנה נעשה עייי כבל וטא, בעל 8 גידים, באורך מקסימלי
של 50 מטר. לכל מקטע קואקסיאלי מותר לחבר עד 100 טרנסיברים, והמרחק המינימלי ביניהם הוא
5 מטר.
כלל 3-4-5: מותר לחבר עד 5 מקטעים קואקסיאליים, בעזרת 4 משתזרים (8ז0ו8ספסת)" 7
= = לכל היותר, אבל רק ל-3 מקטעים מותר לחבר תחנות עבודה (ראה ציור 12.5). = =
ם
| ] ב
6
5 3 ופן . 6 ויו וו
ב שר
הו פס 0 ללא תחנות 0
ב
מקטע
ציור 125 - רשת 5 8896 10 עס תחנות
האורך המקסימלי שניתן להשיג ברשת 1088505 הוא 2500 מי: 5 מקטעים של 500 מטר כל-אחד. למעשה
ניתן לקבל אורך גדול יותר אם מתחשבים גם בכבלי וטג בין המשחזרים.
במשך הזמן המשתמשים נוכחו לדעת כי השימוש בכבל קואקסיאלי עבה הוא יקר למדי ואינו נוח. באותה
תקופה החלו המחשבים האישיים להיכנס לארגונים בכמויות גדלות והולכות, והמשתמשים חיפשו שיטות
יותר גמישות וזולות לחיבורס לרשת. בתגובה לכך אישר ה-ששפו בשנת 1985 את התקן 1088582.
4 תקן אתרנט 2 8950 10
הההקקטהפ הטקפ 1טפ הקספ קבמקרב, כצופר כהפשא ה הדד גרב = ה-השקן הגיר
תקן 1088562 מתבסס על כבל קואקסיאלי דק (א009 חוחד) מסוג 6-58א, כמתואר בציור 11.9. גם בתקן
זה האות משודר על הקואקס בשיטת 0ח8886998, עב קידוד מנציסטר. אולם בשיטה זאת אין משתמשים
בטרנסיבר, והפונקציה שלו מיושמת על כרטיס הרשת (סוא). האורך הכללי של המקטע הוא 185 מי (ומכאן
הכינוי 1088502), וגם כאן חל הכלל של 3-4-5: 5 מקטעים, 4 משחורים, ו-3 מקטעים עם תתנות עבודה.
האורך הכללי של הרשת ירד ל-925 מטר, אך הנוחיות, הגמישות והמחיר הזול הפכו את הרשת למאד
פופולרית, וכיום כמעט ואין משתמשים בכבל קואקסיאלי עבה.
ברשת הבנוייה כולה במרכיבי 1088562 אין צורך בטרנסיבר, משום שהוא בנוי בתוך כרטיס הרשת.
אולם לעיתים יש צורך לחבר לרשת אלמנטים בעלי ממשק וטג (כגון: רכזת ד108856, או זוטסם), ואז
משתמשים בטרנסיבר 1088582, שפעולתו דומה לזאת של טרנסיבר 1088505. הטרנסיבר מחובר בצידו
האחד לכבל הקואקסיאלי ובצידו השני יש ממשק וטג המתחבר לרכוזת (ראה ציור 12.6).
כבל 2 2488 10
רכזת (סג11)
1 856 10
ת
2
בל
-
ךר
4
-
[
-
ב
5
%
ש
0
₪
ם
ב]
-
גם הכבל הקואקסיאלי הדק, עם כל יתרונותיו לעומת הכבל העבה, עדיין לא היה אופטימלי לרשתות
א!. המשתמשים החלו לשאול את עצמם מדוע לא להשתמש בכבלי טלפון, שהם זולים ונוחים לאין
ערוך מהכבל הקואקסיאלי, גם לצורך העברת נתונים.
התשובה לשאלה זו ניתנה עייי חבי ד8דה.
5. תקן אתרנט 5 8856 1
00 טפט 0000 2008 00 הצ" 30 לנקב:
בשנת 1984 הגישו החברות ד8זא ו-פו, הצעת תקן ל-פשפו, שהתבססה על כבלי טלפון. ההצעה אושרה
בשנת 1986 עייי ה-םשפו ונקראה א |ז9ו5, או 5 8856 1.
תכונות ה-א14ז59 הס:
₪ קצב עבודה - 1 מסלייש
₪ טופולוגיה של רכזות (פפטוּ)
₪ אורך מקטע - 250 מטר (או 500 מטר מתחנה לתחנה באותה רכזת, ומכאן ה-"5"* בשס 188865)
₪ שימוש בשני זוגות חוטים שזורים לא מסוככים (פזט)
₪ פונקציית הטרנסיבר משולבת בכרטיס הרשת
ו ח
פרק **/ב - אתרנט
ה-א1.4ז5 היתה הרשת התקנית הראשונה שהשתמשה בחוטי טלפון, אבל אורך החיים שלה היה קצר.
בשנת 1987 החלו להופיע בשוק דגמיס ראשונים של מערכות אתרנט שפעלו בקצב 10 מסלייש על חוטי
טלפון לא מסוככים (פזע), ובשנת 1990 התקן אושר רשמית ונקרא ז8358 10.
6. תקן אתרנט 1
טקא הטמה שיפ מק מ בד טילק את ד
כדי להוזיל את עלויות ההתקנה, פרסם ארגון ה-פפפו בשנת 1990 את התקן ז108858, המאפשר שימוש
בכבלי טלפון רגילים לא-מסוככים (פדט). התקן היה דומה ל-אג.1ז9ו5, אלא שקצב העבודה עלה ל-10
מסלייש. בגלל פשטותה, נוחיותה ומחירה הזול הפכה שיטת ז108856 לנפוצה ביותר בשוק, ומכירות
רשתות אתרנט עלו עקב כך בקצב מהיר.
בשיטה זאת משתמשים ברכזת (פטא), שהיא למעשה משחזר רב-מבואות (ז66918ח אזססווטא). הרכזת
מבצעת את הפונקציות הבאות:
₪ כל מסגרת הנכנסת לאחד המבואות, משוחזרת ומשודרת התוצה דרך כל המבואות.
₪ אס שתי מסגרות נכנסות באותו זמן לשני מבואות, הרכזת מזהה התנגשות ומשדרת אות התנגשות
בכל המבואות.
₪ אם אות התנגשות מזוהה בכניסה לאחד המבואות, הוא משוחזר לכל יתר המבואות.
ציור 127 מתאר חיבור ז108956 טיפוסי.
רכזת (סט1) רכזת (טט11)
1 56 10 1 956 10
בששנשבםם שספשסםם
מקסימוס
ציור 1277 - רשת 1088561
התחנות מחוברות לרכזת בעזרת שני זוגות חוטים שזורים לא מסוככים (פדט שא) מסוג ייקטגוריה 3
(ראה פרק יא פיסקה 5), שאורכס המקסימלי הוא 100 מטר. זוג אחד משמש לשידור וזוג שני לקליטה,
וכל וג עובד בקידוד מנציסטר. המחברים בשני הצדדים של הכבל (ברכות וב-0ק) הם מסוג 0-45א, וכרטיס
הרשת כבר מכיל את הטרנסיבר.
הרכזות מופיעות בשוק בגדלים שונים, מ-4 ועד 32 מבואות, והנפוצות ביותר הן בעלות 8 או 16 מבואות.
הרכזות מחוברות ביניהן בעארת כבל ;דט 4 דומה, למרחק עד 100 מטר. קיימות גם רכזות הכוללות
ממשק קואקסיאלי (0א8), וט8 או סיב-אופטי, בנוסף למבואות ז108886, כמתואר בציור 12.8. אלמנטיס
בעלי ממשק וטג (נתבים לדוגמה) מתחברים לרשת בעורת טרנסיבר ד108856, בדיוק כפי שראינו ברשת
2 הטרנסיבר מתרגם את ממשק 1089991 לממשק וטג, ובעזרת כבל וטג (באורך מקסימלי של
0 מטר) מתחבר לממשק וא בנתב. הטרנסיבר מקבל את הזנת המתח שלו מהנתב באמצעות זוג חוטים
בכבל וטג.
כבל 2 28455 10
רכזת (טט1) רכזת (טט11)
1 ₪86 10 1 856 10
פסססםו ן ם םפשםםםסםו
רז ₪8 ₪
עד 5 כ
0 ו
0 מטר
₪3
5
טרנטיבר
7 39586 10
שה
וס
ציור 12.8 - רשת קואקס/ ז108850
תקן ז108856 כולל אפשרות לבדיקת תקינות הכבל בין הרכות לבין ה-0פ. כזכור לנו, פרוטוקול אתרנט
מחייב מרוות של לפחות 9.608 בין מסגרת למסגרת, אבל במציאות המרווחים הם גדולים יותר. פולסים
מיוחדים של בדיקה (הנקראים עוּזפטח! אחו!) נשלחים כל 808 +16 לערך בתוך המרווחים הבלתי מנוצלים,
כמתואר בציור 12.9.
= |מסגרת] |] | |[ [מסגכת] [ |] |] [מסגית] , צ-
קליטה שידור
ציור 12.9 - פולטי הבדיקה של ז108856
הור יוור כ ו ה
פרק יב -
אתרנט
הצד הקולט בוחן את קצב הופעת פולסי הבדיקה, ויכול להחליט האם זוג חוטי הקליטה תקין או לא.
לדוגמה, אס במשך 100708 לא נקלטו פולסים, יכול המבוא הקולט להחליט כי הקשר נותק ולהדליק
נורית אזהרה. שיס-לב שהבדיקה מתבצעת רק על זוג החוטים בקליטה, אבל זוג חוטי השידור יכול לעבוד
בסדר. אם שני זוגות החוטים של אפיק 1088561 נותקו, הדבר יתגלה בשני הצדדים במבואות הקליטה.
אין אפשרות לדעת בצד אחד על ניתוק כבל, אלא אם כן יש מערכת בקרה שכל המבואות מדווחים לה,
והיא מציגה את התמונה הכוללת.
רכזות 1088561 מופיעות בדרך-כלל כרכזות עצמאיות בגדלים שונים, או כרכזות משורשרות (16פ518069)
שבהן ערו (808) מהיר מיוחד מחבר ביניהן ויוצר רכזת לוגית גדולה אחת. היתרון של רכזות משורשרות
הוא האפשרות להתחיל עס מספר קטן של תחנות באתר מסויים, ולגדול עם הזמן. קיימות גם רכזות
מודולריות, שבהן כל מודול מכיל מספר ממשקים מסוג מסויים. עייי הוספת (או החלפת) מודולים ניתן
להגדיל (או לשנות) את אוכלוסיית המשתמשים. רכזות מודולריות מותקנות בדרך-כלל במרכז הארגון,
ורכזות עצמאיות מותקנות בסניפים או באתרי-קצה. בציור 12.10 מובאות דוגמאות שונות של רכזות.
מודול
2
מודול 10889861
רכזת מודולרית
רכזת משורשרת
2 סיבים
אופטיס
(1000 מי)
רכזת 10208861א16
רכזת 10284561א8
עס 111
רכזת 1038561א8%
עס 6א3
ציור 12.10 - רכזות אתרנט
7. תקן אתרנט "108850
0-20 ב בר כ הס שד זגו ח היידיד 7
בציור 12.5 ראינו כיצד המשחזרים (₪9685) מאפשרים להגדיל את הטווח של רשת אתרנט. משחזרי
קואקס יכולים לעבוד עד טווח של 500 מטר לכבל עבה, או 185 מטר לכבל דק. לעיתים צריך להגדיל
את הטווח מעבר לכך, ואז יש להשתמש בסיבים אופטיים.
תקן ומוס (אחו] זסוסססה-זסוח! סווק0 זספוץ) היה התקן הראשון להפעלת אתרנט על סיבים אופטיים
שאושר עייי ה-=שפו. ייעודו היה לחבר בין משחזרים ולהאריך את הטווח ביניהם עד 1000 מטר, כמובן
תוך עמידה במגבלת ההתפשטות (שהוסברה בסעיף ?2 לעיל).
תקן ואוס? הוחלף במועד מאוחר יותר עייי פפפו בתקן "108859, המורכב למעשה מ-3 תקנים:
₪ !1088505 - נועד לחבר זוג משתזרים (אח1=1) עד טווח של 2000 מטר, ולמעשה הוא התחליף הישיר
של תקן .וחוסי. הוא תואם אחורה ל- וחוס=, אבל במקרה כוה הטווח יהיה 1000 מטר בלבד (הכוונה
שמשחור ו₪ו0= בצד אחד מחובר למשחור .10848851 בצד השני).
₪ 108858-8 - מיועד ליישומי תשתית (פחסטאסגם-8), שבהם נדרש לחבר כמה משחרים, לטווח מקטימלי
של 2000 מטר. פונקצית הטרנסיבר כלולה במשחזר, ואין ממשק וטא. השידור מבוצע בשיטה סינכרונית,
כלומר המידע משודר ברציפות (כולל בזמן ההפסקות בין המסגרות).
₪ 10885677 - מיועד לתצורת כוכב פסיבי (פופ5גק=), כלומר רכזת אופטית ללא מתח חיצוני, ולמרחק
עד 500 מטר לתחנה (או 1000 מטר מתחנה לתתנה). תקן זה נפוץ פחות משני התקנים הקודמים.
כל תקני *108859 משתמשים ב-2 סיבים לכל חיבור, סיב לשידור וסיב לקליטה. הסיב הנפוץ הוא מסוג
סססטחזווטוא, בקוטר 8ט62.5/125, והמחברים האופטיים הם מסוג ד8.
ציור 12.11 מתאר יישוס של רשת עם סיבים אופטיים. שים-לב שניתן להתחבר לאלמנטים השונים
ישירות עס ממשק אופטי (קיימים גם כרטיסי סוא ל-0פ בעלי ממשק אופטי). לחילופין אפשר להתחבר
באמצעות טרנסיבר אופטי וממשק ועג לאלמנטים שאין להם ממשק אופטי מובנה.
מודוליס אופטיםס
ב ₪
א ו .1 10
2 ק"מ
טרנסיבר
אופטי
טרנטיבר
> מש
טרנסיבר
אופטי
רכזת עט = רכזת עם
ממשק אופטי ממשק 41011
1 0% 10 7 56 10
ציור 12.11 - רשת מבוססת סיבים אופטיים
0 הּ
פרק ייב - אתרנט
8. טרנסיברים
המקש שקחקה הטטק תטטהאנססהמקס ל ההה ברע 7 רז 2 המ יש הנפת טי וידה ער
הטרנסיבר מבצע את החיבור הפיזי והחשמלי לרשת אתרנט. מאחר וקיימים כמה תקנים שוניס לרשתות
אתרנט, קיימים כמה סוגים של טרנסיברים, כמתואר בציור 12.12 .
10 09 + 0 10002 10 5
(עד 50 מטר)
מחבר 8-15 /
ציור 12.12 - סוגי טרנסיברים
לכל הטרנסיברים יש ממשק וטג זהה (מחבר 15 פין זכר) והממשק השני תלוי בסוג הרשת. הטרנסיבר
יכול להתחבר ישירות למחבר ועא נקבה בכרטיס הרשת (סוא) של ה-0פ, וקיימים גם מחברי וטג עס
אפשרות לנעילה עצמית. במקרים אחרים משתמשים בכבל ועג למרחק עד 50 מטר.
כבל וג מכיל 4 זוגות חוטים (ראה ציור 12.13):
₪ זוג יישידוריי (אד), בכיוון מה-80 לטרנסיבר
₪ זוג ייקליטהיי (א8), בכוון מהטרנסיבר ל-0ק
₪ זוג ייהתנגשות" (001), בכוון מהטרנסיבר ל-₪0
₪ ווג אספקת מתח (0פ /12), מה-₪0 לטרנסיבר
ציור 12.13: מבנה כבל וטג
00
הטרנסיבר מכיל גם מפסק 505 שפעולתו מוסברת להלן:
₪ כרטיס הרשת שולח מסגרת בזוג חוטי אד.
₪ הטרנסיבר משדר את המסגרת לרשת, וכן משדר אותה בחזרה בזוג חוטי אח (עם השהייה מסויימת).
₪ לאחר סיום השידור, הטרנסיבר משדר בזוג חוטי 00 אות מיוחד הנקרא 505, או ז8ו69הו, המכיל
0 סיביות 'י1". אות זה מציין שהטרנסיבר מתפקד בסדר. שידור האות 505 הוא אופציונלי, וניתן
לבטלו עייי מפסק מיוחד (מפסק 805) המותקן על הטרנסיבר.
ציור 12.14 מתאר את פעולת הטרנסיבר כאשר משודרת מסגרת ללא התנגשות.
1 (אופציה)
0 סיביות
* המסגרת מוחזרת לאחר
השהייה הגדולה מ- 18 סיביות
ציור 12.14 - פעולת הטרנסיבר ללא התנגשות
כאשר יש מצב של התנגשות, הטרנסיבר מבצע פונקציות אחרות (המתוארות בציור 12.15):
₪ כרטיס הרשת מתחיל לשלוח מסגרת לטרנסיבר (אד) והטרנסיבר מחזיר את המסגרת (אא).
₪ ברגע מסויים הטרנסיבר מזהה התנגשות ומתחיל מייד לשדר אות בזוג חוטי ייהתנגשות'י (601).
₪ כרטיס הרשת מפענח את אות ההתנגשות, מפסיק את שידור המסגרת ומשדר אות מיוחד הנקרא
ואנ (חסימה) המכיל 32 סיביות. תפקיד האות הזה הוא להבטיח שכל התחנות קיבלו הודעה על
ההתנגשות, גם אם ההתנגשות קרתה ומן קצר לאתר תחילת שידור המסגרת.
₪ אות ה-אג מוחזר עייי הטרנסיבר בחוטי אח.
₪ עם הפסקת שידור ה-188 עייי כרטיס הרשת, מפסיק הטרנסיבר לשדר אות ייהתנגשותי.
בר ב ה
פרק י'/ב- אתרנט
התנגשות
ציור 12.15 - פעולת הטרנסיבר עם התנגשות
פונקציה נוספת שהטרנסיבר מבצע היא חסימת תחנה יימקשקשת'" (זספספנ). זוהי תחנה המשדרת מסגרת
באורך העולה על המותר, חוסמת עייי כך את הרשת ואינה מאפשרת לתחנות אחרות לשדר.
תהליך החסימה הוא כדלקמן (ראה ציור 12.16):
₪ כאשר הטרנסיבר מזהה שידור באורך של יותר מ-305 הוא מפסיק לשדר לרשת, מפסיק לשדר חזרה
ב-אא, ומתחיל לשדר אות בזוג חוטי +00.
₪ כרטיס הרשת מזהה את האות ומפסיק את השידור.
₪ הטרנסיבר מפסיק את שידור ה-601.
התנגשות
ציור 12.16 - חסימת תחנה מקשקשת
9 משחזרים (טופטקטה) |
קפסת הבס קפ התנמס הפב סקמיר
אות חשמלי המתפשט לאורך כבל או חוט, נחלש בעצמתו ככל שהמרחק גדל והאמפליטודה שלו נעשית
קטנה יותר ויותר. תופעה זו נקראת ייניחות" (חסווגטחטווה), והיא מלווה בדרך-כלל גס בעוות צורת האות.
סיבית מלבנית ששודרה מקצה אחד של הכבל, מגיעה לקצהו השני כשצורתה רחוקה מלהיות מלבנית
וקרובה יותר לסינוס. תפקיד המשחזר הוא להגביר את האות לעצמתו המקורית, לשפר את צורתו, לנקות
אותו מרעשים ולשחזר גם את השעון שלו. כפי שכבר ראינו בציור 12.4, האות משודר בקדוד מנציסטר,
שבו השעון בנוי בתוך האות. לאחר התקדמות לאורך הכבל צורת האות משתנה והוא מקבל עוות הנקרא
זפזזו!,, הגורס לכך שקשה לקבוע בדיוק את זמני השעון. המשחור, כאמור, מנקה את האות מה-זפווו,
ומשדר אותו ייכמו חדשיי.
פונקציה נוספת שעל המשחזר לבצע היא שחזור סיביות הסינכרון המשודרות לפני המסגרת, הנקראות
(9ו0וח8זם). תפקיד סיביות אלה יוסבר בסעיף 11, ובשלב זה נאמר כי הן גורמות לסינכרון בין השעון
הפנימי של המשחזר לבין השעון המלווה את המסגרת הנקלטת. תהליך הטינכרון נמשך זמן מה, ובפרק
זמן זה הולכות לאיבוד כמה סיביות סינכרון.
תפקיד המשחזר הוא לשדר לצד השני מסגרת תקנית, ולכן הוא משלים את כל סיביות הסינכרון החסרות.
ייתכן מצב שבו מגיעה למשחזר מסגרת מתחנה רחוקה, שטיביות הסינכרון שלה יינחלשויי (כלומר עברו
ניחות גבוה), למשחוזר לוקח הרבה זמן להסתנכרן, ולכן עליו לבנות מחדש כמות גדולה יחסית של סיביות
(נניח לדוגמה 10 סיביות). מייד לאחריה, בהפרש זמן מינימלי מותר של 9.608 (ראה סעיף 2 בפרק זה)
משדרת תחנה קרובה למשחר, שהסיביות שלה ייבמצב טוביי, כי עברו מרחק קצר. המשחזר יסתנכרן
למסגרת הזאת תוך איבוד מספר קטן של סיביות (נניח 4 סיביות), יבנה מחדש את המסגרת עס כל
סיביות הסינכרון החסרות וישלח לצד השני מסגרת תקינה. הפרש הזמן בין המסגרות, שהיה קודם
8 (או 96 סיביות, שכן כל סיבית נמשכת 0.108) יתקצר ב-6 טיביות (ההפרש בין 10 לבין 4), ויהיה
כעת רק 90 סיביות. תופעה זאת נקראת: י"קיצור 6!" (090 8066ק-זסוחו), והיא הסיבה לכך שחייבים
לשמור על מרווחים של 96 סיביות בשידור מסגרות. מרווח זזה מתקצר ככל שהמסגרת עוברת יותר
משחזרים, ומכאן באה המגבלה של 4 משחזרים מקצה לקצה.
ו ה
פרק י'/ב - אתרנט
מסגרות נכנסות
למשחזר
ו תתילת סינכרון ו
! <-- המשחזר --+ |
ו 1 ו
1 1 ו
| [ ו
ו 1 ו
ו / .
1
ה 90
מהמשתזר
ציור 12.17 - קיצור 6קו
המשחזרים מעבירים את כל המסגרות מקצה לקצה, וכן
() וכל תנועה אחרת ברשת. המשחזרים פועלים בשכב
ופרט למה שנאמר לעיל אינם מבצעים כל
לכן המשחזרים נמצאים
את המסגרות שהתנגשו, את אותות החסימה
ה הראשונה (השכבה הפיוית) של מודל ה-ו05,
פונקציה לוגית ומעבירים את כל המסגרות בצורה יישקופהיי.
בתוך יימרחב ההתנגשותיי של רשת אתרנט, כפי שהגדרנו בסעיף 2 לעיל.
משחזר נמצא בתוך ''מרחב ההתנגשות'' של המקטעים שאליהם הוא מחובר ץק
משחזר יכול להיות בעל 2 מבואות, או בעל מספר רב של
בעצס משחור רב-מבואות עצמאי. קיימי
אחר.
מבואות. הרכזת (פטוּ) שהכרנו בסעיף 6 היא
םס גס משחזרים מודולריים, שבהם כל מודול תומך בממשק
0. תכנון רשתות אתרנט -
הפל וטס 5 = כ 97,לט 154
הטבלה הבאה מסכמת את המאפיינים העיקריים של תקני אתרנט השונים.
כמות
מת אורך מקטע - "שת | חיבורים
מקסימלי כ למקטע
5 8856 10 0 מי 0 מי 10
2 8956 10 5 מי 5 מי
זז 10 סיד /4 0 מי
קטגוריות 3,4,5
שחוס; כבל אופטי 0 מי'י
10 = | כבל אופטי 0 מי'
8 6 | כבל אופטי 0 מי
בעת תכנון רשתות אתרנט המורכבות מכמה מדיות (כגון רשת ד 8856 10 עם כמה מקטעים אופטיים)
יש להקפיד על קיום שלושת התנאים הבאים בעת ובעונה אחת, המגדירים יימרחב התנגשותיי אחד:
טרנסיבר
חיצוני מתחבר
ל-50 עם כבל 401
(50 מי)
כבל קואקס עבה
(50 אום)
כבל קואקס דק
(50 אום)
פנימי על ה-6וא
מחבר 6א8
פנימי על ה-סוא
מחבר 4-45
0 מי
(אורך סיב כללי)
פנימי או חיצוני
0 מי
(אורך סיב כללי)
פנימי או חיצונל
0 מי
(אורך סיב כללי)
א. מספר התחנות ברשת אינו עולה על 1024 (משחזרים אינס נספרים).
ב. השהיית ההתפשטות הלוך וחזור ברשת אינה עולה על 576 סיביות (תאורטי), או 480 סיביות (תכנון
שמרני).
ג. "התכווצות" המרוות בין המסגרות (קיצור 6) אינה עולה על 49 סיביות.
אס ברשת מסויימת אחד התנאים אינו מתקיים, יש לפצל את הרשת לשתיים (או יותר) תת-רשתות.
עייי כך מרחב ההתנגשות התפצל אף הוא לכמה מרחבים קטנים יותר, שכל אחד מהם מקיים את שלושת
התנאיס בבת-אחת. פיצול הרשת נעשה עייי אלמנטים המבודדים בין מרחבי התנגשות ואינס מעבירים
פרק י''ב - אתרנט
את תוצרי ההתנגשות. כפי שנראה מאוחר יותר אלמנטיס כאלה יכולים להיות: גשרים, נתבים או מתגיס
(5110085).
שלושת התנאים שצויינו לעיל נובעים מתקני אתרנט, ומטרתם לאפשר עבודה תקינה של הרשת בתוך
מרחב ההתנגשות. אם מתכננים רשת המורכבת ממקטעי ד 8856 10 ומקטעים אופטייס בלבד, ונשמעים
לשלושת התנאים לעיל, ניתן לקבל רשת הכוללת 5 משחזרים (זכור כי אם הרשת כוללת גם מקטעים
קואקסיאליים, יש לחזור למגבלה המקורית של 4 משחזרים).
לגבי רשתות משולבות ד 8886 10 / מקטעיס אופטיים, שבהן מותרים 5 משחורים (רשתות כאלה נפוצות
מאוד כיום), חלים כללי התכנון הבאים:
₪ כל המקטעים חייבים להיות ד 8856 10 או אופטיים 1088565 או -והוסז).
₪ המקטעים הקיצוניים (ד 8856 10 או אופטיים) חייבים להיות מוגבלים ל-100 מי.
₪ האורך הכולל של כל המקטעים האופטיים יהיה 2500 מטר מקטימום (או 2740 מטר אם כולס הם
מסוג 8" 8856 10).
₪ כבלי וטא מוגבלים ל-2 מטר.
₪ לא יותר מ- 1024 תחנות מחוברות לרשת.
דוגמה של רשת כזאת מתוארת בציור 12.18.
1 3856 10
0 מ'
ציור 12.18 : רשת 8856 10/סיביס
הרשת המתוארת בציור 12.18 כוללת 5 משחזרים, 4 מקטעים בין-משחזרים (שניים מתוכס אופטיים
באורך כולל של 2.5 קיימ כנדרש), ושני המקטעים הקיצוניים הם באורך 100 מי כל-אחד.
התקן 802.3 פשפו כולל טבלאות לחישוב השהיית ההתפשטות והקטנת המרווח בין המסגרות לגבי כל
אחד מסוגי המקטעים. עייי שימוש בטבלאות שבתקן מחשביס את ההשהייה הכוללת (הלוך וחזור) ואת
הקטנת המרווח הכוללת מקצה לקצה, ובודקים את התאמתם לדרישות התקן.
1. מבנה מסגרת אתרנט
שק אחאטס קה הנקתה טטטטהמק/ שטק ד עמק עשרה דב לטבל תבה תקלד ללמה דניל ד
כפי שראינו בתחילת הפרק, מפרטי רשת האתרנט המקורית פורסמו לראשונה עייי שלישית החברות
אוס, ולאחר מכן שונו במקצת עייי ארגון התקינה שפפו. ציור 12.19 מתאר את מבנה המסגרת של אופ,
וכן את מבנה המסגרת התקנית 802.3 ששפו (המקובלת כיוס בשוק).
מסגרת אתרנט 1%
)8( )0( | )0 | ₪ )46-1500( | )4(
11
מסגרת 802.3 1555
(4) | (46-1500) 2) | ש) | 0) )07
כוון השידור ---------> 1:1
כתפ
68 4 2 | 54 | 54 ו
מסגרת מינימלית | (6 (46) 62 | 0ש) | 660 (7)
ו
1-8 ----->%-4-8!
(%)=38 בתיסם
ציור 12.19: מבנה מסגרת אתרנט
המסגרות של אתרנט -802.3 משטו מתחילות בשידור אות סינכרון מיוחד הנקרא 6|טחפסזס (הם), שהוא
בעצם גל מלבני בקידוד מנציסטר, שתפקידו לעורר ולסנכרן את המקלט. מאחר והמסגרת מתקדמת
ומתפשטת בכל יימרחב ההתנגשותיי של רשת האתרנט, הרי כל המקלטים שהיא עוברת בדרך יתעוררו
ויקלטו את המסגרת. שדה ה-84 מורכב מ-1 ו-0 מתחלפים ובסופם מופיע הצירוף 11 (1010......101011),
המציין שכעת מתחיל שלב העברת הנתונים. למעשה שדות ה-ג₪ של מסגרות אום ו-802.3 הם זהים,
ההזדודזדרדררידרררדרררדדדרדרד---.₪
פרק *'/ב - אתרנט
אלא שהטרמנולוגיה שונה: במסגרת אופ יש 8 בתים הכוללים 1 ו-0 מתחלפים, ולבסוף יש צרוף 11 (בבית
השמיני). במסגרת 802.3 יש שדה 4פ, הכולל 7 בתים של 1 ו-0 מתתלפים, ולאתריו שדה
50 (זפוחו!06 תפז זס המזפ) המכיל את הצרוף 10101011.
מקלט או משחזר הקולט את אות הסינכרון, מתחיל להסתנכרן, אבל התהליך יכול להימשך מספר סיביות.
כבר ראינו בפיסקה הקודמת כי על המשחור לבנות מחדש את אות הסינכרון (שדה ה-ק) וואת הסיבה
לקיצור המרווחים בין המסגרות. הנקודה המדוייקת שבה המשחרר יימתעורריי תלויה בעוצמת האות
הנקלט: ככל שהעוצמה נמוכה יותר - ייקח יותר זמן (יותר סיביות סינכרון).
עס גמר קליטת אות הסינכרון (שאורכו 8 בתים) מתחיל שלב העברת המידע. תחילה משודרות שתי
כתובות:
₪ כתובת תחנת היעד - 54 (4001655 חסוזובחו651ס)
₪ כתובת תחנת המקור - 54 (1001655 6סזטס5)
כתובות אלה הן באורך 6 בתים (48 סיביות), והן כתובות פיזיות הצרובות בתוך כרטיסי רשת (סוא).
כל יצרן של כרטיסי רשת פונה לארגון =טפו ומקבל ייבלוקיי של מספרים. היצרן מקבל ייקידומתיי בת 3
בתים, ואת 3 הבתים הנותרים הוא מוסיף בהתאס לסדרת הייצור, ספרור שונה לכל כרטיס. בצורה כזאת
מובטח שאין כרטיסים בעלי כתובת פיזית זהה. לדוגמה, הקידומת של כרטיסי סח היא: 08-00-09.
כדי לקבל את הקידומת בסיביות עליך לתרגם כל בית בנפרד לסיביות ואז הקידומת היא:
1 0000 0000 0000 1000 0000 (24 סיביות בסהייכ). אם הסיבית הראשונה בכתובת היעד (8) היא
"1", פירוש הדבר שהמסגרת הזאת משודרת לקבוצה מסויימת של תחנות יעד, ולא לתחנה בודדת
(תהליך הנקרא זפאסווטוו).
כאשר המסגרת עוברת מתחנה לתחנה ברשת, נקלטת תחילה כתובת היעד (58). כל תחנה משווה את
ה-54 עס הכתובת העצמית שלה, ואם הכתובות זהות - המסגרת מועברת לתחנה. אס הכתובות אינן
זהות - המסגרת מושמטת עייי התחנה וממשיכה הלאה.
הערה: צורת עבודה כזאת, שבה בכל נקודה ברשת אפשר (באופן תאורטי ומעשי) לקלוט את כל המסגרות
שחולפות ברשת, עשוייה ליצור בעיות של אבטחת מידע. לכן, בהמשך התפתחות רשתות אתרנט, נמצאו
פתרונות שונים להגנה על הרשת.
עד כה היו השדות של מסגרות אופ ו-802.3 זהים (ראה שוב ציור 12.19). אולס בשדה הבא יש שוני בין
שני סוגי המסגרות:
₪ במסגרת אוס מופיע שדה פְעָד באורך 2 בתים, (הנקרא לפעמים גם פפעוזסחום). שדה זה מציין את
סוג הפרוטוקול העילי המשודר בתוך המסגרת, לדוגמה: '*0800יי - פרוטוקול פו, *0600יי פרוטוקול
5, ועוד.
₪ במסגרת 802.3 מופיע שדה חוּפַח16 (גם הוא באורך 2 בתים) המציין את אורך שדה הנתונים (גזאס).
שדה זה מופיע מכיוון שמסגרת 802.3 יכולה לשאת כמות בתים הקטנה מהמינימום הדרוש של 64
בתים (ראה סעיף 2 בפרק זה). כדי שהמסגרת תכיל 64 בתים, חייב שדה הנתונים להיות באורך 46
בתים לפחות, כמתואר בציור 12.19.
ההבדל שבין מסגרת י"אתרנטי לבין מסגרת 802.3 שפפו מתבטא, איפוא, בכך שמסגרת ייאתרנטיי (אוס)
חייבת להכיל לפחות 46 בתים בשדה הנתונים, ותפקיד השכבות הגבוהות הוא להבטיח זאת. המסגרת
מסתיימת בשדה ₪05 ואין כל בעייה לוהות את סוף שדה הנתונים (4 בתים לפני סוף המסגרת). מסגרת
3 יכולה להכיל בשדה הנתוניס כמות בתים הקטנת מ-46, ולכן יש צורך להוסיף בתי סרק (הנקראים
858 06) עד להשלמת הכמות המינימלית של 6 בתים. לכן קיים השדה חוּפַחפ1 המציין לצד הקולט
מה גודל שדה הנתונים (ראה ציור 12.20).
כפ
(6) |))(7)
ציור 12.20: השימוש בשדה ווַפָח1
במסגרת 802.3 המתוארת בציור 12.20 מופיע בשדה חוּפַח.1 הערך 16. פרוש הדבר שיש 16 בתי נתונים,
ויתר 30 הבתים בשדה גזס הם בתי סרק (896). הערך של חופַחפ.! הגבוה ביותר הוא 1500, מאחר ואורך
שדה הנתונים המקסימלי המותר הוא 1500 בתים, כמתואר בציור 12.19. במסגרות ייאתרנטיי (אופ)
שדה ה-מְצֶד הוא לרוב בעל ערך מספרי הגבוה מ-1500, ולכן קיימת אפשרות להריץ את שני טוגי
המסגרות על אותה רשת: אס השדה פְ6ְעְחוּפַחפ.1 הוא בעל ערך מספרי הגבוה מ- 1500 זוהי מסגרת
של "אתרנט", אם הערך הוא נמוך (או שווה) ל-1500 - ווהי מסגרת של 802.3.
דוגמה: ראינו שהערך המספרי של פרוטוקול פ! בשדה פְמְעָד של ייאתרנטיי הוא 0
0>אפּ. חשב את ערכו
המספרי המדוייק.
פתרון: (%ו]) 000050800 0000 1000 0 (בינארי)=2048 (עשרונל)
לסיכום, ההבדלים בין מסגרות "אתרנט" ו-802.3 ששפו הם:
41 מסגרת ייאתרנטיי חייבת להכיל 46 בתי נתונים לפחו
(ללא אק). מסגרת 802.3 יכולה להכיל
בתי-סרק (9946) להשלמה עד 46.
ת, לקבלת אורך מסגרת מינימלי של 64 בתים
כמות בתי נתונים הקטנה מ-46. במקרה כזה יש להוסיף
2 מסגרת 802.3 כוללת שדה הוח לציון אורך שדה הנתונים (כדי לזהות את הנתונים מתוך בתי-הסרק).
3 במסגרת אתרנטיי אין צורך בציון אורך שדה הנתונים, מאחר והוא משתרע עד ה-₪05 (את שדה
ה-05- כבר הכרנו בפרק על פרוטוקולים סינכרוניים). לעומת זאת יש במסגרת "אתרנטי' שדה 6מעד,
לציון סוג הפרוטוקול העילי הנמצא בתוך המסגרת. פונקציה דומה לואת נמצאת במסגרת 807.3
בתוך שדה הנתוניס, והיא נקראת 110
חדדהדדדדהדררדדדדרדדרדררררדרהרררדדרדדרד- 9 1
בב ששםשםב פושמכוטטי 22 ם םב כים,
פרק י'/ב- אתרנט
תרגיל: חשב את קצב המסגרות המקסימלי שיכול להתקייס ברשת אתרנט.
פתרון: המסגרת התקנית הקצרה ביותר היא בת 576 סיביות (כולל סיביות 6|טחופפזס). המרוות
המינימלי בין המסגרות הוא 96 סיביות. לכן בשנייה אחת (שווה ערך ל- 10,000 סיביות)
יכולות לרוץ ברשת
1 מסגרות בשניה = 672 : 10,000 = (96 + 576) : 10,000
קצב מקסימלי זה של 14,881 מסגרות בשניה (88ש) נקרא לעיתים בספרות בשכו 50894 פזוש.
'
2 חיבום פרק י"ב
הטמאמ הפ מהאטש/ חקפההסט הנקה ה ממסטכהקכק טק וטהסהטנ מלבְפסה הטלמהה קיית ב הדש ב "בנע ע"ע .ב ,מ
בפרק זה הכרנו את רשת אתרנט, שהיא הרשת המקומית המקובלת והנפוצה ביותר. פיתוח הרשת החל
עוד בתחילת שנות השבעים, אך הפרסום, התקינה וההרחבות נעשו בשנות ה-80 ולמעשה הם ממשיכים
גם כיום, עם העלאת קצבי העבודה ל-100 ואף ל-1000 מסלייש באותו פרוטוקול (פ6058/4/0).
רשת אתרנט מבוססת על העקרון שברגע מסויים תחנה אחת משדרת וכל יתר התחנות מאזינות. המסגרת
מתקדמת לאורך הרשת, חולפת על פני כל התחנות, וכל תחנה בודקת האם כתובת היעד (אפ) מתאימה
לכתובת שלה. באותו זמן ממש יכולה גם תחנה אחרת לשדר מסגרת, וברגע ששתי המסגרות נפגשות
נוצרת ייהתנגשות'. כל התחנות ברשת מזהות את ההתנגשות, כולל שתי התחנות שיצרו אותה. הן מפסיקות
מייד את השידור ומנסות שנית במועד מאוחר יותר (השונה מתחנה לתחנה).
ברור שככל שיש יותר תחנות פעילות ברשת, וככל שרמת התנועה עולה - עולה גס ההסתברות להתנגשות.
תופעת ההתנגשות גורמת לירידה בביצועי הרשת. מקובל להניח שרשת אתרנט המועמסת מעל 30%6-40%
אינה אפקטיבית, וזמני התגובה שלה ארוכים כתוצאה מריבוי ההתנגשויות. ביישומיס שבהסם נדרשים
ביצועים גבוהים יותר וכן שרידות יותר טובה, משתמשים ברשתות טבעת-אסימון (ראה בפרק הבא).
כדי שהרשת תתפקד כראוי חייבים להתקיים שני תנאים בסיסיים:
1. השהיית ההתפשטות הלוך-וחזור ב-יימרחב ההתנגשות'י חייבת להיות קצרה מזמן של 576 סיביות
(5ט57.6). הדבר מבטיח שאס קיימת התנגשות, היא תקרה בזמן ששתי התחנות עדיין משדרות, ויש
להן אפשרות להפסיק, ולשדר את אותן מסגרות שנית. אם ההתנגשות תקרה לאחר סיום השידור,
המסגרת כבר יצאה לדרכה, ולמעשה הלכה לאיבוד.
2. ייהתכווצותיי המרווח בין המסגרות (קיצור 6פו) אינו עולה על 49 סיביות. תחנות אתרנט (כולל
המשחרים) זקוקות לפחות למרוות של 4.705 בין המסגרות כדי לאפשר קליטה טובה. מאחר והמרוות
התקני בין מסגרות הוא 8ט9.6, הרי מותרת ייהתכווצות'י של 4.905 (או 49 סיביות, שכן משך כל סיבית
הוא 0.105).
בהמשך הפרק הכרנו את תקני אתרנט השונים:
₪ 5 8856 10 - התקן הבסיסי, לעבודה על כבל קואקס עבה.
₪ 2 8988 10 - עבודה על כבל קואקס דק.
₪ 84567 10 - רשת המבוססת על רכזות (פפטא) וחוטי טלפון לא-מסוככים (פזט אאא).
₪ = 8856 10 - מקטעי אתרנט אופטיים.
להשלמה הכרנו גס את תכונות הטרנסיבריס והמשחזרים, וכן ראינו את מבנה המסגרת של האתרנט
המקורי (אופ) והמסגרת המוגדרת עייי 802.3 ששפו (שהיא המקובלת כיוס).
ל הּ
1. הקדמה
המקנ הטמה השממתה לסהמהתח המ שפחת קה ניסרו המכת תרעמ ניי פב בנימטי בבינ, < מרל ף הללק
בפרק הקודם תיארנו את צורת העבודה של רשת אתרט, וראינו שבגלל תופעת ההתנגשויות קשה לחזות
מראש את זמני התגובה של הרשת. שיטת הגישה לרשת של אתרנט (00/ג05%8) היא יידמוקרטית"
ומאפשרת לכל תחנה לשדר מתי שתרצה (בתנאי שהמתינה פרק זמן מינימלי של 9.605 מסוף השידור
האחרון). אולס אין כל בטחון שהמסגרת אכן תשודר, מכיוון שבאותו הרגע תחנה אחרת יכולה אף היא
לשדר, ואז מתרחשת התנגשות. במליס אחרות, הגישה לרשת אתרנט היא הטסתברותית: קיימת תמיד
הסתברות מסויימת להיכנס לרשת, אך אין הבטחה שכך יקרה.
ברשת טבעת אסימון (טאייס) אין התנגשויות. תחנה מסויימת יכולה לשדר מסגרת רק אם קיבלה רשות,
כלומר, קיבלה את האסימון הנודד ברשת מתחנה לתחנה (כפי שהוסבר בפרק יא סעיף 6 ותואר בציור
2). לכן צורת העבודה של רשת טבעת אסימון היא דטרמיניסטית, כלומר, זמן התגובה ניתן להערכה
במידה רבה של דיוק. כאשר העומס על הרשת גבוה - שיטה זו יותר יעילה משיטת אתרנט, אולם יעילותה
היחסית של טאייס יורדת בעומסים נמוכים.
התומכת הגדולה בשיטת טבעת אסימון היתה חבי יבמ, שהציגה לראשונה את הטכנולוגיה בשנת 1984,
והביאה לאישור תקן 802.5 פשפו בשנת 1985. אולם למרות זאת התפוצה של רשתות טאייס היא נמוכה
בהשוואה לתפוצת רשתות אתרנט. יש גם לוּכור שרשתות אתרנט השתפרו במשך השנים והגיעו לקצבים
של 100 ו-1000 מסלייש, דבר המחזק את תפוצתן בשוק.
בנוסף לרשתות טבעת אסימון, מיושמת שיטת האסימון הנודד בעוד שתי שיטות גישה לרשת:
₪ פטם-חפאסד (אפיק אסימון): שיטה המיושמת על רשת ליניארית לאורך אפיק (ט8) רחב-סרט, בדומה
לרשת טלויוּיה בכבלים (צזא6). השיטה נהפכה לתקנית עייי ארגון פשפפ! ונקראה 802.4, ואפשר למצא
אותה לעיתים בסביבות של רצפת ייצור, כשמעליה פועל פרוטוקול מיוחד הנקרא סגוא (שפותח עייי
חברת פוזסוסו) ו818ח66). גם רשת דפאסחא (שהוזכרה בפרק יא סעיף 2) פועלת בשיטה זאת בקצב
של 2.5 מסל"ש. אך מעבר לכך שיטת אפיק האסימון אינה נפוצה כמעט בשוק.
₪ ופספ?: שיטת גישה לרשת אופטית מהירה של 100 מסלייש, שתתואר בפרק הבא.
להלן נתאר בהרחבה כיצד פועלת רשת טבעת אסימון תקנית (802.5 שספו).
3
פרק י'ג
- טבעת אסימון (פחום הסאסד)
רשת טאייס בנוייה בצורת טבעת לוגית, כלומר, חייב להיות מסלול סגור העובר בין כל התחנות. האלמנט
הבסיסי ברשתות טא"ס הוא הרכזת (פטא), שנקראה במקור ע"י יבמ בשם
0 (זוח0 400085 חסוז18פוטוא). ה-טאא הוא למעשה ייטבעת מכווצת", כמתואר בציור 13.1.
לא מופעל
ציור 13.1: רכזת טאייס (40א) כטבעת מכווצת
ה-80 מחובר ל-טגוא בעזרת 2 זוגות חוטים (שא4), שיכוליס להיות מסוככים (פז8), בלתי-מסוככים (מדט),
או סיבים אופטיים. המחבר המקורי של יבמ נקרא זסוספחחס0 זה ואפו, ונועד לכבלים מסוככים, אולס
יש גם רכזות התומכות במחברי 80-45 רגילים. הרכזת בנוייה בצורה כזאת שכאשר המבוא ריק (כלומר
ה-80 אינו מחובר או אינו מופעל) יש מעקף פנימי הגורס לסגירת הטבעת. כאשר ה-50 מופעל ומחובר
למבוא, המעקף נפתח בעזרת ממסר המופעל עייי זורם המגיע מה-0פ. הטבעת עוברת דרך ה-סק, וזוג חוטים
(שידור) מוציא את המידע מה-80 חזרה לטבעת. ה-80 המחובר לטבעת משמש לכן כמגבר חד-כיווני.
ה-א המקובל הוא בעל 8 מבואות לחיבור תחנות, ובנוסף יש לו מבוא או-6אוא (81) ומבוא
- ד6-00או8 (₪0) המשמשים לחיבור רכזות לטבעת לוגית גדולה יותר, כמתואר בציור 13.2.
הההחד-הלהה-----,
4
-
4
ה
1
5
₪]
ב
5
=
פ
-
חח
₪]
-)
5
₪]
5
5
כ
חח
2
=
מבוא זטס-6או₪ ברכזת מסויימת מתחבר למבוא או-6או₪ ברכזת הבאה בעזרת 2 זוגות חוטים, כך
שהטבעת נסגרת. אם אין מחברים חיצונית את הרכזת (כלומר ₪1 ו-80 הם פתוחים), הטבעת נסגרת
בתוך הרכזת עצמה, כמתואר בציור 13.1.
אפשר לסכס ולאמר:
טופולוגיית טא''ס היא אוסף רכזות, המחוברות בטבעת. כל רכזת (טגוו) עצמאית היא טבעת לוגית,
ורכזת פיזית.
מאפיינים נוספים של רשת טאייס הם:
₪ שימוש בחוטים מסוככים (פד9) או בלתי-מסוככים (פדט)
₪ עבודה בקצב 4 או 16 מסלייש
₪ שידור 6ח885608 בקידוד מנציסטר דיפרנציאלי
₪ אפשר לחבר לרשת עד 260 תחנות בכבילת פזפ5, או 72 תתנות בכבילת פדט
3. גיבוי ושרידות
המשש תקשטטטמקמתטחמקותמההמוטכהמסטהכה סמה במטס המקה רה הקלכה קה מ המלס רקח לגה הנבו" בך. ומח ייר כמת ",ל דא =
ברשתות טאייס הוכנסו אמצעי גיבוי ושרידות מובנים, כדי לשפר את יכולת עמידת הרשת בפני תקלות.
כמתואר בציור 13.2, הרשת מורכבת משתי טבעות: טבעת ראשית (זוג חוטים) המוליכה בכוון מסויים,
וטבעת גיבוי המוליכה בכוון ההפוך. במצב רגיל כל התחנות מחוברות לטבעת הראשית, ולטבעת הגיבוי
קוור הבר הור וו ב
006
אין שימוש. אולס כאשר מסיבה כלשהיא נפתחת הטבעת הראשית, מייד נוצר מסלול חדש, המנצל את
טבעת הגיבוי. לדוגמה, בציור מסי 13.3 נקרע הכבל המחבר בין שתי רכזות. ברגע שיש נתק בכבל, שני
המבואות משני צידי הנתק מגלים זאת באופן אוטומטי, וסוגרים את הטבעת בשתי הרכזות.
|
ציור 13.3: הגנה בפני נתק
נוצרה טבעת חדשה שעקפה את נקודת הנתק, מבלי שהרשת הפסיקה לעבוד אפילו לרגע קצר.
שיס-לב שהטבעת החדשה שנוצרה היא בעלת אורך כפול מהטבעת המקורית, וניחות האות לאורך הטבעת
הוא גבוה יותר. אם יש תחנות לאורך הטבעת הן משמשות כמגברים. אולם במקרה הגבולי יתכן שמחוברות
שתי תחנות סמוכות בלבד, ואז הניחות הוא למעשה לאורך כל הטבעת.
ברשת טאייסי קיימים אמצעי הגנה וגיבוי נוספיס:
₪ נטר אקטיבי (זסווחסו פוס4) - תחנה מיוחדת שתפקידה לבדוק ולוודא פעילות סדירה של הרשת.
פירוט נוסף על פעילות הנטר האקטיבי ונטרי הגיבוי יינתן בסעיף מס' 6 להלן.
₪ בעת חיבור מחשב חדש לרשת מתבצע תהליך אתחול, שבו נבדק החווט לתחנה, נבדק שהכתובת איגה
' כפולה, ונשלחת הודעה למחשבים האחרים ברשת על הפעלת התחנה החדשה.
₪ מנגנון אזעקות מיוחד (פַח1ח86800) מובנה ברשת, שתפקידו לסייע באיתור תקלות.
4. מבנה מסגרת טא'/ס
8ב 200 הכ בד
מבנה האטימון ומסגרת טאייס מתוארים בציור 13.4.
את אדקכץ
4
/
;
/
0 1 [
2
-
= 1 1 1 =- (בתים)
₪
-
4
כ
פ
5 מסגרת:
2
-
[ 1 אפ [ 9 0
5 1 1 4 6 6 1 1 1 (בתים)
האסימון הוא מסגרת קצרה בעלת 3 בתים (24 סיביות);
₪ 50 (ז6)וחו|6כ +ז519) - צרוף מיוחד של 8 סיביות, המציין תחילת מסגרת או אסימון.
₪ 0 ([סזוהס0 400685) - צרוף של 8 טיביות: ממחודקסק.
כו סיביות המגדירות עדיפויות של מסגרות (ראה גס סיביות 8 בהמשך)
ד: 0 מציין אסימון, ד = 1 מציין מסגרת (נתונים או בקרה)
)₪ : סיבית ניטור (זסווחסוא). נקבעת בדרך כלל לערך ייסיי. הנטר האקטיבי משנה את הערך
ל- ייַיי כאשר המסגרת עוברת לידו. אס המסגרת עוברת ליד הנטר האקטיבי פעם נוספת,
הנטר האקטיבי מבטל את המסגרת ומוציא אסימון.
₪ = סיביות *מקוסם שמור" (ח0ו91/ח₪956), בנויות באותה צורה כמו סיביות העדיפות (ם). הצירוף
של 3 סיביות פ ו-3 סיביות 8 מאפשר הקצאת 8 רמות של עדיפויות לצרכים מיוחדים.
₪ פ6 (ז6זוחו|6ם חם) - צרוף מיוחד של 8 סיביות, המציין סוף אסימון או מסגרת.
וו רמו בור וי טכה ו הּ
פרק י'ג - טבעת אסימון (פָחו₪ ח6)>סד)
הערה: הבתים 58 ו-0ש אינם בתים הכוללים סיביות רגילות, אלא כוללים אותות מיוחדים שאינם
תואמים לקידוד מנציסטר דיפרנציאלי הנהוג במסגרות טאייס (ראה סעיף 6 בהמשך). לכן
שני בתים אלה לא יחזרו על עצמס בשדות אחרים במסגרות טאייס, והם יכולים לציין את
הפתיחה והסיום של האסימון והמסגרת.
המסגרת המלאה של טאייס (ציור 13.4) כוללת את שלושת הבתים של האסימון, אלא שהפעם
סיבית ד בשדה 40 מקבלת את הערך 'י1יי. השדות של המסגרת הם:
₪ 50 (ראה לעיל).
₪ 6 (ראה לעיל).
₪ ₪0 ([סזוחסס סוחגזת) - בית המציין האם המסגרת כוללת נתונים או בקרה: אם שתי הסיביות הראשונות
(משמאל) הן '"01יי - זאת מסגרת נתונים; אם שתי הסיביות הראשונות הן 00יי - מדובר במסגרת
בקרה. במקרה של מסגרת בקרה, שלוש הסיביות האחרונות קובעות את טוג המסגרת, לדוגמה:
0 000 00 - מסגרת אזעקה (ח80800)
1 000 00 - מסגרת דרישה לאסימון (חסאסד וחו018)
1 000 00 - מסגרת פואא המשודרת עייי הנטר האקטיבי
0 000 00 - מסגרת 5 המשודרת עייי כל התחנות האחרות
מסגרות אלו תוסברנה בסעיף 6 להלן.
₪ הכ (1007655 חסו1חו!265) - כתובת תחנת היעד (6 בתיס). אם הסיבית הראשונה בבית הראשון היא
יי1יי, פרוש הדבר שיש שידור לקבוצת כתובות, או לכל התחנות ברשת.
₪ 5% (055ז400 8סזט50) - כתובת תחנת המקור (6 בתים). הסיבית הראשונה היא ייסיבית הניתוביי ואם
היא בערך יי1'י יש הוראות ניתוב בשדה מיוחד.
₪ 05 (00ה56006 060% פוחאזז) - בדיקת שגיאות במסגרת.
₪ פם (ראה לעיל).
₪ 5 (518109 6וחגזי) - בית אחד המציין אם הנתונים הועתקו עייי תחנת (או לא) היעד. הסיביות בבית
הן: אאסאאס4. כאשר המסגרת משודרת עייי תחנת המקור, הסיביות הן %א00אא00 (א יכול להיות 0
או 1). כאשר המסגרת נקלטה ותוכנה הועתק עייי תחנת היעד, תחנת היעד משנה את המסגרת
ל-אא11אא11, ומשדרת אותה בחזרה לתחנת המקור, המוחקת אותה. ייתכן מצב שהמסגרת נקלטה
עייי תחנת היעד, אך תוכנה לא הועתק (למשל בגלל 505 לא תקין). במקרה זה תחנת היעד תשדר
בתזרה את הצרוף אא1!0אא10 ותחנת המקור תחליט האם לשדר המסגרת שוב.
הערה: | חשוב לציין כי במסגרות טאייס משדריס תחילה את הטיבית בעלת הערך המספרי הגבוה
(₪58 = 24 זחּסוחף51 +05א). במסגרות אתרנט, לעומת זאת, משדרים תחילה את הסיבית
בעלת הערך המספרי הנמוך (58 | = זום זחפסווחט51 1.0051).
5. דוגמה לתהליך שידו
לאחר שהכרנו את מבנה האסימון ומסגרת הטאייס, נראה בדוגמה כיצד התהליך פועל. ציור 13.5 מתאר
רשת בעלת 4 תחנות, המסומנות מ-1 עד 4.
העתקה ג החמ היק בב מחיקת
ושחרור
אסימון
הגברה
ציור 135: דוגמה לרשת טאייט
תחנה 1 (שהיא במקרה גם נטר אקטיבי) משדרת אסימון חופשי לתחנה 2. תחנה 2 רוצה לשדר מסגרת
לתחנה 4, ולכן היא ייתופסתיי את האסימון, משנה את סיבית ד בשדה ₪6 מ-ייסיי ל-'1"י, ושולחת מסגרת
הנראית כמו בציור 13.4. המסגרת מגיעה לתחנה 3, הבודקת אותה, מחליטה שאינה מיועדת עבורה,
ומשדרת אותה הלאה לתחנה 4 (תחנה 3 ביצעה אגב-כך הגברה של המסגרת). המסגרת נקלטת בתחנה
4, המזהה אותה כמיועדת לה, ומעתיקה אותה. תחנה 4 ממשיכה בשידור המסגרת, כאשר היא משנה
את השדה ₪5 מ-אא00אא00 ל-אא11אא11. המסגרת נקלטת כעת בתחנה 1, המשמשת כנטר אקטיבי, משנה
את סיבית ₪ בשדה ₪6 מ-יי0יי ל-יי1י, וממשיכה בשידור לכוון תחנה 2. תחנה 2 קולטת את המסגרת,
מזהה בשדה ₪8 שהכל בסדר, מוחקת את המסגרת ושולחת אסימון חופשי (ד-0 בשדה 6א) לתחנה 3.
א ם
פרק ייג - טבעת אסימון (פָחוח חסאסד)
-
)-[
+
6. הנטר האקטיבי ומנגנוני הבקרה .
4-90 2:76.0 כ
כבר הוזכר בסעיף 3 כי ברשת קיימת תחנה מיוחדת, שתפקידה לבקר את פעילות הרשת ולהבטיתח את
תקינותה. תחנה זו נקראת נטר אקטיב' (זסזוחסוא פטווסה), והיא בדרך-כלל המחשב הראשון שהופעל
ברשת. מאחר ותפקידי הניטור מבוצעים עייי כרטיס הרשת (סוא), מפעיל התחנה כלל אינו מודע לכך כי
ה-80 שלו הוא הנטר האקטיבי. למעשה, כל אחת מתחנות הרשת יכולה להיות הנטר האקטיבי, וברגע
שנבחרה לכך תחנה מסויימת, כל היתר הופכות להיות יינטרי גיבו?יי (פזסווחסוא עַ00ח8ז5). ברגע שהנטר
האקטיבי חדל מלמלא את תפקידו (למשל, עקב כיבוי או ניתוק ה-50), ייבחר מייד נטר אקטיבי אחר
בצורה אוטומטית. בדרך-כלל, הנטר החדש יהיה ה-86 בעל הכתובת הגבוהה ביותר ברשת.
פעולה אחת של הנטר האקטיבי כבר ראינו בסעיף הקודם: הנטר יימסמן" מסגרות שחולפות על פניו,
עייי שינוי סיבית ₪ בשדה 6 מ-ייסיי ל-"י1'י. אם המסגרת המסומנת לא תימחק עייי תחנת המקור (כפי
שצריך היה לקרות), היא תחלוף שוב על-פני הנטר האקטיבי, שיוהה את הסיבית 1=₪א, ימחק את המסגרת
ויוציא אסימון חדש.
אחת ל-7 שניות הנטר האקטיבי משדר מסגרת מיוחדת הנקראת !3 (1ח850זק זסזוחס!! 08ו8), כלומר
יאני קייםיי. המסגרת הזאת מתאפיינת בצירוף מסויים בשדה 6= (ראה סעיף מסי' 4) והיא משודרת לכל
התחנות ברשת. התחנה הבאה בכוון הזרימה (תחנה 2 בציור 13.6) קוראת את כתובת המקור (88) של
מסגרת קואג, ושומרת אותה ככתובת א טגא (זספחףו6 וח68זו5כ סטווסה ואסא), כלומר ייהשכן מלמעלהיי.
התחנה משנה את השדה 5 מ-אא00אא00 ל-אא11אא11, שפרושו שהמסגרת הועתקה. מסגרת סואה ממשיכה
בדרכה, ויתר התחנות מזהות את הייחותמת" בשדה ₪8 ונותנות למסגרת להמשיך ללא שינוי. לבסוף
המסגרת חוזרת לנטר האקטיבי, המגלה שהמסגרת ייהוחתמהיי עייי ייהשכן מלמטהיי, ומוציא אסימון
חופשי (ראה ציור 13.6).
>העבוה <> ,,
או
נטר אקטיבי
תח <-- כטרי גיבו 7+ ] החנה א כ
- ₪
> העברה .אל
2 חתומת 8 = אר 7
ציור 13.6: תהליך ווסם פָחו רישום אגא
התחנה הבאה (מס' 2 בציור 13.6) תופסת את האסימון ומשדרת מסגרת מיוחדת הנקראת
5 (1ה656זק זסווחסו! ע00ח8ו5), לכל התחנות ברשת. תחנה מסי 3 רושמת את כתובת 54 של תתחנה 2
בזכרון אטגא שלה, יימחתימהיי את המסגרת בשדה 8=, ומשדרת הלאה. תחנות מס' 4 ו-1 מעבירות
את המסגרת ללא שינוי, ולבסוף תחנה מסי 2 מוחקת אותה ומשחררת אסימון חופשי. תחנות מסי 3
ו-4 חוזרות על התהליך.
תהליך וה נמשך, כאמור, אחת ל-7 שניות ונקרא !₪01 פָחו. בסוף התהליך נרשמת בכל תחנה כתובת
ייהשכן מלמעלהיי (אטא). אם יש שינוי באחת מכתובות אטגא, התחנה המזהה שולחת מייד דווח על
כך. כתובות אטגא נחוצות לצורך שידור מסגרות אזעקה (ח86800), במידה והרשת מזהה פגיעות חמורות
(פזסזזם 0זפ). אם תחנה מסויימת חושדת שהשכן (אטאא) נפגע, היא שולחת מסגרות אזעקה, המוגדרות
עייי צירוף מסויים בשדה 6 (ראה סעיף 4).
מסגרות האזעקה (ח865900) כוללות את כתובת התחנה החשודה (אטגא), והן חוזרות על עצמן 8 פעמים.
כאשר תחנת ה-אטגא מוהה את כתובתה, היא חייבת לנתק את עצמה מהטבעת ולבצע בדיקות על
החווט שלה (1650 1088). אם הבדיקות עוברות בהצלחה, היא מתחברת מחדש לטבעת. אם לא - תחנת
אטא נשארת מנותקת. אם כעבור 26 שניות התחנה ששידרה מסגרות אזעקה עדיין מרגישה שיש תקלה,
היא מנתקת את עצמה מהרשת, ומבצעת על עצמה בדיקות חווט. בסופו של דבר האלמנט התקול מתנתק
מהרשת, ובמידה ולא - נדרשת התערבות ידנית של מנהל הרשת.
איך נבחר נטר אקטיבי חדש!
נניח שברגע מסויים הנטר האקטיבי הפסיק לפעול. התחנה הסמוכה (מטי 2 בציור 13.6) מזהה שני
מחזורים ללא מסגרת פוא (15 שניות לערך), ואז היא מתחילה בשידור מסגרות הנקראות חפאסד וחז8!
(דרישה לאסימון), כמוגדר בסעיף 4. מסגרות אלה עוברות בין יתר התחנות, וכל תחנה יכולה לרשוס
את כתובתה (אם היא גבוהה יותר), כך שלבסוף נבחרת התחנה בעלת הכתובת הגבוהה ביותר ברשת.
כאשר תחנה זו קלטה 3 מסגרות חסאסד וחוגוס של עצמה, היא נהפכה לנטר האקטיבי של הרשת. היא
שולחת מסגרת מיוחדת (הנקראת פפָזטפ) ליינקות'יי את הרשת מכל האסימונים הקיימים, ולאחר מכן
משדרת אסימון חדש משלה.
תפקידים נוספים של הנטר האקטיבי הם:
שן סינכרון מרכזי של השעון וניקוי זאו מהרשת. בכל יתר התחנות יש מעגל 11ם, והן מסתנכרנות לשעון
שנקבע עייי הנטר האקטיבי.
₪ יצירת השהייה מינימלית של 24 סיביות ברשת (עייי שימוש במעגל של ז6פוָפ₪ אוח5), כך שהאטסימון,
שהוא המסגרת הקצרה ביותר, לא יחזור לתחנה ששידרה אותו בטרס סיימה לשדר את כולו.
7, שחרור מוקדם של אסימון
| ריר בר דופיר יול םוחלל תללהיל שור ולש סואד ו
ברשת טאייס המקורית (4 מסלייש) האסימון שוחרר עייי התחנה המשדרת רק לאחר שהמסגרת עברה
לאורך כל הטבעת ותזרה לתחנה (כפי שתואר בסעיף 5). משמעות הדבר שהרשת ייתפוסהיי במשך כל
זמן הסיבוב של המסגרת, עד חזרתה לתחנת המקור, זמן השווה לשידור 50-100 בתים בקצב של 4 מסלייש.
ור ור ה
פרק י'ג - טבעת אסימון (פחו₪ חסאסד)
כאשר יבמ הכריזה על גירסת 16 מסלייש, היא כללה תכונה אופציונלית של שחרור אסימון מוקדם, או
באנגלית: דט (₪6/6856 חפאסד עוזם). בשיטה זו, התחנה המשדרת משחררת את האסימון מייד בגמר
שידור המסגרת, ותחנה אחרת יכולה להשתמש בו ולשדר מסגרת נוספת. פירוש הדבר שבטבעת יכולות
להתקייס כמה מסגרות בעת ובעונה אחת. ברור שנצילות הרשת וזמני התגובה שלה משתפרים.
יש להדגיש שלמרות שבטבעת טובבות כמה מסגרות, עדיין יש לה אסימון אחד. כמו-כן, באותה רשת
יכולות לפעול בצוותא תחנות עם תכונת אזם ותחנות בלי חזם.
8. קידוד מנצ'סטר דיפרנציאלי
הכוה סקהטסהחטפטמנה/נקטקהססחכ קמ הכ המענ תותלב כוו הנמה בר .דל
ראינו בפרק הקודס שרשת אתרנט עובדת בקידוד מנציסטר, ולעומת ואת רשת טאייס עובדת בקידוד
מנציסטר דיפרנציאלי. ציור 13.7 מתאר את שתי שיטות הקידוד, וו מתחת לזו.
מנצ'סטר
מנצ'סטר
דיפרנציאלי
ת
מ
=
-
הכ
בר
8
=
ב
5
-
=
5
ב
תּ
5
5
-
-
5
ב
4
5
ם
-
₪
5
הַ
-)
5
ל
תַ
2
0
ת
בקידוד מנציסטר כל סיביות יי1" נראות אותו הדבר (באמצע הסיבית יש עליית מתח), וכן כל סיביות
"0יי (באמצע הסיבית יש ירידת מתח). גם בקידוד מנציסטר דיפרנציאלי יש שינוי מתח באמצע הסיבית
(כלומר האות כולל גם שעון מובנה), אולס אותן סיביות יכולות להראות אחרת (ראה לדוגמה את שתי
סיביות יי1'י הראשונות). במנציסטר דיפרנציאלי הופעת יי0יי משנה את רמת המתח, והופעת 'י1י אינה
משנה את רמת המתח.
הסיבות שקידוד מנציסטר דיפרנציאלי נבחר ליישומי טאייס הן:
₪ התברר שהוא יותר חסין בפני הפרעות.
₪ בקידוד מנציסטר הטיביות יייי ו-"1" הן הופכיות (כמו בתמונת ראי). אם בטעות נהפכו החוטים,
כל הסיביות יתהפכו (יי0יי ייהפך ל-יי1יי, ולהפך). בקידוד דיפרנציאלי תופעה כזאת אינה יכולה לקרות.
בסעיף 4 לעיל הוזכרו הבתים 55 ו-פ₪ שאינם כוללים סיביות רגילות. למעשה, שני בתים אלה כוללים
חריגות מכוונות (פחסוופוסו) מקידוד מנציסטר דיפרנציאלי, כך שצורות הגל האלה לא תוכלנה להופיע
בשדות אחרים במסגרות טאייס. לכן הבתים 80 ו-פם יכולים לציין את הפתיחה והסיום של האסימון
והמסגרת, ללא חשש לשיבושים.
ציור 13.8 מתאר את צורת הגל של 50 (046000א1) ושל פם (₪ו1א14אנ). שני הסימנים 0 ו-א חורגים מחוקי
הקידוד, מאחר שבאמצע הסיבית אין קפיצת מתח (כמו בסיביות ייחוקיות'י). טיבית 4 ממשיכה את
רמת המתח הקיימת, ואילו סיבית א משנה את רמת המתח בתחילתה (ולא באמצעיתה כנדרש). הסיביות
4 ו-א באות תמיד ביחד, כדי למנוע היווצרות של מתח ישר על הקו. סיבית 1=! בבית סט מציינת שזאת
מסגרת ביניים (01819פחחזפוחו) ויש בהמשך מסגרות נוספות, וסיבית = משמשת לתיקון שגיאות.
ציור 13.8: בתי ספ ו-פם
ה ה
פרק י'ג - טבעת אסימון (פחוח חסאסד)
9 השוואת אתרנט וטא"ט >
הטבלה הבאה משווה את התכונות העיקריות של אתרנט וטאייס.
|
מסי מקסימלי 13 (שדט) 72
של תחנות (שד5) 260
.-|8
גודל המסגרת (א4) 4,048
(בתים) ((א16) 16,192
|
|
הרחבות מיתוג מיתוג
א6זקטם וט
1 100/1000
חר פיבום פרק י"ה
המסק עלסה נקקמלהמג תקד טבה הדעב קרפ ריני במ גפ 5 5
בפרק זה הכרנו את רשתות טאייס, או 8025 פפפז. בניגוד לרשתות אתרנט, רשתות טאייס פועלות באופן
דטרמיניסטי, וזמני התגובה שלהן ניתנות לחיזוי. הגישה לרשת מותרת לכל תחנה שקיבלה אסימון,
ומנגנון מיוחד מבטיח שהאסימון יייסתובביי ברשת כל הזמן.
פרוטוקול טאייס פותח עייי חבי יבמ, וקודם על ידה במשך השנים. המשתמשים ברשתות טאייס הם
לרוב משתמשי ציוד יבמ, או משתמשים שהפעולה הדטרמיניסטית ויכולת השרידות חשובים להם. הרשת
המקורית של יבמ עבדה בקצב של 4 מסל"ש, אך בהמשך עלתה ל-16 מסל"ש.
פרוטוקול טאייס מיושם עייי כרטיסי הרשת (סזא), כפי שמבוצע גם ברשת אתרנט. אולם ברשת טאייס
שולבו אמצעי גיבוי והגנה רבים, במטרה להעלות את אמינותה וזמינותה, והרשת מסוגלת להתגבר
בעצמה על מספר תקלות. לכן כרטיסי טאייס הס יקרים יותר מכרטיסי אתרנט, וזו אחת הסיבות לנפיצות
הנמוכה יותר של רשתות טאייס.
היישוס הפיזי של רשתות טאייס נעשה בעזרת רכזות (צפטוזו), שיכולות להיות ייעודיות (כגון 0ג1א), או
רכזות מודולריות המשלבות תמיכה באתרנט, טאייס, ופרוטוקולים אחרים (כגון רכזות יימולטינטיי של
חברות מאדגי). חיבור התחנות לרכזות נעשה בעזרת שני זוגות חוטים שזורים (ש4), היכולים להיות
מסוככים (פ81), בלתי מסוככים (פצש), או סיבים אופטיים. באותס אמצעי כבילה מחברים גם את
הרכזות זו לזו (₪1 ל-80).
ו ה
ה-וספז היא רשת מקומית (אג/1), שתוכננה במטרה לספק רוחב-סרט גבוה יותר למחשבים ייחזקיםיי
(כגון: שרתים או 9095 חוגת) שלא הסתפקו ברוחב-הסרט שהציעו להם רשתות אתרנט וטאייס הקיימות
(4 או 10 מסלייש באותה תקופה).
לרשת וספ יש התכונות העיקריות הבאות:
₪ תווך התקשורת הוא סיב-אופטי
₪ הטופולוגיה - טבעת כפולה (בדומה לטאייס)
₪ שיטת הגישה לרשת - העברת אטימון
₪ קצב העבודה - 100 מסלייש
₪ טווח הרשת - 100 קיימ (לאורך הטבעת)
תקינת ה-ופפז נעשתה עייי ארגון ופאה, התקן פורסס בשנת 1986 ונקרא 9.5ד3א ופאא. השימוש בסיביס
אופטיים איפשר את קצב העבודה הגבוה (100 מסלייש), אך גם הרחיב את טווח העבודה של הרשת
עד כדי אורך טבעת של 100 קיימ. במרחקים כאלה הטבעת יכולה להקיף עיר שלמה, ולכן מתייחסים
לרשת וספ כאל רשת מטרופוליטאנלת (אג=אזסאסס 68ז הגזווסקסזו6וא), ולא כרשת אג! שבה הטוות
מוגבל למספר קיימ בודדים. בהקשר זה נזכיר את המושג אגא (אזסשו6 8זה 6טו) שהיא רשת בלתי
מוגבלת בטווחים (כגון: 25.א, רשת הטלפון וכוי), ולכן ברור ש-ופפ" אינה רשת אגשו.
בגלל תכונותיהן משתמשים ברשתות ופפ" בעיקר לשלושת היישומים הבאים:
א. רשת מקומית מהירה, המחברת אלמנטים הדורשים רוחב-סרט גבוה במיוחד (כגון: מחשבים במרכז
החישוב). לרשת מסוג כזה קוראים לעיתים יירשת אחורית" (0ח8806-6).
ב. רשתות תשתית (פחספאסגּ8), המחברות את המחשבים הייכבדיסיי של הרשת, וכן מחברות רשתות
א ] רגילות בעזרת גשרים או נתבים (שאת תכונותיהם נכיר בפרקים הבאים). ציור 14.1 מתאר
יישוס טיפוסי כזה.
ג. רשת מקומית ייקדמית" (0ח6-)חסז=) המחברת תחנות עבודה מהירות, שרתים מקומיים, וכו'.
פרק ייד - ופם=
-
0
ב
רשת טא"טס רשת אתרנט
ציור 14.1: ה-ופפז כרשת תשתית
2. טופולוגיית ופםץ
וו
1200 ללס
רשת ופפפ רגילה מורכבת משתי טבעות הפועלות בכוונים מנוגדים בקצב של 100 מסלייש כל-אחת.
בדרך-כלל טבעת אחת משמשת כגיבוי לשנייה, ומופעלת כאשר נגרם נזק לטבעת הראשית. לעיתים מנצלים
רק טבעת אחת, ואז ניתן לקבל טווח של 200 קיימ. התווך המקורי היה סיב-אופטי מסוג 6טסחוווטו,
המאפשר הרחקת התחנות עד 2 קיימ ביניהן. סיב-אופטי מסוג פַסְסוַפְופַחז5 מאפשר הגדלת המרחק בין
התחנות עד 60 קיימ, וכן אפשר להשתמש בחוטים שזורים לקישור מקומי (טכנולוגיה הנקראת
601 = 1806ז10ח! 2818 [8ופַום ז6סק60). כמות האלמנטים המחוברים לרשת יכולה להגיע עד 500.
תקן וספ" (9314-3 3.16650א ו5א4) מגדיר 4 סוגי אלמנטיס:
₪ 005 (הסו5191 1180790 וצטם) - תחנה המחוברת לשני סיבים
₪ 5%5 (ח0ו91ו5 60ה180ות 6פַח81) - תחנה המחוברת לסיב בודד
₪ 20 (ז0ו9ז1ה08ה60 118080 וּטם) - רכזת המחוברת לשני סיבים
₪ 540 (ז910ז1ת09ה00 90ח080ה פופַח5) - רכזת המחוברת לסיב בודד
ציור 14.2 מתאר כיצד אלמנטיס אלה מתחברים לרשת.
טבעת ראשית
₪4
2
-
5
ת-
₪
ו
5
=
חי
ו
ה
5
2
2
5
=
םב
ם
ג
לרשת המגובה, בעלת שני הסיבים, מתחבריס רק אלמנטיס מסוג 045 או 46פ. לאלמנטים אלה יש
שני מבואות (פוזסש) המתחברים לרשת הכפולה, ונקראים ג ו-8:
₪ מבוא 8 - הטבעת הראשית נכנסת, הטבעת המשנית יוצאת
₪ מבוא 8 - הטבעת הראשית יוצאת, הטבעת המשנית נכנסת
לרכזות מסוג 046 יש בנוסף מבואות מסוג ₪ (ז₪9518) המתחברים למבואות מסוג 8 (8806). לרכזות
מסוג 540 יש מבוא 5 אחד (המתחבר למבוא ₪ ב-80כ), ומבואות ₪ נוספיס המתחבריס למבואות 5
של תחנות 545 או 540.
ציור 14.3 מפרט את הגדרת מבואות וספ;, והקשר שביניהם.
6-הההההרהההדרההההההההררההרההההרהההההההדהההההההההרההדרההרההרההההההההההרהדרררהההההההההרההההרדרההההההההההההרהההררררהרהרהחההרהררהרההההרההההההרההחההה---₪
פרק ייד - וסםץ
טבעת ראשית
ציור 14.3 - הגדרת מבואות ופםפ"
קיימת אפשרות לחבר רכזת 540 לשתי רכזות 46 אחרות המחוברות לזוג סיבי ה-וספץ. ציור 14.4 מתאר
רכזת 46פ שמבואות הרשת שלה (8,4) מחוברות למבואות ₪ של שתי רכזות נפרדות. חיבור כזה נקרא
"יביות כפול" (פחווחסח וגטפ). גם תחנת 545 ניתן לחבר בשיטת הביות הכפול ל-0אפ אחד (כמו בציור
4), או לשני 040 נפרדים.
טבעת ראשית
ות
2
2
=
על
ת-
-
ו
₪
2
-=
=
רו
ף
2
בת
שים-לב שהטבעת הראשית עוברת תמיד בכל האלמנטים ברשת, ואילו הטבעת המשנית עוברת רק
באלמנטים מטוג 05 או 546. בציור 14.4 אנו רואים שנוצרה טבעת משנית נוספת בין שלושת רכזות
6, שתפקידה להגן על ה-0פ התחתון במקרה של תקלה באחד מחיבורי הביות הכפול שלו. קיימת
גם אפשרות לשרשר רכוות 546 כמתואר בציור 14.5, ובמקרה כזה אין כל גיבוי.
ציור 14.5 - רכזות 546 משורשרות
ברור שרכזת מכל סוג שהוא שחיבורי הרשת שלה ייפתוחיסיי, משמשת כטבעת ופפ; מכווצת, כמתואר
בציור 14.6.
רכזת
"פתוחה"
ציור 14.6 - רכזת ופפ" כטבעת מכווצת
כ שב-שש שב כ
רו ויוי ורוו ורוו הוור
פרק :יד - ופם=
כאמור בתחילת הסעיף כמות האלמנטים המחוברים ישירות לרשת יכולה להגיע עד 500 (או במיליס
אחרות 1000 ממשקים מסוג ג ו-8). אולס אין כל מגבלה לכמות התחנות המתחברות אל האלמנטים
האלה.
3 ה-ופם? כרשת טבעת - אלימון,,,
טפט הבח קה מקה הסה לש סלפ להק לש רנככ "ב תש עבי גד
בפרק הקודם הכרנו את עקרון הפעולה של רשת טאייס, ובפיסקה 7 (בפרק יג) ראינו את שיטת השחרור
המוקדם של האסימון (מזם), האפשרית ברשתות טאייס של 16 מסלייש. ברשתות ופפ" שיטה זאת הפכה
לתקנית. תחנת ופפ? המקבלת אסימון חופשי, יכולה לשדר מספר מסגרות (במשך זמן מסויים המוקצב
לה), ובגמר השידור היא משחררת את האסימון לתחנה הבאה. כאשר המסגרות חוזרות לתחנה המשדרת,
באחריותה לסלק את המסגרות מן הרשת.
רשת וספ= יכולה להציע שרותים משני סוגים:
₪ שירותים סינכרוניים - ליישומים הדורשים רוחב-סרט מובטח, כל תחנה תוכל לשדר כמות נתונה
של מידע בכל פעם שהיא מקבלת את האסימון. שירותים אלה הם אופציונליים ברשת וסס".
₪ שירותים אסינכרוניים - רוחב הסרט הנותר (לאחר השימוש ברוחב הסרט הסינכרוני) מוקצה לתחנות
בצורה דינמית.
הערה: שיס-לב שהמושגים סינכרוני ואסינכרוני בהקשר ל-וספ", אינס זהים לאלה שהכרנו מקודם.
בעת הפעלת הרשת נקבע עייי התחנות זמן הסיבוב המתוכנן הממוצע של האסימון, הנקרא דחדד
(סוחוד חסו₪0191 הפאסד ופמָזד). בכל תחנה נמדד עייי טיימר זמן הסיבוב האמיתי של האסימון, שהוא
הפרש הומן בין ההופעה הנוכחית של האסימון וההופעה הקודמת באותה תתנה. טיימר זה נקרא
דחז (זסוחוד ה0ו₪0181 חפאסד). הזמן שבין דדד לבין דחז נקרא ייזמן החזקת האסימוני
(דמד = 6חוד פַח61!ס₪ השאסד) והוא הזמן שמותר לתחנה לשדר מסגרות בשירות אסינכרוני.
כדי להמחיש את צורת העבודה, נניח רשת וספ" בעלת ארבע תחנות, ובה נקבע זחדד = 15 יחידות זמן.
בנוסף נקבע שכל תחנה יכולה לשדר מסגרות מובטחות (שירות סינכרוני) במשך 3 יחידות זמן. ציור 14.7
מתאר את פעילות כל אחת מהתחנות.
אסימון = אסימו
1 / משותרר | מתקב
(*-----7₪=!5 -----6ן
ציור 14.7 - פעילות רשת ופפץ
בתחילת התהליך הטיימר זחז=0 בתחנה ג. נניח שתחנה 4 קיבלה אסימון ברגע 0=), והיא שידרה במשך
3 יחידות אמן מידע סינכרוני (כפי שמותר לה). מאחר ו-15>דחד מותר לה, תיאורטית, לשדר מסגרות
אסינכרוניות. נניח שהיא משדרת מסגרות אסינכרוניות במשך 4 יחידות זמן נוספות, וברגע 7=+ היא
משחררת אטימון. בתחנה 8 קיים 7= זאד והיא משדרת במשך 8=3 (שלוש יחידות זמן סינכרוניות) ו-2=
(שתי יחידות זמן אסינכרוניות). ברגע 12=+ היא משחררת אסימון לתחנה 6. בתחנה 6 קיים 12= זחד
והיא משדרת 8=3. מותר לה לשדר עוד מסגרות אסינכרוניות, אך נניח שאין לה מה לשדר. האסימון
החופשי מגיע ברגע 1=15 לתחנה פ, שבה 15=דחד. מאחר וכרגע דמדז=דחד, לתחנה מותר לשדר רק 5=3,
ואסור לה לשדר מסגרות בשירות אסינכרוני. היא מעבירה אסימון חופשי לתחנה ג, ושס קיים 18- זחד.
מאחר ו-דפדד<דחד בוודאי שאסור לתחנה א לשדר מידע אסינכרוני, והיא משדרת מידע טינכרוני בלבד.
התהליך ממשיך בצורה דומה, והתחנות מחלקות ביניהן את רוחב-הסרט ברשת לפי הנדרש.
4. מבנה האטסימון והמטגרת
מההתאממההאממהתהמהטט פה תהפהתמקסממאטאפסהעמטמ/ תכ תה לתנר כט בסטרנ יכ מפעט יפ ,ד גר ב עד הענש הח מק נה| ליד 7
מבנה האסימון והמסגרת של ופפז דומים מאוד לאלה שהכרנו בטאייס, אם-כי יש מספר שינויים (ראה
ציור 14.8).
8רההההדדלהההרחחחחרההררררה-ההההההרהדדרקהרההההרטההרהרההההההההרההההרהההרההההההההההההההההההההההחההההההההחההההההההההההההההההההה--ה-הההה-4 57-99 2-75 ה
פרק *יד - ופם:?
ה
2[< -----4 רביעיות (4 סיביות כ"א)
בה
000
ציור 14.8 - מבנה האסימון והמסגרת של וספ
השדות של מסגרת ופפ" בנויים מרביעיות (4 סיביות כייא), בניגוד לבתים (8 סיביות) שמהס נבנו מסגרות
אתרנט וטאייט.
האסימון מורכב מ-4 שדות:
₪ הק (6וטחו3סזק) - לפחות 12 רביעיות של יי1יי, שנועדו לסנכרן את השעון בתחנה הקולטת (שדה דומה
הכרנו גס במסגרת אתרנט).
₪ 50 (זפווחז!6ם פַהוו1ז519) - שתי רביעיות (הסימנים 0,6), לציון תחילת האסימון (או המסגרת).
₪ 6 ([סז1ח00 6וחגזע) - שתי רביעיות המציינות את סוג המסגרת: 2222 :ית 01
6 (01885): 0 מציין מסגרת אטינכרונית
1 מסגרת סינכרונית
₪ (אורך שדה | 0>>! פירושו 16 סיביות (4 רביעיות)
הכתובות): 1 פירושו 48 סיביות (12 רביעיות)
== (והוחזסת): 0 מציין מסגרת ₪6
1>= מציין מסגרת 116
7 שדה בקרה
₪ ₪ (זסוווחווס פַהוחם) - שתי רביעיות (הסימנים ד,ד) לציון סוף האסימון.
המסגרת בנוייה מהשדות הבאים:
₪ גפ - כמו באסימון.
₪ 80 - כמו באסימון.
₪ 0 - כמו באסימון.
₪ הכ (4007655 הסו81הו051כ) - כתובת תחנת היעד, 4 או 12 רביעיות.
₪ 5% (4007655 06זט50) - כתובת תחנת המקור, 4 או 12 רביעיות.
₪ דאס - נתונים, עד 9000 רביעיות (4500 בתים).
₪ 505 - שדה תקון שגיאות, מבוסט על אלגוריתס 6080-32 (8 רביעיות).
₪ סט - כמו באסימון, אבל באורך של רביעיה אחת.
₪ 5 (519105 פוו8ז=) - מכיל לפחות את הרביעיות הבאות:
= (זסזזם) - האם נתגלתה שגיאה.
(4667655) - זיהוי כתובת.
0 (ץ0ס) - המסגרת הועתקה.
5. שכבות הפרוטוקולים של ופס;
0 ו
ה-ופפ" פועל בשתי השכבות התחתונות של מודל ה-051 (כמו אתרנט וטאייס). השכבה הראשונה (השכבה
הפיזית) מחולקת לשתי תת-שכבות (ראה ציור 14.9):
₪ פרוטוקול השכבה הפיזית (צוּוק)
₪ הממשק הפיני, השונה מתווך לתווך (0ק=1ח06ח0606 הטו₪60 ו8סופעחש)
.
1
[
[
ו
י
י
ו
ו
ו
ו
ו
[
[
,
ו
י
[
[
[
ו
י
י
י
[
ו
1
ו
[
י
י
י
י
[
ו
[
י
י
י
י
[
י
1
וי
ו
[
י
י
י
ו
[
ו
י
י
י
י
[
[
[
י
י
,
ו
[
[
ו
י
י
י
ו
ו
ו
ו
י
י
י
[
[
[
י
י
ו
[
[
[
י
י
,
[
[
[
ו
י
י
ו
ו
[
ו
ו
ו
ו
י
ו
1
ו
[
ו
0
י
י
[
ו
ו
,
י
י
,
[
ו
ו
1
י
י
י
ו
י
ו
ו
ו
י
י
י
[
ו
[
י
ו
פרק ייד - וסם=
16 2
)וע
דופ צהחק
סוק
וסס-
החלוקה לשתי תת-שכבות נועדה להפריד בין הפונקציות הקבועות, הקיימות בכל היישומים (כגון: קידוד,
סינכרון וכוי), לבין הפונקציות התלויות בסוג הממשק הפיזי (כגון: סוג הסיב, עוצמת השידור, סוג המחבר
ועוד). לכן פרוטוקול השכבה הפיזית (צוזפ) משותף לכל ההתקנים,ואילו תת-שכבת פואפ עשוי להשתנות
מציוד לציוד.
תִ
=
5%
₪
-
ו
=
ה
וא
5
₪
ר
5
2
=
א
25
ם
=
ת.
םב
ם
ש
השכבה השנייה מחולקת אף היא לשתי תת-שכבות:
₪ פרוטוקול 802.211.0 פשפו (שכבר הכרנו אותו).
₪ פרוטוקול הגישה סאוא, המוגדר בתקנים 9314-2 50| / 3.139א ופאה. כמו ברשתות אג .1 האחרות, מטפל
פרוטוקול ₪0 ביצירת המסגרות, בדיקת שגיאות, הטיפול באסימון וניהול הכתובות.
פרוטוקול 11.0 אינו חלק מתקני ופספ. הוא יירציי מעל כל הרשתות המקומיות (אג/) של משפחת =ששו,
ומהווה מעין יישכבת בידודיי: כל יישוס שנכתב מעל 16ו, יכול לרוץ באופן שקוף מעל כל אג] - אתרנט,
טאייס או וספ", ללא צורך בשינוי כלשהו.
בנוסף לכך, ל-ופפש יש פונקציית ניהול מיוחדת הנקראת ד51 (חסווסחט" 1ח00ח306ח3!! ה51800), שאינה
קיימת ברשתות אתרנט וטאייס. ה-דוא5 נמצא בתוך תחנת העבודה, והוא מבקר ומנטר את פעילותה.
תפקידי ה-זואפ הם:
₪ ניהול הטבעת - איתור ותיקון תקלות בטבעת, עייי יצירת "מעקפים"י סביב האלמנט התקול.
₪ ניהול ההתחברות - ניהול הכניסה והיציאה של התחנה מהרשת.
₪ בדיקה שוטפת של פעילות הטבעת בעזרת מסגרות בקרה שונות (כגון: מסגרות דווח על תחנה שכנה,
דיווח סטטוס של התחנה עצמה ועוד).
הערה: | למרות שקיים תקן ספציפי לניהול רשת ופפ" (דו58), יש נטייה כיום להשתמש בפרוטוקול
הניהול הידוע פואאפ, המקובל בכל רשתות אג1.
בתת-שכבת פוא מוגדרים הממשקים הפינייס הבאיסם:
₪ פווק-קואוו: = סיב אופטי, שססוחוזוט! ,62.5/125% (קוטר פנימי וחיצוני), אורך גל שידור חזח1300, מרחק
מקסימלי בין תחנות - 2 ק"מ. זהו הסיב הנפו ביותר ביישומי ופס".
₪ קווק-;5: = סיב אופטי פָהַסחִ8ופַח51, 8.7/1250, מרחק מקסימלי בין תחנות - 60 קיימ.
₪ סואק-107: | סיב אופטי זול (0051 אוס), 200/230%, מרחק מקסימלי 500 מי.
₪ פווק-קה חוטי נחושת מסוככים (פד8), או בלתי מסוככים (פזט), המשמשים לחיבור תחנה לרכזת,
למרחק עד 100 מטר. חוטי הנחושת לא נועדו להוות חלק מהטבעת עצמה.
תת שכבת הפ מטפלת בפונקציות הבאות:
₪ תרגוס המידע לצורך שידורו ברשת. כל רביעיית סיביות מתורגמת לקבוצה של 5 סיביות בשיטה
הנקראת 48/58. לכן קצב השידור האמיתי ברשת ופפ" הוא 125 מסלייש (ומתוכם רק 100 מסלייש
ניתנים לשימוש). המעבר מ-4 סיביות ל-5 סיביות (בשיטת 48/58) נעשה בצורה כזאת המבטיחה
שיש לפחות שני יי1'י בקומבינציה החדשה, כך שניתן להעביר אותות שעון מובניס בצורה סבירה
ברשת. אילו היינו משתמשים בקידוד מנציסטר ב-ופפ" (כפי שהדבר נעשה באתרנט) היה צורך
ברוחב-סרט כפול (של 200 מגהר%), לעומת 125 מגהר> שמשתמשים בשיטת 48/58.
דוגמאות לתרגוס 48/58:
₪ קידוד המידע בשיטת |2חא (0זזסטח! סז20 סז הזטזסת-חסא). בשיטה זאת מתרגמים שינוי מתח כ-1,
וחוסר שינוי כ-0 (ראה ציור 14.10).
.0 ה
פרק יד - ופם=
ציור 14.10 - קידוד ולא
שיטת ולא מקטינה את כמות המעברים (שינויי המתח) באות, ולכן מקטינה את סבוך מעגלי ה-וספץ,
תוך שמירה על כמות מספקת של שינויים הדרושה לשידור השעון לאורך הטבעת, ולסינכרון כל אחד
מהמקלטים. שתי סיביות 'י1"י בכל חמישיה של 48/58 מבטיחות לפחות שני שינויי מתח בכל 5 סיביות,
המספיקים לשתזור השעון במקלט. במילים אחרות, ב-ופפץ לא ייתכן שידור של יותר מ-3 אפסים רצופים.
5 קבום פרק י"זד
[ ...רוקיד ה לעה לגרה הו הל טקלה היסור וספיקת הטונה וקו טיו יו
רשת ופפ? היא רשת מהירה, הפועלת בקצב של 100 מסלייש, בעלת שתי טבעות בכוון זרימה מנוגד,
ושיטת גישה מבוססת על העברת האסימון (בדומה לטאייס). שיטת הגישה הדטרמיניסטית מאפשרת
נצילות גבוהה של 90% - 80% , או רוחב-סרט אפקטיבי של 80-90 מסלייש. ברשת אתרנט, כפי שראינו
בפרק יב, הנצילות היא כ-35% בלבד, או רוחב הסרט הוא 3.5 מסלייש.
בגלל קצב העבודה והנצילות הגבוהה של רשת וספפ, היא נמצאת בשימוש ביישומים הדורשים קצבי
עבודה גבוהים כגון:
₪ היבור מחשבים וציוד הקפי מהיר
₪ תחליף לרשתות אג.1 עמוסות ואיטיות
₪ רשת תשתית המחברת בין רשתות אא שונות
₪ רשת מטרופוליטאנית (אגוא) המכסה איזור גיאוגרפי של עשרות קיימ.
ברשת |00= קיימים מנגנוני הגנה מובנים, המקנים לרשת שרידות ואמינות גבוהים: סיב הגיבוי הנכנס
לפעולה במקרה של תקלה בסיב הראשי, מנגנון העוקף תחנה תקולה (או לא מופעלת), אפשרות לייביות
כפוליי עבור אלמנטים חשובים, ועוד.
ציוד וססז כולל: כרטיסי רשת (סוא), רכזות ייעודיות ל-וספז התומכות בממשקים השונים (פואפ), רכזות
א ! שבהן משולבים מודולי ופפ", משחזרים וכו
יישוס וספ? הוא יקר, בעיקר בגלל הממשקים האופטיים הדרושים. רוחב הסרט של ופפז (שהוא אמנם
גבוה יחסית) מתחלק בין כל התחנות ברשת, דבר המגביל את התרחבות הרשת, כפי שקיים גם באתרנט
. וטאייס. לרשתות מסוג זה קוראים יירשתות שתופיות'' (9160ח5), משוס שרוחב-הסרט משותף לכל התחנות,
וככל שמספר התחנות עולה, רוחב-הסרט של כל אחת מהן קטן. כפי שנראה בהמשך, קיימות רשתות
מסוג אחר, הנקראות יירשתות ממותגות" (90ַתס₪₪א5), שבהן רוחב-הסרט של כל תחנה אינו מושפע מכמות
התחנות ברשת.
ככצוויכיוכ רו ורוו ורוו הרכוה ה
ו = ה
1. הקדמה
03 סולה הכה סדק מדיתד ונ 7
ההתפתחות הטכנולוגית בתחום הסיבים האופטיים מהווה צעד חשוב באבולוציה של מערכות תקשורת.
בשנת 1966 הועלה לראשונה הרעיון להשתמש בסיבי זכוכית כמדיום לתקשורת, ומאז הושקעו מאמציסם
רביס בפיתוח סיבים בעלי ניחות (חסווצּטחמווא) נמוך, ובפיתוח מרכיבים נוספים של העורק האופטי
(כגון מקורות-אור ומחברים).
הסיבות להשקעות ולפיתוח המוא הן היתרונות הרבים של התקשורת בסיבים-אופטיים:
₪ ניחות נמוך
₪ רוחב סרט גבוה
₪ גודל פיזי קטן
₪ משקל נמוך
₪ גמישות
₪ חסינות בפני הפרעות אלקטרומגנטיות
₪ בטחון מידע (עוזט960)
₪ איכות תמסורת טובה
מערכות אופטיות בקצב של 2.5 גסלייש (פספ6, גיגה סיביות לשנייה; גיגה=אלף מיליון) כבר פועלות
באר>. בעולס פועלות מערכות בקצב של 10 גסלייש, ובמעבדות אף הגיעו לקצבים של 40 גסלייש ויותר.
כדי להמחיש את המספריט האלה, אפשר להעביר את כל 45 הספרים של ייאנציקלופדיה בריטניקהיי
בפחות מחצי שנייה, במערכת אופטית של 2.5 גסלייש.
מאחר והסיבים אינם מוליכים, הם חסינים בפני רעשים חשמליים, שדות מגנטיים והפרעות רדיו. קשה
מאוד להתחבר לסיב ויילגנוביי את המידע שבו, ולכן הסיבים מתאימים ליישומים צבאיים, שבהס נדרשת
עמידה בתקני דפטטוומד (תקנים מחמירים של הצבא האמריקאי למניעת דליפות מידע). באותו האופן,
הסיבים אינס מושפעים מברקים, רעשים כתוצאה מהארקה לא טובה, והפרעות של ייערב דיבוריי
(05818|8ז0) האופייניות לתקשורת על חוטי נתושת.
אולס, לסיבים יש גם כמה מגרעות:
₪ תיקון סיב שנקרע (פַחוסווק5) דורש מיומנות וכלים מיוחדים.
₪ כדי לאתר את מקוס התקלה נדרש ציוד בדיקה מיוחד ויקר הנקרא - פד
(ז361160107010 הוהוחסכ 6וחוד).
₪ הסיב יותר שביר מחוט נחושת, ורדיוס הכיפוף שלו יותר מוגבל.
₪ מחירי כבלים אופטיים והתתזוקה שלהם יותר גבוהים מכבלי נחושת.
פרק ט'ו - תקשורת בסיבים אופטיים
2. רקע טבנולוגי
[ ןנר ישי-ע ו
קרני האור הן בעצס גליס אלקטרומגנטיים, בעלי תדר ואורך-גל מסויימים (אורך גל מוגדר כיחס שבין
מהירות האור לבין התדר). האור הראה מכיל גלים בעלי אורך-גל הנע בין חזח400 לבין וח750 . הקרינה
שמשתמשים בה לתקשורת בסיביס אופטיים היא בדרך-כלל בתחוס של 7500 ועד ח1500.
כאשר אור נע בתוך חומר מסויים, מהירותו (צ) נמוכה יותר ממהירות התפשטות האור בואקום (0).
היחס בין המהירויות, הנקרא יימקדם השבירהיי, שונה מחומר לחומר (6-א). לדוגמא: מקדם השבירה
של מים הוא 1.33 ושל זכוכית - 1.5.
התפשטות האור בסיבים אופטיים מבוססת על עקרון ההחזרה הפנימית המלאה (ראה ציור 15.1). ננלח
שקרן אור עוברת מחומר 1א לחומר 2א (כאשר 2א<וא). כל זמן שהקרן פוגעת בזויות קטנות (הנמדדות
ביחס לאנך) היא יינשברת' ומתרחקת מהאנך. קיימת זוית מסויימת, הנקראת ייזוית קריטית"י שבה הקרן
הנשברת נעה במקביל למשטת הגבול שבין שני החומרים. פגיעה בזוית הגדולה מהזוית הקריטית, גורמת
להחזרה מלאה בחומר 1א (כלומר הצפוף יותר מבחינה אופטית).
קרן פוגעת זוית קריטית
קרן חוזרת
קרן פוגעת
ו
|
| וא וא
2א
ו
ו
[
ו
ו
ו
ו
1
1
ו
1
1
ציור 15.1 - שבירה והחזרה של קרן אור
הסיב האופטי הבסיסי בנוי מגליל (פוס6) בעל מקדם 1א, וסביבו שכבה גלילית נוספת (הנקראת פַחו01800),
בעלת מקדם 2א. אס 2א<1א, הרי קרן-אור המוזרקת ל-8זסס ופוגעת במשטח הגבול בזוית הגדולה מהזוית
הקריטית - תוחזר כולה לתוך חלל ה-8זסס. התוצאה היא שקרן האור נעה בצורת זיג-זג בתוך ה-8זסס
(ציור 15.2).
(2א) סאזספגא.זס
(עא) 6022
ציור 15.2 - התפשטות קרן-אור בתוך סיב
3. סוגי סיבים אופטיים
4-ו - 2
הסיבים האופטיים נחלקים ל-3 טוגים עיקריים (ראה ציור 15.3):
א.
2
-
5
רוג
-
ו
₪
2
₪
<
5
םס
5
וב
מ
ם
06ח! 5160 6סחזוווטוא: קוטר ה-6ז00 הוא גדול יחסית (וחט50-100) והאור נע בו בהרבה אופניס
(0005!/). קרניים שונות שעזבו את מקור האור באותו זמן, יתקדמו בסיב בצורות שונות, ויגיעו
לקצה במועדים שונים. לתופעה הזאת קוראים יינפיצה' (חסופזשספוס) והיא גורמת לכך שפולס
חד בכניסה - ינמרחיי ביציאה.
06%ח| 5160 5108191006 (או 6ססוחסחסו): עובי ה-0016 דק מאוד (חט2-10) ועייי כך מאלצים את
קרני האור לנוע באופן (88068) אחד בלבד. סיבים אלה הם מאוד יעיליס ומשמשים לתקשורת
בקצבים גבוהים למרחקים גדולים. לדוגמה, כבל המשמש ל-וספ" מסוג סום-5וא5 (ראה סעיף
5 בפרק יד) מוגדר כ-0ט8.7/125, כאשר המספר הראשון הוא קוטר ה-0018, והמספר השני - קוטר
ה-8תו0!800.
א60ח! 078006 06סחז!וט!ת: ה-6זסס בנוי בצורה שמקדם השבירה (1א) הולך וקטן ככל שמתרחקים
מהמרכז. מאחר ומהירות האור גדלה ככל ש-א יותר נמוך, מגיעות כל הקרניים כמעט באותו
הזמן, ותופעת הנפיצה מוקטנת מאוד לעומת סיבים מסוג אי
פרופיל
מקדם נפופה פולס | פולס
השבירה יוצא נכנטי
6
סיב מסוג מססואזיד וטוא
סיב מסוג 8כִס1את.01א51
->| |*- נפיצה
לא -
1א
סיב מטוג אמסאןז 084050 מססואזיד וטוא
22 ם--==----7-7-5--2-ה-ה-רהחק רהה ההההה=-הסהאהה= הר הרהה ה הה-ה---₪
פרק ט''ו - תקשורת בסיבים אופטיים
לסיכום ניתן לאמר שסיבים מסוג אי הם זולים, ומשמשים לשידור אותות בעלי רוחב סרט נמוך למרחקים
קצרים. סיבים מסוג בי הס היקרים ביותר וביצועיהם טוביס ביותר. לסיבים מסוג גי יש תכונות בינייס
: (ומחיריהם בהתאם). קיים גס סיב זול מפלסטיק, הנקרא פואק-;ס1 בטרמינולוגיה של וספ (סעיף 5,
ּ: פרק יד), ומידותיו חצ200/230. ציור 15.4 מתאר את המבנה הפיזי של הסיבים.
סיה 6916' אסוג 5)00)61006
םק
6וססא ו
( | () חשף 12500 | ש250
סיב 6916י אסוג 6קס/ודוו
וב 5
סאוססמו
0
ציור 154 - המבנה הפטוי של הסיביס
4. שימושי סיבים אופטיים
8נ/נ/ הממח הפדעהה שמ 7 > החדו יה
שימושי הסיבים האופטיים בתקשורת הם רבים ומגוונים:
א.
תקשורת רחבת-סרט לטווחים ארוכים
חברות הטלפונים (כדוגמת 'יבוּקיי) מתקינות מערכות טיבים אופטיים המשדרות נתוניס בקצביס
גבוהים בין הערים השונות כתשתית תקשורת לאומית (במקוס המערכות הקואקסיאליות).
קצבים אלה יכולים להגיע עד מאות ואלפי מסלייש. כבר צויין קודם כי ייבוקיי מפעילה עורקים
אופטיים בקצבים של 2.5 גסלייש.
כבלים תת-ימיים
כל הכבלים התת ימיים המותקנים בשנים האחרונות מבוססים על סיבים אופטיים. הכבל
הטראנס-אטלנטי הראשון (1-זגד) שהיה מבוסס על נחושת, הכיל 36 אפיקי טלפון בלבד.
לעומתו, הכבל 8-זאד שהותקן בשנת 1988, מכיל 3 זוגות סיבים אופטיים הפועלים בקצב 05טוו280
כל אחד (שוה ערך לכ-8000 אפיקי טלפון). הכבל התת-ימי הבא (9-זגד) מכיל סיבים הפועלים
בקצב של 008ו!565.
תקשורת נתונים לטווחים קצרים
קיימיס בשוק מודמים אופטיים, המסוגלים להעביר מידע בקצב גבוה, למרחקים קצרים ובינוניים.
לדוגמא, מודמים מיניאטורים של יירדיי המשדרים נתונים בקצבים של 64 קסלייש על זוג סיבים,
למרחק של עד 3 קיימ (ללא צורך במקור מתח חיצוני). כמו כן קיימים מודמים אופטיים, המסוגלים
לשדר אות של 2 מסלייש לטווחים של עד 5 קיימ. קיימים בשוק גם מרבבים אופטיים, שהם
בעצס שילוב של מרבבי ואפד עם מודמים אופטיים. לדוגמה: מודמים של יירדיי המסוגלים לרבב
עד 88 אפיקים (בקצבים של 38.4 קסלייש כל אחד), ולשדרס למרחק של כ-4 קיימ על זוג סיבים.
רשתות מקומיות
השימוש בטיבים אופטייס לרשתות תקשורת מקומיות (אג ) הולך ומתרחב בקצב מהיר. הסיביס
מיושמים הן ברשתות אתרנט והן ברשתות טבעת אסימון. ברשתות אלה נפו מאוד לאחרונה
השימוש ברכזות (פפטוז), כפי שראינו בפרקים הקודמים. פטח טיפוסי מותקן בקומה (או מבנה)
וכל אמצעי התקשורת מתחברים אליו, בדרך כלל בחוטים שזורים. את הרכזות הסמוכות נהוג
כיוס לחבר באמצעות סיבים אופטיים. לעיתים גס תחנות ברשת מתחברות עייי סיבים, דבר
המשפר את חסינות המערכת ואת אבטחת המידע שבה.
קיימות היום בשוק רכזות המאפשרות גיבוי אוטומטי של סיבים אופטיים על כל עורק, תכונה
המקנה לרשת אמינות גבוהה במיוחד (כדוגמת המולטינט של חבי יימדגייי). כמו כן מוצעים כיוס
כרטיסי 80 בעלי מימשק אופטי תואם. השימוש בסיבים אופטיים עד הקצה, מעלה בצורה
משמעותית את חסינות המערכת.
פרק ט'ו - תקשורת בטיבים אופטיים
ה- | ספ
בפרק הקודם עמדנו בהרחבה על יישומי רשת |פפפ בעזרת סיבים אופטיים, המאפשרים לרשת
להתפרס למרחקים של עד 100 קיימ, וקצב עבודה של 100 מסלייש.
ה מערכות דטא50/ס9
הרשתות רחבות-הסרט המתקדמות (כדוגמת רשתות !זה שכבר מופעלות באר> ובעולס), מתבססות
על תשתית סיבים אופטיים בטכנולוגיה הנקראת 858 (באירופה) או זפאס5 (בארהייב). קצבי
העבודה התקניים של מערכות 504 הם:
1 : 155 מסלייש
4 : 622 מסלייש
6: 2,488 מסלייש (2.488 גסלייש)
4 : 10 גסלייש
מערכות ד6א55/80 פועלות בצורה סינכרונית, והקצבים הגבוהים מחייבים עבודה בסיבים
אופטיים ביישומי תשתית (אם-כי ניתן להשתמש בחוטי נחושת למרחקים קצרים, כגון: חיבור
תחנות לרכזת). את מערכות 508 נכיר באחד הפרקים הבאים, וכן את רשתות אזה.
5 מיבום רו / /
לסיבים האופטיים יתרונות רבים בתקשורת, ובמיוחד: ניחות נמוך, רוחב-סרט גבוה, חסינות בפני הפרעות
ובטחון מידע. תכונות אלה הפכו את הסיבים לתווך עיקרי בתמסורת בין-עירונית (כגון חיבור בין מרכזות
ייבוקיי) וכן להתקנות בתוך קמפוסים. הסיבים מתאימים במיוחד ליישומים צבאיים, עקב הקושי להאזין
להם.
ראינו שקיימים 3 סוגים עיקריים של סיבים:
₪ 06ח! 5190 פ6סוחטוטזא, סיבים זולים המשמשים לשידור אותות בעלי רוחב-סרט נמוך למרחקים קצרים.
₪ א06ח! 5100 מַסִַַפופָח51, סיבים יקרים המתאימים לתשתית בין-עירונית (רוחב סרט גבוה ומרחקים
גדולים).
₪ א06ח! 678060 ססוחוזוטוא, סיבים בעלי תכונות ביניים.
לסיבים יש הרבה שימושים בתקשורת, כגון:
₪ תמסורת בין-עירונית
₪ רשתות מקומיות (אג.)
₪ ₪ א
= 0 ם
ש ה ם
= 2 ₪
סִ
ם
5 ם
==
םר כ
₪כ2
1
2
ם
מכל הסיבות שצויינו לעיל, התקנות סיבים אופטיים עולות בהתמדה, ועלותם יורדת.
2
1
ו 1 בירשותו
1. הקדמה
שי כ בי ה רינו ו ו
בשנות ה-80 נקבע מעמדן של הרשתות המקומיות (אג.!) כשיטה המועדפת לחיבור מקומי של מחשבים
ותחנות עבודה לצורך פעולה הדדית, שיתוף משאבים וגישה לציוד הקפי. המשתמשים, שזה מכבר עברו
לשיטת העיבוד המבוזר, הכירו ביתרונות הרבים של ה-אג1: ביצועים טובים, מחירים הולכים ויורדים,
שרידות, אמינות, שיטות כבילה אחידות ותמיכה בתקנים בינלאומיים. תעשיית הרשתות המקומיות
פרחה, והן כבשו את מקומן במשרדים, מפעלים, קמפוסים ועוד, עד כי כמעט ואי אפשר למצוא כיוס
סביבת מחשוב שאינה כוללת אג/1 מסוג כלשהו. רשתות מקומיות התפתחו בסניפים מרוחקים של
ארגונים, ובאופן טבעי התעורר הצורך ליצור קשר בין הרשתות המבוזרות הללו, כדי לאפשר לארגונים
לתפקד בצורה יעילה.
האלמנטים המאפשרים חיבור בין רשתות נקראיס 065וע6 פחואזסצווסחז6זחו, והס מחבריס בין הרשת
המקומית (אחת או כמה) לבין הרשת המרחבית (אגשש). הרשת המרחבית יכולה להיות מסוג ופד (כגון
ייסיפרנת"), המספקת קו בקצב קבוע בין שני האלמנטים, או מסוג אחר, כגון: ח] או אפפו. ייתכן גם
שימוש ברשת אאגצ אחת באופן קבוע, וגיבוייה בעזרת אספ! במקרה של תקלה או עומס יתר. ציור 16.1
מתאר באופן סכמטי חיבור בין רשתות.
| 0 | בד 6 |
| 00 ]0 || צְ08/068 ז ||
8 וא
זאו
(מגא)
0000 | ודי
8 וט | 8 0
ציור 16.1 - חיבור בין רשתות
פרק ט'ז - חיבור בין רשתות
יו
אלמנטי החיבור בין רשתות מסווגיס בהתאם לאופי פעולתם לפי מודל 7 השכבות של ה-051 (ראה ציור
2):
משחזרים (6069)075ח) - פועלים ברמה התחתונה, השכבה הפיוית.
גשרים (0865וז8) - פועלים בשכבה השניה, שכבת ה-אחו1 968פ, או ליתר דיוק בתת-שכבה
הנקראת 0א₪₪.
נתבים (פוטסח) - פועלים בשכבה השלישית, שכבת ה-אזסשו60א,
שערים (5ץ8א6816) - פועלים ברמות הגבוהות, והם בעצם ממירי פרוטוקולים.
וכב טמה 800 1:40 ,
הסוז3ס!קקה | הסוז63ו!קקת |
0-מ , 20060 בל
ממשן מ
תִ
-
%
סר
-
ו
םש
2
-₪
54
ית"
=
2
=
=
=
-
|₪]
ם
כ
כאשר מחברים שתי רשתות מקומיות באמצעות אלמנט כלשהו, אנו מאפשרים לתחנה הנמצאת על
1 אג.! לשדר מסגרת (פוחגזם) לתחנה אחרת המחוברת ל-2 אג.ו. כאשר המסגרת עוברת דרך אלמנט
החיבור יש לו אפשרות גישה למידע הנמצא בתוך המסגרת בהתאם לאופי האלמנט: גשר, לדוגמה, יכול
לקרוא רק את המידע הכלול בכותרת ₪46 של שכבה 2. נתב יכול לקרוא את המידע הכלול בשכבה 3
(לדוגמה כתובות בפרוטוקול פו של פו/פסד שהן כתובות הרשת של המסגרת). ציור 16.3 ממחיש זאת.
יש לציין שמסגרת יכולה לעבור מספר אלמנטים ורשתות בדרך מהמקור ליעד.
נתב | :
'שכבה
0 6 -->-- שכבה 3 -%4-------שכבה 7-2
2 ונתוניס
ו ו
- [ | ל שכבת כ ו
1
9 שפצ
ז/ס
(₪ו) 5 הזסאם | .. (סאו
ג
₪ -
- -
ציור 16.3 - הרשאות הגישה של אלמנטי החיבור
2. משחזרים (5ז4600910)
ראינו בפרקים על רשתות מקומיות כי קיימות לגביהן מגבלות שונות של טווחים ומספר תחנות שמותר
לחבר. מקטע (וח6וחש86) אתרנט קואקסיאלי, לדוגמה, יכול להגיע למרחק מקסימלי של 500 מטר. אם
משתמשים בכבל ארוך יותר האות נחלש, מקבל עוותים ואינו ניתן לקליטה. משחזר (ז60996ח) מאפשר
לחבר שני מקטעים כאלה ולהאריך את טווח הפעולה של הרשת מבלי לפגוע באיכות התמסורת (ראה
ציור 16.4).
הערה: בציוריס הבאים התעלמנו מסיימי הרשת (פזסוגחווחזסד).
6ההדרדדדדדדההררהדרדהדדרהרהרדדרדדדדדדהדדרדדדררדרהררהדררלדדרדדהרהההרדרדרדרלדררדדדרדרררדרדדדרדדרררררררההדרדרדדררדדדרהדרררההרררדדדהדדר הרהה דר-----0
פרק ט"ז - חיבור בין רשתות
א7206 ות 0/ התעל0ה
ציור 16.4 - משחזר
משחזרים הס אלמנטים פשוטים יחסית, הפועלים ברמה הנמוכה ביותר של מודל ו05, בשכבה הפיזית.
תפקידם להגביר ולשחזר את האות הקיים בקצה מקטע אחד של הרשת, ולשדרו למקטע השכן. משחזרים
יכולים לפעול רק בין מקטעים בעלי אותה שיטת גישת (כגון: אתרנט או טבעת-אסימון) ואותו קצב
שידור. המשחזרים מעביריס את כל המסגרות מצד לצד ואין להם כל יכולת סינון. השימוש הנפוצ שלהם
הוא לחבר בין מקטעי רשת הנמצאים באותו בנין או קמפוס לצורך הגדלת טווח הפעולה של הרשת.
מגבלות המשחזרים הן יכולתם לחבר רשתות זהות בלבד והגדלת העומס על הרשת המורחבת. יתרונם
הוא פשטותם ומחירס הזול יחסית.
3. גשרים (10065ז)
0 שו ל
גשרים מחברים רשתות מקומיות ברמת ה-אחו1 ₪89 (השכבה השניה) של מודל ו05. שכבה זו אחראית
לשידור המידע בין צמתות ברשת ופרוטוקולים מיוחדיס פותחו לצורך כך (כדוגמת 0.ופ₪ או 5010
ברשתות מרחביות). ברשתות מקומיות, בהתאם לתקני 802 ששפו, מחולקת השכבה השניה לשתי תת-שכבות:
₪ 16] ([סזוהס0 אהו1 וסוּפָס1) - תת שכבה המשותפת לכל תקני 802 פשפו, המאפשרת לפרוטוקוליס
עיליים לפעול ללא תלות בסוג ה-אג1. בשכבת ה-116 מוגדרות נקודות גישה (וח001 100855 06ו561-
9) שדרך כל אחת מהן אפשר להתקשר לתחנה אחרת ברשת (ראה ציורים מס' 16.3 ו-16.5), ולכן
ניתן לדמות את פונקצית ה-10) לוּו של מרבב. לכל 54 יש כתובת (554₪ - תחנה משדרת, 5ג5ם
- תחנת יעד) וכתובות אלה מופיעות בשדה 116 בתוך מסגרת השידור ומציינות באיזה פרוטוקול
עילי משתמשים.
שים-לב שכתובות 546 וכתובות התחנות הן שני דברים שונים. כתובת ₪46 היא כתובת פיוית
הצרובה על כרטיס הרשת. כתובת 885 מציינת מהו הפרוטוקול שנמצא בתוך המסגרת, לדוגמה:
פרוטוקול פ! - 585=06 (בכתיב הקסאדצימלי)
פרוטוקול אפ! - 5-0
פרוטוקול 5% - 580504
וססופץחק
ציור 16.5 - שכבות הפרוטוקוליס
₪ ₪46 ([0זוה00 400655 16018/) - תת-שכבה המטפלת בשיטת הגישה לרשת, כדוגמת אתרנט וטאייס.
בתת-שכבה זו מוסיפים למסגרת (המגיעה מתת-שכבת 116) מספר שדות הכוללים את כתובת
התחנה המשדרת (88), כתובת היעד (גס) ומידע נוסף (ראה ציור 16.3).
גשרים פועלים בתת-שכבה 6א₪א, ולכן הס נקראים לעיתים פפפָטוּזם 6אוא. גשר יכול לקרוא את המידע
הכלול בתת-שכבה 6אא, ויכול להחליט האם להעביר את המסגרת לרשת השניה, או לא, בהתאם לכתובת
היעד (גפ). לכן לגשרים יש יכולת סינון (פחוזפווות) שאינה קיימת במשחזרים. תכונה זו מנוצלת לעיתים
לצורך חלוקת רשתות עמוסות ל-2 (או ייתר) רשתות קטנות ועמוסות פחות. החלוקה גורמת לכך שהתנועה
הכללית ברשת פוחתת, משוס שכעת רוב התנועה בין התחנות היא מקומית (על אותן אג)).
איך עובד גשר?
כאמור לעיל, מותר לגשר לקרא רק את המידע בתת-שכבה 86א, כלומר את הכתובות הפיויות 58 וגס.
בגשר נמצאת טבלה, שבה רשומות כל הכתובות השייכות ל-1אג, וכל הכתובות השייכות ל-14₪2 (ראה
ציור 16.6).
הוה שה הש הש ב ה = = == = -₪
פרק ט"ז - חיבור בין רשתות
ציור 16.6 - פעולת הגשר
נניח שלאחר הפעלת הרשת תחנה 8 שידרה מסגרת לתחנה 6. הגשר לומד (לפי כתובת 88 של א) כי תחנה
ה נמצאת ב-1 אג/1, ולכן הוא רושם את כתובתה בטבלה תחת 1אג1. מאחר ובשלב זה הגשר עדיין אעו
יודע היכן תחנה 6, הוא מעביר את המסגרת ל-2א8.! (פעולה הנקראת פָחוטזפאחסי). תחנה 6 עונה לתחנה
ג, וכעת הגשר לומד שגם תחנה 6 נמצאת ב-1 אג), ורושס את כתובתה תחת 1אג1. אם כעת תשודר
מסגרת נוספת מ-4 ל-0, הגשר לא יעביר אותה ל-אג/1, מאחר וכבר ידוע לו ששתי התחנות נמצאות
על 1אג! (פעולה הנקראת פַחוזפווות). בצורה כזאת הגשר לומד בצורה דינאמית ושקופה מיהן התחנות
ברשת, והיכן הן נמצאות, כמתואר בטבלה הבאה.
6ז וס
זסווו
זו
וס
וס
תס
זסווו=
זמן קצר לאחר הפעלת הרשת (בהנחה שכל התחנות עובדות) הגשר משלים את טבלת הכתובות. כעת,
מסגרות השייכות ל-1אג 1 לא תעבורנה ל-2א/, ולהיפך. הגשר חילק למעשה את הרשת הגדולה לשתי
רשתות קטנות ופחות עמוסות. חלוקה כואת לשתיים (או יותר) רשתות קטנות מבצעים כאשר הרשת
הגדולה מגיעה לסף ההעמסה שלה (לדוגמה: 35% ברשת אתרנט). ברור שיש לבצע את החלוקה באופן
הגיוני: למשל, לדאוג שלאחר החלוקה יהיה בכל צד שרת משלו, המשרת את רוב התחנות במקטע שלו.
אם לאחר החלוקה יש ברשת שרת אחד וכל התחנות ממשיכות לפנות אליו - התנועה ברשת לא תקטן
והגשר הוא למעשה מיותר. בעת מעבר המסגרות דרכו הגשר בודק את שדה ה-05ם, ומשמיט מסגרות
שאינן תקינות. בצורה כזאת הגשר משפר את יינקיון" הרשת.
ו
. ק/וקה 6כָה
ה ה ו
5
-
אא
ססר
-
,
5
יק
₪
5
+
בב
=]
ה. ה/וקה/) 0/כָה
כאשר הגשר מעביר מסגרת מצד לצד (תהליך פַחו80אוזס]) הוא משאיר את זוג הכתובות 04/54 ללא
שינוי, כדי שהמסגרת תגיע ליעדה. ברור שהגשר משאיר ללא שינוי את שדה ה-110 ואת כל שכבות
הפרוטוקולים הגבוהות יותר, ולכן גשריס הס שקופים לפרוטוקולים עיליים. גשרים יעבירו ללא שינוי
כל פרוטוקול תקשורת עילי, כגון: ק/ס0ד, אפו ,דפאסםפ וכוי. גשרים מחברים רשתות אא מאותו הסוג
(לדוגמה: אתרנט לאתרנט, או טאייס לטאייס). באופן תאורטי גשר יכול לחבר רשתות מסוגים שונים,
אבל הדבר דורש יכולת עיבוד נוספת ולכן בדרך-כלל אינו נעשה (לדוגמה: באתרנט וטאייס שיטת ספרור
הסיביות של הכתובות היא הפוכה והגשר חייב להפוך כל כתובת). גשרים מהסוג שתואר לעיל נקראים
יגשרים שקופים" (0865וז8 ]חפזפקפחגזד) או ייגשרים לומדיס" (6865וז8 פחוחז68 ), והם מקובלים בעיקר
ברשתות אתרנט. ברשתות טאייס מקובל להשתמש בשיטת ייניתוב מקור'' (פחווטסח פסזטספ) שנכיר אותה
בהמשך.
מקובל לסווג גשרים בהתאם לטופולוגיה שלהם:
א. גשרים מקומיים (8110665 |1009) - מחברים בין רשתות הנמצאות באותו אתר (ראה ציור מס' 16.6).
שרתים (כדוגמת שרת יינובליי) יכולים גם הס לתפקד כגשרים מקומיים, אם מופעלת בהם תוכנת
גישור.
ב. גשרים רחוקים (פ6חָ811 פוסוחסח) - מחברים רשתות הנמצאות בריחוק זו מזו. גשר רחוק יכול לפעול
מול גשר רחוק אחר או מספר גשרים רחוקים (ציור מסי 16.8).
פרק ט/ז - חיבור בין רשתות
.
| 360 המוק |
160 לחוק |
ציור 16.8 - גשריס רחוקיס
גשרים מעורבים (65טָ8100 56סקוחסס) - גשרים המחברים בין רשתות מקומיות וכן בינן לבין רשתות
מרוחקות (ראה ציור 16.9).
| [
7760 |
3
ציור 16.9 - גשריס מעורביס
4. שיטות ניתוב בגשרים
וט קט הט סוקוקה קטטה/ טנטס הלט לת קנחם ניכ םב נה קיד ל השק "בד 7
ככל שהרשתות גדלו, כן גדל גם מספר הגשרים בכל רשת והקישורים ביניהם. גשר יכול להתחבר לכמה
גשרים אחרים, וייתכן מצב שבו נוצרת לולאה (ססס), הגורמת למסגרות להסתובב ברשת ולהוריד את
ביצועיה (תופעה הנקראת חזסו5 +080085ז8). המסלולים הנוספים נחוצים לצורך העלאת שרידות הרשת
ואמינותה, ולכן אי אפשר לוותר עליהם. לדוגמה, בציור 16.10 מתוארת רשת בטופולוגייה של משולש.
אם קו התקשורת בין 1אג 1 ו-2א/ נפל, עדיין הרשת מסוגלת לתפקד, כיוון שהמסגרות יעברו דרך
3
|| 60 לחז || 760 לחזק ||
ציור 16.10 - גשרים בחיבור משולש
לכן יש צורך בשיטת ניתוב שתאפשר להשתמש במסלולי גיבוי, אבל תמנע היווצרות לולאות. לגבי גשרי
אתרנט מקומיים, נקבע ע"י ה-5פפו תקן הנקרא ס-802.1, המגדיר ניתוב בשיטת
קד ([01000ז 86זד טַהזהח8ס9). בשיטה זאת מגדירים ייעציי הכולל את כל הגשרים, אך אינו כולל נתיבים
הסוגריס לולאות. בציור מס' 16.11, לדוגמה, הגשר בין 1א1 ו-3א! סוגר לולאה, ולכן הוא מוגדר
כלא פעיל. שלוש הרשתות מחוברות עייי שני הגשרים האחרים היוצרים את הייעציי. ברגע שחל שינוי
טופולוגי ברשת (למשל: נתיב מסויים נפל, או נוסף גשר חדש) מעודכנים המסלולים באופן אוטומטי,
כך ששוב מוגדר מסלול אחד בין כל זוג גשרים.
2ב = כ )שש בש ששכ בים שכם בש שש שושום שש וטוה הש שקה הוה הרה דה == ₪
68ההדזדרררדרדדררדיידררדרדררהרההררדהררדרהרררהדררדרההרדדררר-
27
פרק ט''ז - חיבור בין רשתות
; ציור 16.11 - יישוס שיטת קזפ
ניתוב קד5 אינו מתאים לגשרים רחוקים, משום שתמיד קיים בו רוחב-סרט שאינו מנוצל. ציור מסי
2 מתאר שלושה גשריס המותקנים בשלוש ערים רחוקות. בשיטת פד8פ, כדי למנוע היווצרות לולאה,
נמצא אחד מקווי התקשורת במצב בלתי פעיל (עָ00ח9ו9). החזקת קו תקשורת יקר ללא ניצול אינה
מתקבלת על הדעת, ולכן בטופולוגיה הכוללת גשרים רחוקים מעדיפים כיום להשתמש בשיטות ניתוב
יותר אינטליגנטיות.
8ד/סיסקן | (6ר לתו | 6 דחו עיורי/רק
ץפפווהזפ
ציור 16.12 - גשרים מרוחקיס עם פד5
1:
אחת השיטות המקובלות היא ניתוב 56 (ופזו= 09 1951ז0ח6), שבה מנצלים באופן יעיל ייתר את משאבי
הרשת. ניתוב זה מקובל בחיבור בין נתבים ונחזור אליו בהמשך. שיטת ניתוב אחרת היא שיטת ייחלוקת
העומס'' (ַחוז9ח5 086)), שבה מנצלים את קווי הגיבוי מבלי לגרוס ליצירת לולאות. משתמשים בואריאציה
של פרוטוקול פד5 המנצלת את אפיקי הגיבוי, ומשפרים עייי כך את יעילות וביצועי הרשת. פרוטוקול
כזה הינו פרטי (לא תקני) ולכן מוצרים של יצרנים שונים לא יעבדו זה מול זה.
בגשרי טאייס משתמשים בשיטת ניתוב שונה לחלוטין הנקראת יניתוב מקור" (פַחטס3 8סזוספ), הנתמכת
בעיקר עייי יבמ והכלולה אף היא בתקן 802.15 ספפו. בשיטה זאת, תחנת המקור קובעת מראש מה
יהיה מסלול התנועה של המסגרת, והגשרים השונים בדרך רק מבצעים את הוראות הניתוב הכלולות
במסגרת. זאת בניגוד לשיטת ייהניתוב השקוףיי (שתוארה קודס), שבה אחריות הניתוב חלה על הגשרים.
שיטת ייניתוב מקוריי (58) מתחילה בכך שתחנת המקור שולחת מסגרת מיוחדת הנקראת יימסגרת חיפושיי
(ץז0ע₪1500 או זפזסומאם). כל גשר המקבל את מסגרת החיפוש, משדר אותה לכל הכיווניס האפשריים
(חוץ מהכוון שממנו הגיעה), ויימחתיםיי אותה. בסופו של דבר המסגרת מגיעה לתחנה המבוקשת בכמה
מסלולים שונים, ותחנת היעד שולחת את כל המסגרות בחזרה, כל מסגרת באותו מסלול שממנו הגיעה.
בציור 16.13 מתוארת רשת המורכבת משלוש טבעות טאייס המחוברות עייי ארבעה גשרי 58.
ציור 16.13 - רשתות טאייס וגשרי 58
== 9-ה =55 == שובי שש שמ
השקהה השרה הת 59 לת ההח הרכהה ההק ב-ש
29
פרק ט"ז - חיבור בין רשתות
תחנה 8 מחפשת את תחנה 8 ומשדרת מטגרת חיפוש, המתקדמת ב-4 המסלולים הבאים:
8 ,81 ,₪1 ,א
8 ,2 ,81 ,1 ,ג
28 ,1 ,א
8 ,82 ,1 ,ה
תחנה 8 מחזירה ל-4 את כל המסגרות (הכוללות את רישום המסלולים השונים). תחנה א בוחרת מסלול
אחד, בדרך-כלל את זה שהגיע ראשון, בהנחה שזהו המסלול המהיר ביותר. כעת תחנה 8 מתחילה לשדר
ל-8 מסגרות מידע, כך שכל מסגרת כוללת את המסלול הנבחר, כמתואר בציור 16.14.
5
סיבית 311
םַ % ? אס 0 = אין 58
- . =
8 י / אם 1 = יש 98
3 ל
90
-
ו
ב
מ | ₪
2
5
-
9 בום *--- 9 9 2
₪ שצרל 0% א //
= "₪ 9% % /
ם ל ל 4
=
-₪
5
5 סיביות +---- 4 ו
אם הסיבית הראשונה של כתובת 84 (סיבית וו₪) היא יי1", פרוש הדבר שהמסגרת כוללת נתוני ניתוב
בשיטת 58. נתוני הניתוב כלולים בשדה מיוחד הנקרא | (חסוופוחזסוח! פַחזוטסח), המתחיל בשדה בקרה
6 ([סזוחס0 טָהווטסח), ולאחריו נתוני הניתוב (סח) הכוללים את מספר הטבעת (81) ומספר הגשר (81),
וכן זוגות טבעות/גשרים נוספים.
קיימת גם שיטת ניתוב שלישית, הנקראת ז58 (וחפז8קפחגזד טַחווטסח פסזטספ), שהיא בעצם שילוב של
השתיים הקודמות. גשר ז58 בודק את סיבית ווח (ראה ציור 16.14) בכל מסגרת נקלטת. אם 0=וו₪, הגשר
מפעיל על המסגרת ניתוב שקוף, ואס 1=וו₪ הגשר מפעיל פרוטוקול של ניתוב מקור. גשר זח5 תומך בשני
הפרוטוקולים, והוא מפעיל אחד מהס בהתאם לסיבית ווח. לכן גשרי זח5 יכולים להשתלב בסביבה
יישקופהיי או בסביבת גשרי 58. ה-זח5 מוגדר בתקן ₪ 802.5 משפו, שהוא נספח לתקן 802.15 (המגדיר
את הניתוב השקוף וניתוב 88).
5. נתבים (פזפוטסת)
00 הכה מפ0 סוכה קט 03מקבכר סכ כפלשם 0 ליפט הממח סקט לזב ל כ יחי 6
נתבים הס מתגי-מנות הפועליס בשכבת הרשת (השכבה השלישית). לנתבים מותרת הגישה למידע בשכבה
השלישית, שבה מוגדרות כתובות הרשת (פו לדוגמה) של התחנות, כפי שתואר בציור 16.3. לגשרים
מותר לקרא רק את כתובות 6או₪, שהן כזכור כתובות הצרובות על כרטיסי הרשת, ולמנהל הרשת אין
אפשרות לשנותן. לעומת זאת, הכתובות בשכבה השלישית מנוהלות עייי מנהל הרשת, והוא מגדיר בעזרתן
תת-רשתות לוגיות. הנתב, כשהוא קורא את כתובת פו של תחנת היעד, יודע לאיוה תת-רשת היא שייכת,
ויכול לבצע החלטת ניתוב הרבה יותר י"אינטליגנטיתיי מאשר הגשר.
לנתב יש מספר כתובות ברמה השנייה (לפי כרטיסי הרשת שלו) וכן ברמה השלישית. למעשה, בכל מבוא
יש לנתב כתובות ברמה השניה והשלישית, כמתואר בציור 16.15 (את כתובות פו נכיר בהמשך).
רשת "126/
8 ך |
12 1-7
11104 808
/
ו 1
ו ו
| ו
ו ו
ו ו
ו ו
ו ו
ו ו
1 [
ו [
ו ו ו
| שכבה | שכבה |
אדא | א | מ |נהן פן
4 כ 58 54 י ץ 4 34
11. - 0 1117 12
ציור 16.15 - פעולת הנתב
נניח שתחנה א ברשת 'י127' (רשת פו) רוצה לשדר מסגרת לתחנה 8 ברשת 126" (רשת פו אחרת).
הכתובות בשכבה השניה הן: אל-81 (הכתובת הפיזית של המבוא השמאלי של הנתב), מאת - 4 (כתובת
פיוית של א). הכתובות בשכבה השלישית של המסגרת יהיו: אל-8 (126.1.1.7), מאת א (127.1.1.2).
במוצא הימני של הנתב יופיעו הכתובות הבאות בשכבה השנייה: אל-8 (כתובת פיזית של 8), מאת-₪2
(הכתובת הפיזית במוצא חימני). בשכבה השלישית יופיע: אל 8 (126.1.1.7) מאת-א (127.1.1.2).
ה ה
פרק ט''ז - חיבור בין רשתות
מאחר והמסגרת ששידרה תחנה ג הופנתה לנתב, הנתב יקלוט אותה, יפענח את כתובת היעד בשכבה
השלישית (126.1.1.7), יחליט באיזה מוצא לשלוח את המסגרת (82), ויוסיף בהתאם שכבה 2 חדשה,
הכוללת את הכתובות הפיזיות של 82 ו-8. חשוב לציין כי הנתב אינו משנה את המידע הכלול בשכבה
השלישית, אלא רק מסוגל לקרא אותו.
מאחר והשכבה השלישית היא חלק מפרוטוקול התקשורת העילי (לדוגמה: פרוטוקול פו הוא חלק
מ-פו/קסד), הנתבים צריכים להיות מותאמים לפרוטוקולים מסויימים, וזה אחד ההבדלים העיקריים
בינ לבין גשרים. גשרים (כפי שראינו לעיל) הס שקופים לפרוטוקולים מהשכבה ה-3 ומעלה, כיווןן שהם
פועלים בתת-שכבה ₪80 ואינם אמורים לקרא את המידע הכלול בשכבה ה-3 . נתבים, לעומת זאת,
חייבים להיות מצויידים באמצעים לפענוח המידע הכלול בשכבה ה-3 ולכן הם 060606601 - וסססוסזס.
נתב מסויים יכול לטפל במסגרות של פו/קסד, אלו, או דפאספפ, בהתאם לתוכנה שהוטענה עליו, אך אינו
שקוף לחלוטין לפרוטוקולים.
קיימים פרוטוקולים (כדוגמת זא של 60) שאינס מכילים מידע בשכבה ה-3 ולכן אין אפשרות לטפל
בהם באמצעות נתב. פרוטוקולים כאלה אפשר רק להעביר באמצעות גשר שהוא, כאמור, שקוף לפרוטוקולים
עיליים. מסיבה ואת, קיימים בשוק גשרים אינטליגנטיים שיש להם גס חלק מתכונות הנתבים והם
נקראים פזפוטסזם. גשרים אלה מסוגלים לבצע פונקציות כגון: חלוקת עומסים (חַחזח5 086), איזון
עומסים (0חז0ח89/8 1080), הקצאת עדיפויות לפרוטוקולים מסויימים, ניתובים אלטרנטיביים, אבטחת
גישה (עווזט560) ועוד. נתבים הנתקלים במסגרות שאינן ניתנות לניתוב, יפעלו כגשרים לגבי מסגרות
אלה.
אחד הפרמטרים החשובים שבהס נמדדים נתבים וגשרים, הוא כמות המסגרות לשנייה שהם מסוגליסם
לטפל. רשת אתרנט מסוגלת להעביר עד 14,880 מסגרות לשנייה (או 580%619/890-005), כפי שראינו בפיסקה
1 בפרק יב. גשר אתרנט חייב לסנן את כל הכמות הואת, אבל להעביר (טזצווז0פ) רק כ-10,000 מסגרות
לשנייה, בהנחה שחלק ניכר מן המסגרות אינו עובר מצד לצד. נתבים בדרך כלל מעבירים 8000 עד 15,000
מסגרות לשנייה. יש לזכור כי גשרים ונתבים אוגרים את המסגרת בשלמותה, ואחייכ משדרים אותה
הלאה (תהליך הנקרא שזפאחס! 6ח8 פזסו9), ואה כמובן משפיע על ביצועיהם.
6. שיטות ניתוב בנתבים
008 הק אב ססעב סטמענה המת 23 ה נציכי > שג רנ -,2 2"
לכל נתב ברשת יש מספר מבואות, שבהם הוא יכול לשדר מנה שהתקבלה. לכן הנתב חייב להכיל טבלה,
המשייכת את הכתובות למבואות השונים, ונקראת ייטבלת ניתוביי. טבלת הניתוב חייבת להתעדכן כל
הזמן, וזה נעשה עייי שידור הטבלאות בין הנתבים באופן קבוע. מידע המתקבל מנתבים אחרים מאפשר
לכל נתב לדעת מהו ייהמרחקיי (כמה אפיקי תקשורת בטור), ומהו ייהמחיר היחסייי לכל תחנה ברשת.
קיימות שתי משפחות של פרוטוקולי ניתוב:
₪ פרוטוקולי וקטור - מרחק (זס08-600ח8ווס).
₪ פרוטוקולי מצב-נתיב (58919-אחז)).
פרוטוקולי וקטור-מרחק מחשבים את המסלול האופטימלי בהתאס למרחק, הנמדד בכמות הנתיבים
(5מ40) לתחנת היעד. ציור 16.16 מתאר נתב המקבל מנה, ויכול לשדר אותה בשלושה מסלולים לכוון
תחנת היעד.
ציור 16.16 - ניתוב וקטור - מרחק
טבלת הניתוב של הנתב מגדירה לכל מוצא של הנתב יימחיריי, המתבטא בכמות הנתיבים הדרושים
להגעה לתחנת היעד:
מוצא 3:1 נתיביס
מוצא :2 2 נתיבים
מוצא 3: 4 נתיביס
במקרה זה הנתב יבחר במוצא 2, שהוא המסלול בעל כמות הנתיבים הקצרה ביותר.
פרוטוקולים השייכים למשפחה זאת הם:
₪ ק|ה (|01060זק הסווההחזס!ח! פַהוזטסה), פרוטוקול ניתוב שיושס בראשונה בארכיטקטורת פאא, ואחייכ
יושס ברשתות וושטסא ו-סן/ק6ד.
₪ קה6! - פרוטוקול שפותח ע'יי 800ו6.
₪ קואזה- פרוטוקול ניתוב בסביבת 6|סקג.
פרק ט"ז - חיבור בין רשתות
224
פרוטוקולי וקטור-מרחק אינם מתאימים לרשתות גדולות, מכיוון שהם מסוגלים לטפל ב-15 נתיבים
לכל היותר. כמו כן תהליך עדכון טבלאות הניתוב יכול להימשך זמן רב וייתכן שהנתבים לא יהיו מסונכרנים
באותן טבלאות. חסרון אחר הוא העמסה גדולה של הרשת, שכן כל נתב שולח כל 30 שניות את טבלת
הניתוב השלמה שלו לכל הנתבים השכנים (אפילו כשלא קרה כל שינוי). חסרון נוסף של פרוטוקול פוא
הוא שאינו משקלל את קצבי התמסורת של הקווים: קו בקצב של 9600 סלייש יקבל אותו משקל כמו
קו בקצב של 2 מסלייש.
פרוטוקול 0505 (51זו₪ חק חסח5 ת6ק0) הוא דוגמה לפרוטוקול ניתוב ממשפחת פרוטוקולי מצב-נתיב,
והוא כיום פרוטוקול הניתוב המועדף, המחליף את פזח. יישוס פרוטוקול 055 דורש יותר כח עיבוד,
אולס הוא מספק נתיבים יותר אופטימליים ומגיב מהר יותר לשינויים הקורים ברשת. בשיטה ואת
שולחים עדכונים רק במידה וחלו שינויים במצבי הנתיבים, וגם אז משדרים רק חלקים רלוונטיים
מטבלאות הניתוב (ולא את הטבלאות בשלמותן כמו ב-פוח). הדבר מקטין בצורה משמעותית את התנועה
ברשת וחוסך את רוחב הסרט שלה. יתרון נוסף של 0556 הוא שהנתיבים נבחרים על סמך קריטריונים
כגון: קצב הקו, מחירו, והעומס הקיים בו. פרוטוקול 0595 משמש כיום לניתוב ברשת האינטרנט וברשתות
קן/פסד אחרות.
ל. השוואת גשרים לנתבים
פמר-פַ =
נשווה את פעולת הגשרים והנתבים בדוגמאות מעשיות הלקוחות מיישום פרוטוקול פו (פרוטוקול
האינטרנט). נניח שתחנה 4 רוצה לשלוח מסגרת לתחנה 8, והיא יודעת מהי כתובת פו של תחנה 8.
במקרה של שימוש בגשר (ציור 16.17), כל התחנות משני הצדדים של הגשר חייבות להיות מאותה
יימשפחהיי, או מאותה תת-רשת. לכן גם התחנות 8 ו-8 נמצאות באותה תת-רשת. א יודע מהי כתובת
הרשת (כתובת פו) של 8, אך כדי לבנות מסגרת הוא זקוק גם לכתובת הפיזית של 8. לשס כך הוא משתמש
בפרוטוקול מיוחד הנקרא 85ג (וסססוסזק חסווט!₪650 4607655), שתפקידו לגלות מהי הכתובת הפיצית
של 8. מסגרת 1385 הכוללת את כתובת הרשת (פו) של תחנה 8 נשלחת עייי 4 לכל הרשת (0800851ז₪).
המסגרת מזוהה עייי 8, המחזיר הודעה עס כתובתו הפיזית (כתובת 6גא). 4 שולח כעת ל-8 מסגרת רגילה,
הכוללת את הכתובות 4/8 בשכבה השניה והשלישית.
5 6
(464א) 487
9
5
ציור 16.17 - שימוש בגשר
נחזור על הדוגמה עבור שימוש בנתב. במקרה זה התחנות 4 ו-8 נמצאות על תת-רשתות שונות (ראה
ציור 16.18). 8 אינו יכול לשלוח מסגרת ישירות ל-8 (כי הם שייכים ליימשפחותיי שונות) ולכן הוא חייב
להפנות אותה לנתב, והנתב יפנה את המסגרת ל-8. לכן 4 שולח הודעת פאה לנתב ומבקש לדעת מהי
כתובתו הפיזית של הנתב. הנתב מחזיר הודעה עם כתובתו הפיזית (81), ואז 8 שולח מסגרת לנתב,
הכוללת את הכתובות 81/8 בשכבה השניה, ו-8/9 בשכבה השלישית (פו). הגתב מקבל את המסגרת
במבוא 1א, מחליף את כתובות ₪6 בזוג הכתובות 8/82 (כלומר: אל 8 מאת ?8), ומשדר את המסגרת
המתוקנת במוצא ₪2 שלו.
דדדרדרדדדרדרדזדידדררררררררדרההדרדדדרדר---.₪
פרק ט'ז - חיבור בין רשתות
127.11, 5
83 16
גו ) ?7 ./
4 (א) 0]א /
9 א*---- 34
| מקא3] | אוה
*--> *---+| %--4] *--> |
6גא פע 6גא
ציור 16.18 - שימוש בנתב
הטבלה הבאה מסכמת את תכונות הגשרים והנתבים:
רשתות לוגיות נפרדות
יש
ו ו
מורכב
חייב תוכנה לכל פרוטוקול
שימוש פשוט יותר מורכב
וו
8. שערים (5ץגשד6)
005 פב יטק ב שטה הנקב כב פב" ה אמחשק, נה קר
שערים הס אלמנטים המחברים בין רשתות בעלות ארכיטקטורה שונה, כך שתחנה המחוברת לרשת
אחת יכולה להתקשר לתחנה המחוברת לרשת השניה. לדוגמה, רשת אחת יכולה להיות מסוג אתרנט
שעליה רצות אפליקציות של זפאספם, והשניה יכולה להיות רשת 4א5 המחברת מחשבי ואפו. כדי לחבר
ביניהן נחוץ אלמנט המצוייד בכרטיס אתרנט, כרטיס טאייס ותוכנת המרת פרוטוקולים (ראה
ציור 16.19).
ציור 6.19 - שער גאפ/זטא6סס
בציור 16.19 מסופי דצ עובריס המרה ומתקשרים למחשב יבמ כאילו היו מסופי 3270 (תהליך הנקרא
חסווב|טוח= |8הווחזפד). מצד שני, מסוף 3270, המחובר לבקר 3174, יכול להתקשר למחשב אגש או אואע.
הכר רפוו הכיהו ה
פרק ט?ז - חיבור בין רשתות
קה וש וק
=י=-.-<--פהשחהקהקמקקוקתפה, הקשקמ.
7 /
וה
5 ||
ב ין]
4 ||
תחנה ברשת 3 תחנה ברשת 8
ציור 16.20 - מבנה השכבות של שער
לשער יש כתובות פיזיות (בשכבה השנייה) בהתאם למספר הממשקים הקיימים: בציור 16.19 יש לשער
כתובת אתרנט וכתובת טאייס. מספר כתובות הרשת (בשכבה השלישית) יכול להיות גדול יותר, בהתאם
לסוגי הפרוטוקולים הנתמכים. בציור 16.19 יש לשער שלוש כתובות: א5 ף! ו-זפאססס.
9. מרחב השידור הכולל (חוגוחסכ 870860881 )
[ ור יפו סו ה הלמר לור הדטטי ו -א )"עה נוצעהעדה ל קוריו ו ו ו 2 6
בפרק יב, סעיף 2, הכרנו את המושג יימרחב התנגשות'י (חופחחסס חסופוווסס), שהוא אוסף כל הנקודות
(התחנות) ברשת, שאליהן יכולה להגיע מסגרת ששודרה מתחנה אחרת באותו מרחב, ולגרום להתנגשות.
כבר ראינו שמשחזר (ז6069ח) נמצא בתוך מרחב ההתנגשות. השאלה היא: האם גשרים ונתבים נמצאים
במרחב ההתנגשות!
התשובה היא - לא. בניגוד למשחזר, שמעביר את המסגרת הלאה בזמן אמיתי (כמעט), הרי גשר או נתב
יקלטו את המסגרת, יבדקו את תקינותה, יבצעו את העיבוד הדרוש, וישדרו אותה מחדש תוך שמירה
על כללי שכבת ה-0ג₪ בצד השני. במילים אחרות, גשר או נתב ישדרו את המסגרת מחדש כמו כל תחנה
אחרת במקטע הבא, ולכן מבחינה זאת הם יימפסיקים"י את מרחב ההתנגשות של המקטע הקודם.
לעומת זאת גשרים ונתבים מתנהגים בצורה שונה כשמדובר בשידור כולל (0860880ז8). כפי שראינו בציור
7, גשר מעביר את מסגרת חה, שהיא מסגרת של ו8פס86סז8, ובצורה דומה יעביר לצד השני מסגרות
שידור כולל מסוגים אחרים. נתב, לעומת זאת, יייחסוס" את מסגרות השידור הכולל. לכן מגדיריס את
המושג ''מרחב השידור הכולל' (חופוחסס 0860881ז8) שהוא אוסף כל הנקודות /תחנות שאליהן יכולה
להגיע מסגרת של שדור כולל ששודרה מאותו מרחב.
ציור 16.21 מתאר רשת, ובה כמה מרחבי התנגשות וכמה מרחבי שידור-כולל. שים לב שמרחב התנגשות
מסתיים תמיד בגשר או נתב, ומרחב שידור-כולל מסתיים תמיד במבוא מסויים של הנתב.
?
ב תמטתורוך-ְמטתור == שי
[) [) [] 2] 1 [] ם 8
ציור 16.21 -מרחב שידור - כולל
חר טיבום פרק ע"ז
0000800008 ההא תפאפסתקס קסמפפקמקטממיקנ כב ג בנאשקל לג יז ה הרדק ה בנזל ל"
. בפרק זה הכרנו את האלמנטים המחברים בין רשתות, והס: משחזרים, גשרים, נתבים ושערים.
משחזרים פועלים בשכבה התחתונה של מודל ו08, השכבה הפיוית. תפקידם להגביר ולשחזר את האות
הקיים בקצה מקטע אחד של הרשת, ולשדרו למקטע השכן. המשחורים פועלים רק בין מקטעים בעלי
פרק ט'ז - חיבור בין רשתות
אותה שיטת גישה ואותו קצב שידור. אין להם יכולת בדיקה או סינון, ולכן הס יעבירו מצד לצד גם
מסגרות שגויות. השימוש הנפוץ שלהם הוא להגדיל את הטווח הפיזי בין מקטעי הרשת הנמצאיסם באותו
בנין או קמפוס.
גשרים מחברים רשתות בתת-שכבת ה-₪46 של השכבה השנייה. הס קוראים את הכתובות הפיזיות
8 הכלולות במסגרת בשדה ס6אא, ועל פי זה מחליטים האם לסנן את המסגרת או להעבירה לצד
השני. גשרי אתרנט בנויים לרוב בשיטת יגשרים שקופיסיי, והם מסוגלים ללמוד לבד היכן נמצאות התחנות
השונות, ולבנות לבד את טבלות הניתוב שלהם. גשרי טאייס הם לרוב מסוג "ניתוב מקוריי, שבהס המסגרת
כבר כוללת את הוראות הניתוב, והגשרים רק צריכים לפעול בהתאם. הניתוב ברשתות אתרנט מקומיות
נעשה בשיטת 86זד פַחוחת8ק5, וברשתות מרחביות בשיטת "055 (המקובלת גם בנתבים).
נתבים פועלים בשכבה השלישית, ומותר להם לקרא את כתובות הרשת (לדוגמה: כתובות פו), לכן הס
מסוגלים לבצע החלטות ניתוב יותר אינטליגנטיות, ולטפל ברשתות יותר גדולות ומסובכות מאשר גשרים.
לנתבים יש פרוטוקולי ניתוב מתאימים (לדוגמה: =055, שהוא כיום הפרוטוקול המקובל ברוב הנתבים).
לנתבים יש תכונות רבות שאין לגשרים (למשל: הפרדת רשתות לוגיות, יכולת מעבר מאתרנט לטאייס
ולכל רשת אחרת, אבטחת מידע, וכוי), ולכן הנתביס הס היום האלמנטים המרכזיים ברשתות, ותפקיד
הגשרים הולך ויורד.
שערים הם בעצם ממירי פרוטוקולים, המסוגלים לפעול בכל שבע הרמות, ולחבר רשתות בעלות ארכיטקטורה
שונה (כגון 4א5 ו-דפאססס).
1. הדרישה לרוחב-סרט גנוה
[- ב ריר העחיוקהה איג ה םימבו טכ ו ו 2%
עד כה הכרנו שתי רשתות מקומיות (אתרנט וטאייס), ורשת מרחבית אחת (וספז). כל שלוש הרשתות
האלה פועלות על תווך משותף (₪6688 90ז508), או במילים אחרות, רוחב-הטרט של הרשת הוא משותף
לכל התחנות ברשת. רכזת האתרנט (טטוז), לדוגמה, ברגע שהיא מקבלת מסגרת מאחד המבואות, היא
משדרת אותה לכל יתר המבואות ובאותו זמן אף תחנה אינה יכולה לשדר. בפרק יייב הגדרנו את המושג
"מרחב התנגשות" (חופוחספ חסופוווסס), וראינו שאם יותר ממסגרת אחת תנוע בתוכו ברגע מסויים, תחול
התנגשות. כלומר, ברשת אתרנט (בתוך מרחב התנגשות) קיימת תחרות על רוחב הסרט בין התחנות
(ראה ציור 17.1).
]| = שר = --] ב א | הפו ו |
==פש | ₪ב==אש 5ב=== .8 == == בבש ש===ש. בב==א,
מרחב התנגשות של 100 תתנות+ 4 שרתים
0 קסליש לתחנה בעומס
ציור 17.1 - מרחב התנגשות
נניח שמרחב ההתנגשות בציור 17.1 מורכב מ-100 תחנות וארבעה שרתים. כל זמן שהתנועה ברשת
נמוכה, כל תחנה יכולה לקבל למשך זמן קצר את כל רוחב-הסרט (10 מסלייש). אולס כאשר התנועה
ברשת עולה, מתחילות התנגשויות, ותחנות יימפריעותיי אחת לשנייה לשדר. כפי שראינו בפרק יייא פיסקה
6, כאשר הרשת תגיע לעומס של 30% עד 40% (3 עד 4 מסלייש) זמני התגובה יהיו ארוכיס והרשת תהיה
ייחסומהיי. במצב כזה כל תחנה ברשת תקבל רוחב-סרט ממוצע של כ-40 קסלייש בלבד (4 מסלייש מחולק
ב-100). למעשה, רוחב-הסרט יינטויי שכל תחנה תקבל, יהיה אף נמוך מזה, מכיוון שכל מסגרת אתרנט
מכילה 26 בתים שאינם מכילים כל מידע של המשתמש (ראה ציור 12.19 בפרק יב), ובנוסף לכך חלק
מרוחב-הסרט ברשת אינו מנוצל בגלל ומני ההמתנה של 9.666 בין מסגרת למסגרת.
פרק יז - רשתות ממותגות
עד לפני מספר שנים, היה רוחב-הסרט של האתרנט מספיק. אולם בשנים האחרונות אנו עדים לגידול
מהיר בתעבורת הרשתות, הנובע מן הסיבות הבאות:
כח המיחשוב של ה-80 עולה בהתמדה, ומכפיל את עצמו כל 18 חודש לערך (חוק שוססוא, אחד ממייסדי
חבי אינטל). ואכן עשר שנים חלפו בין מחשב ה-זת ובו המעבד 80286 (בעל יכולת עיבוד של
ו 1, מיליון פעולות בשנייה), לבין מעבד הפנטיוס הפועל ביכולת של פפווא 100 לערך. חוק נסיוני
אחר (חוק 0901ח1) קובע כי כל פפוא 1 של מחשב רשת, דורש 1 מסלייש של רוחב-סרט. מכאן ברור
שרוחב-סרט משותף של 10 מסלייש כבר אינו מתאים למחשבים המתקדמים של תקופתנו.
מכירות מחשבי ה-50 עולות בקצב גידול של יותר מ-20% לשנה. חלק גדול ממחשבים אלה מתחבר
לרשתות, ומעלה עוד יותר את התעבורה שלהן. בהרבה ארגונים מקבל כיום כל עובד חדש מחשב ₪06
עס תחילת עבודתו, ומתחבר לרשת הארגונית.
סניפים מרוחקים של הארגון מתחבריס לרשת המרכזית ומעלים את התעבורה שלה. במרבית הארגוניס
יש כיום שאיפה להקים רשת פרטית למולטימדיה (לדוגמה, רשת וזס המשלבת דיבור ברשת אג.,
וברור שהעומס על הרשת הראשית עולה.
היישומים ברשתות נעשים ייכבדיסיי יותר, ודורשים רוחב-סרט הולך וגדל. מערכות ההפעלה 05,
שאיפשרו יישומים טקסטואליים (כגון: דואר אלקטרוני, מערכות מלאי, הזמנות וכוי) וכן גראפיים
בממשק של 16 סיביות, הוחלפו במערכות הפעלה מתקדמות מבוססות חלונות (פאוסטחו/ו), הפועלות
על 32 סיביות, ומאפשרות יישומי גראפיקה, מולטימדיה ווידאו מתקדמים. לדוגמה, מסך צבעוני אחד
ברזולוציה של 480א640 פיקסלים (פיקסל הוא אלמנט של תמונת המסך) דורש 7.37 מיליון סיביות
של זכרון, מכיוון שכל פיקסל צבעוני מתורגס ל-24 סיביות. סרט וידאו ברזולוציה של 480א640
פיקסלים, 24 סיביות לפיקסל ובקצב של 30 מסגרות (תמונות) לשנייה - דורש רוחב סרט של 27.6
מיליון בתיס לשנייה, או 220 מסלייש. סרט וידאו דחוס דורש 1.5 מסלייש (בשיטת 6-1שםוא) עד 6
מסלייש (בשיטת 0-2שפוא) לכל משתמש, וברור שרשת אתרנט בעלת רוחב-סרט משותף אינה מתאימה
למטרות אלה.
אחד הפתרונות הראשונים שהוצעו לשיפור רוחב-הסרט, היה רכזת רב-ערוצית (טט פטם-וווטוא). רכזות
האתרנט הראשונות כללו ערו (5ט8) אחד, שהיה למעשה רשת אתרנט פנימית (כדוגמה הרכזות בציור
1. הרכזות מהדור השני כבר כללו מספר ערוצים, שכל אחד מהם תפקד כמקטע אתרנט עצמאי.
בציור 17.2 מתוארת רכזת מודולרית בעלת 6 ערוצים. כל מודול (כרטיס) הנתקע לתוך הרכזת יכול לגעת
בערוץ אחד או יותר, והתחנות מתחברות אליו מצידו החיצוני.
חיבור התחנות לערוצים השונים יכול להתבצע בשני אופנים:
א.
ב.
חיבור המודול כולו לערוץ מסויים (ַחזחסזוו5 פ!טססוא).
חיבור כל ₪0 לערוף אחר (פַחוחסזוו5 וזסק).
0 -
ציור 17.2 - רכזת בעלת 4 ערוצים
הגדרת החיבורים יכולה להעשות עייי מפסקים הנמצאים על כל מודול, או בעזרת מערכת הבקרה. אחד
המודולים של הרכזת יכול להיות מודול של גשר, הנוגע בכל הערוצים הפנימיים ומאפשר גישור בין 2
(או יותר) ערוצים. אם מחברים את כל הערוצים עייי גשר, מתקבלת הרשת בציור 17.3.
מרחב התנגשות 1
+
1
ו
1
מרחב התנגשות 4
בכל מקטע יש 25 תחנות ושרת אחד
0 קסל"ש לתחנה בממוצע
4
-
9
ב
--
0
=
3
3
5
-
=
=]
4
ה
5-3
ב
-1
6רהההדהרדהדהדרהרהרהדההדדרדהרהרההההההדרללדדרדדדהדההדרהההההדרהרררהרהההרהדההההרההרהההרהרררההדדלרדרהההררהההההדההה-9ה---ה------0-552-----ה----ה--ה ₪25
פרק יז - רשתות ממותגות
הרשת בציור 17.3 מורכבת מגשר רב-מבואות (שפָטוּז8 חסטוווטוא) ו-4 מקטעים, שכל-אחד מהם הוא מרחב
התנגשות. אם ניקח את 100 התחנות של ציור 17.1 ונחלק אותן בצורה שווה ל-4 המקטעים, יהיו בכל
מקטע 25 תחנות (ונניח שגם שרת מקומי). בכל מקטע (שהוא כאמור מרחב התנגשות) ניתן להגיע
לרוחב-סרט מקסימלי של 10 מסלייש מאחר ורוב התנועה נוצרת עייי השרת ולכן אין כמעט התנגשויות.
בממוצע כל תחנה תקבל כ-400 קסלייש, כלומר, פי 10 מאשר לתחנה בציור 17.1. שים-לב שהחיבור
לשרת נהפך כעת לייצואר הבקבוקיי בכל מקטע, והוא מספק 10 מסלייש (בהנחה שהתנועה הנכנסת אליו
היא זניחה). אם השרת היה מסוגל לספק 100 מסלייש, הרי כל תחנה היתה מקבלת 4 מסלייש. חלוקת
התנועה בצורה שתוארה לעיל נקראת סגמנטציה (ח18000ח59009), וכמובן שבאופן תיאורטי אפשר להמשיך
ולחלק את הרשת למקטעים נוספים, הכוללים מספר קטן יותר של תחנות, ויותר תנועה לכל תחנה.
השמוש בגשרים לצורך סגמנטציה מקובל ברשתות קטנות, אולס ברשתות גדולות משתמשים לצורך כך
בנתבים, המאפשרים גם יצירת תת-רשתות, והגבלת המעבר ביניהן. ציור 17.4 מתאר דוגמה טיפוסית
של ייתשתית מכווצת" (חספ830% 601!80560), שבה בכל קומה של המבנה יש רכזת מחלקתית, המתפקדת
כתת-רשת (לדוגמה בפרוטוקול שו או אפו), ומשרתת את כל התחנות בקומה. כל הרכזות מחוברות לנתב,
והוא שקובע (בעזרת פילטריס מתאימיס) את ההרשאות למעבר בין הרשתות וכן את הגישה לשרתים
המרכזייס או לרשת החיצונית (אגשא).
= שרתים
4 מרכנזיים
ה
ציור 17.4 - הנתב ברשת 83000008 601180560
קיימים בשוק נתבים גדולים, בעלי יכולת העברה גבוהה (לדוגמה: 0.5-1 מיליון מנות לשניה, 8פפ), ובעלי
מספר רב ומגוון של ממשקים. אולם מחירס הגבוה, יכולת הגידול המוגבלת, ההשהייה שהם גורמים
לורימת המידע עקב השימוש בתוכנה וסיבוך השימוש בהם, הביאו לפיתות טכנולוגיה חדשה שנקראת
'מתג אג." (חסזווופ אג.!) המבוססת על יישומי חומרה. מתג אג.1 הראשון הופיע בשנת 1990 (ה-זפתום
הטושפ של חברת אַחגּקוגא), ואחריו הופיעו מתגים רבים מסוגים וגדלים שונים.
2. איך פועל מתג א1 .
00 קבא עס רקילפ ריתע .ל שר ,הרפישש"
מתג אג1 פועל בצורה דומה לגשר: ברגע שמגיעה מסגרת, המתג מסתכל על כתובת היעד (אם) בשכבת
6 ומחליט לאיזה מוצא של המתג יש לנתב את המסגרת הואת (על פי טבלה מוכנה מראש או טבלה
הנבנית באופן דינאמי). המתג יוצר יימסלול וירטואלייי בין שני המבואות, שבו זורמות כל הסיביות
השייכות למסגרת בקצב של 10 מסלייש, ולאחר גמר שידור המסגרת המסלול מתנתק (ראה ציור 17.5).
ציור 17.5 - עקרון פעולת המתג
טבלת המיתוג של המתג מכילה את כל המבואות, ועבור כל מבוא יש רשימת כל כתובות גוא של
התחנות המחוברות לאותו מבוא. הטבלה יכולה להכיל כתובת אחת בלבד לכל מבוא, ובמקרה זה
התחנה המחוברת למבוא וה מקבלת את כל רוחב-הסרט האפשרי (10 מסלייש) בכל פעם שהיא מתקשרת
לתחנה אחרת. בציור 17.5 תחנה 8 שולחת מטגרת לתחנה 6, ובאותו הזמן יכולה תחנה 8 לשלוח מסגרת
לתחנה ס, גם כן בקצב מקסימלי של 10 מסלייש. שיטה זאת, שבה לכל מבוא מחוברת תחנה בודדת,
נקראת ''מיתוג עד הקצה' (00ו0656 6ח1 סו פחוחסזוו6), או ''מיקרוסגמנטציהיי, כמתואר בציור 17.5.
מאחר וכל שידור פועל בקצב של 10 מסלייש, אפשר לומר שהקיבול של המתג בציור 17.5 הוא 20 מסלייש.
10 כללי אפשרי לחשב את הקיבול של מתג בצורה הבאה:
777 (קצב המבוא) א (מספר המבואות)
0 + קיבול מתג חד מגמי (אפו) .
5 בנ :ששמ :בוש מכ הב 54 בכונם שמ ב
זדדרדדדדרדרדרדרדדידדרררדרררדידידידרדרדודדרררדרדרדוידידרדדדדדרד--.0
פרק יז - רשתות ממותגות
לדוגמה, הקיבול של מתג בעל 16 מבואות אתרנט הוא 80 מסלייש. לשם השוואה, הקיבול של רכות (פטוז)
רגילה בעלת 16 מבואות הוא 10 מסלייש (למעשה רק 4 מסלייש).
הנוסחה לעיל מתייחסת לקיבול מתג אתרנט הפועל באופן חד-מגמי (אסוסטס ז₪81). רשתות אתרנט
הקלאסיות (שתוארו בהרחבה בפרק יב) פועלות באופן חד-מגמי: תחנה אינה יכולה לשדר כאשר תחנה
אחרת משדרת. התחנה תוכל לשדר רק לאחר שחלפו 9.508 מסיוס השידור הקודם. מנגנון ה-₪80 של
התחנה (הבנוי על כרטיס הרשת) מונע בעדה לשדר בזמן שקיים שידור אחר ברשת. אולם החל משנת
3 החלו להופיע בשוק מתגים וכרטיטי רשת הפועלים באופן דו-מגמי (צפוסטס ווטח), והס מאפשרים
שידור וקליטה בו-זמנית בשני הכוונים (ראה ציור 17.6).
כרטיס רשת
מתג דו מגמי דו-מגמי (0ת)
ציור 17.6 - מתג דו-מגמי
ציור 17.6 מתאר מתג דו-מגמי, שבו קיימת תנועה דו-כיוונית בין כל זוג מבואות, בקצב של 10 מסלייש
בכל כוון. ברור כי כרטיסי הרשת של התחנות המחוברות למתג חייבים אף הס להיות דו-מגמייס, והם
שונים מכרטיסי האתרנט הרגילים. השימוש בשיטה דו-מגמית אפשרי בכרטיסי רשת, מתגים, גשרים
ונתבים, אך לא במשחזרים (פפטו). האפקטיביות של קישור דו-מגמי תלוייה באופי התנועה: אס התנועה
מאוזנת בין מבוא השידור ומבוא הקליטה, אזי הקיבול (וטפחפטסזחד) יגדל ב- 100%. אם התנועה אינה
מאוונת - השיפור ייה נמוך יותר. חשוב גם לציין שקישור דו-מגמי הוא חסר התנגשויות, ולכן הנצילות
בכל כיוון תהיה גבוהה מהנצילות הקיימת בקישור חד-מגמי (שבו קיימות התנגשויות).
הקיבול של מתג דו-מגמי מחושב לפי הנוסחה הבאה:
(קצב המבוא) א (מספר המבואות) = קיבול מתג דו-מגמי (אסץ)
לדוגמה, הקיבול של מתג דו-מגמי בעל 16 מבואות הוא 160 מסלייש. זהו קיבול הגבוה מוה של רשת
וספ" (100 מסלייש), וול ממנו בצורה משמעותית, ומכאן ברורה העלייה התלולה במכירות של מתגי אג 1
3. יישומי מתג אה |
ונפ ב 0800 ה טש רבנטת סה כ" רשב מ ודב לבזה
כפי שראינו בפיסקה הקודמת, מתג אג/! מאפשר לספק לכל מבוא רוחב-סרט יינטויי של 10 מסלייש
(בעבודה חד-מגמית), או 20 מסלייש (בעבודה דו-מגמית). רוב המתגים המסופקים כיוס עובדים חד-מגמית
ודו-מגמית עם יכולת אבחנה אוטומטית (פַחו5ח56 סוטוג). המתגים משפרים בצורה משמעותית את ביצועי
הרשתות, כפי שנראה בדוגמאות להלן.
-ב גחב שחם -מב אחם =חם החש
ו וו
.09/0
| ? | " 8 ך₪ ךק ך מהתחנות
1 0 מסלייש :
1
תגובה | פנייה 47 2 אלי1 מהשרת
ציור 17.7 - השוואת מתג לרכזת
ציור 1777 מתאר רשת דמיונית המורכבת מ-4 שרתים ו-100 תחנות. הרשת בנוייה מרכזת (בצד ימין)
או מתג (בצד שמאל). הרכזת עובדת בצורה חד-מגמית ומסוגלת להגיע לקצב מקסימלי של 4 מסלייש,
בגלל המגבלה של פרוטוקול אתרנט. מאחר וכל התנועה מופנית אל השרתים ובחזרה מהס לתחנות,
הרי שבמוצא כל שרת אפשר למדוד רבע מהתנועה ברשת (כלומר 1 מסלייש), כמתואר בחלק התחתון
של הציור. בגלל האופי החד-מגמי של עבודת הרכזת, כל התנועה מתנהלת באופן טורי: תחנה מסויימת
פונה לשרת, והשרת עונה לה, וכן הלאה (כמובן שבציור התעלמנו מכל ההתנגשויות הקיימות ברכות).
אם נניח שהפניות לשרת מנצלות בערך 10% מרוחב-הטרט, ותגובות השרת הן כ-90% מרוחב-הסרט,
הרי שרוחב-הסרט הכללי (4 מסלייש) מתחלק ל- 0.4 מסלייש פניות ו-3.6 מסלייש תגובות לכל השרתים.
כל שרת בנפרד יספק 0.9 מסלייש, ויקבל פניות של 0.1 מסלייש. כל תחנה מקבלת ייזמן שרתיי ממוצע
לתגובות של 36 קסלייש בלבד (השווה עם ציור 17.1).
וטרבור ה
פרק יז - רשתות ממותגות
במקרה של המתג, העבודה היא דו-מגמית, כך שהשרת וכל אחת מהתחנות יכולים לעבוד בקצב של
עד 10 מסלייש בכל כוון. כל הפניות מגיעות לשרת בזוג הקליטה, וכל התשובות משודרות מהשרת בזוג
השידור, כמתואר בחלק התחתון של ציור 17.7. במקרה זה, כל תחנה מקבלת ייזמן שרתיי ממוצע לתגובות
של כ-400 קסלייש (40 מסלייש מחולק ב-100), למרות שהיא מסוגלת תיאורטית לקבל קצב של עד 10
מסלייש. הסיבה היא שהשרתים מהווים במקרה זה ייצואר בקבוקיי, בניגוד למקרה הקודם שבו הרכזת
היא המגבלה של הרשת. החלפת הרכזת במתג שיפרה את התפוקה של כל תחנה יותר מפי 10. קיבול
המתג הזה הוא 1040 מסלייש אך במקרה שלנו התפוקה האפקטיבית היא 44 מסלייש בלבד (11 מסלייש
לשרת א 6).
תרגיל: הוכח שאס המתג בדוגמה לעיל הוא חד-מגמי, והפניות לשרת מהוות 10% מהתנועה, אזי כל
תחנה תקבל ייזמן שרת" ממוצע של 360 קסלייש (התפוקה האפקטיבית היא 40 מסל"ש).
התרגיל לעיל מראה לנו שהשיפור של עבודה דו-מגמית הוא לערך 10% בדוגמה זו (400 לעומת 360
קסלייש). הסיבה היא חוסר האיזון בתנועת הרשת: 10% פניות לשרת ו-90% תגובות מהשרת. קיימים
יישומיסם אחרים שבהם התנועה יותר מאוזנת, כגון ועידת-וידאו בין המשתמשים השונים, ואז נצילות
המתג משתפרת. אם נניח שלמתג בדוגמה הקודמת נוסיף שני שרתים נוספים הרי שתפוקת השרתיס
תהיה כעת 60 מסלייש ותפוקת הרשת תהיה 66 מסלייש. כל תחנה תקבל ייזמן שרתיי של 600 קסלייש,
כלומר, 50% יותר מהדוגמה הקודמת (400 קסלייש).
ראינו בדוגמאות לעיל, כי ייצואר הבקבוק" עבר מהרכות (המסוגלת לכל היותר לספק רוחב-סרט של 4
מסלייש) אל מוצא השרת המחובר למתג. המתג מסוגל אמנס לתת רוחב-סרט של 10 מסלייש לכל תחנה,
אך השרת מגביל את הקצב ל-400 קסלייש (או 600 קטלייש) בדוגמאות לעיל. הפתרון לבעייה זו הוא
להשתמש בטכנולוגייה של אתרנט מה'ר (ופחזפחום 851), או אתרנט 100 מסלייש, שתתואר בהרחבה
בפיסקה הבאה. נסתפק בשלב זה רק בדוגמה פשוטה: אם למתג בציור 17.7 נחבר שרת בודד עס כרטיס
0 מסלייש, כל תחנה תקבל בממוצע 1 מסלייש.
בציור 17.8 מתוארת רשת שבמרכזה מתג אג1, הדומה לרשת של ציור 17.4.
מרכציים
ציור 17.8 - המתג כ-0006א880 60!!80560
הרכזות שבקומות השונות מחוברות למתג האתרנט באופן חד-מגמי (יש לזכור כי רכזּת היא בעצם
משחזר, ולכן אינה יכולה לעבוד דו-מגמי). השרתים המרכזיים מחוברים באופן דו-מגמי, וכמובן שהס
כוללים כרטיסי רשת דו-מגמיים. הסימון 20% שבציור, מסמן קשר דו-מגמי, המסוגל להגיע לקיבול
של 20 מסלייש, אס כי הקיבול המעשי בחיבור הזה יכול להיות נמוך יותר, בתלות באופי התנועה. גס
הנתב מחובר למתג באופן דו-מגמי.
חשוב לציין כי מתג א 1 פועל בדיוק כמו גשר, כלומר הוא פועל בשכבת ה-סגוא, ולכן בציור 17.8 מופיע
הסימון 12 (2 זַַץָ19). המתג אינו מסוגל לבצע פונקציות של ניתוב (פחווטסה), ולכן כל התחנות במערכת
הוּאת חייבות להיות באותה תת-רשת. בציור 17.4, בגלל הימצאות הנתב, יכולנו לחלק את הרשת
לתת-רשתות שונות, והניתוב ביניהן נעשה בשכבה השלישית עייי הנתב, כולל הטיפול בהרשאות גישה.
מאחר והמתג אינו פועל בשכבה השלישית, אין לו יכולת ניתוב, וכל התחנות חייבות להיות באותה
תת-רשת, כלומר באותו חופוחסכ +080088ז8. מאחר וכמות ה-0800881ז8 היא יחטית לכמות התחנות
במרחב, הרי שרוחב-סרט גדול יחסית יימתבזבזיי ברשת זו. הפתרון לכך הוא בניית רשתות מדומות
(א'וץ) כפי שיתואר בהמשך. הנתב שבציור 17.8 מבצע ניתוב החוצה, אך לא ניתוב בין הרכזות (כפי
שעשה הנתב בציור 17.4). בהמשך נראה גם איך נפתרה בעיית הניתוב במתגים בצורות שונות.
הרכזות בציור 17.8 מקבלות רוחב-סרט של 4-10 מסלייש חד-מגמי, המתחלק בין כל המשתמשים
המחוברים לרכזת. אם המשתמשים הם ייכבדים'י, אפשר לחבר רק כמות קטנה לרכזת, וכל אחד מהם
יקבל רוחב-סרט גדול. אם המשתמשים אינם זקוקים לרוחב-סרט גדול, אפשר לחבר כמות גדולה של
תחנות לרכזת. בכל מקרה מנהל הרשת יכול לתכנן את קיבול הרכזות בהתאם לאופי המשתמשים, ואס
צריך - אפשר להחליף רכזת במתג ולשפר את הקיבול.
8-הדהדדדדדדדדרדירדדדדרררה-9-ההררדדררה--ררר 259777799 2222222222
דדדדרדדדרדדדדידרדדרדדדררדדדדהררדיידדידרררררהרררדררהרההרררררדד רדר ---.₪
פרק י"ז - רשתות ממותגות
אספקט נוסף שיש להתחשב בו בעת הדיון במתגים הוא אבטחת המידע (עוזטס56). ברכזת רגילה (פטו₪),
כל מסגרת הנכנסת לתוכה משודרת מייד לכל התחנות (ראה ציור 17.1). אפשר לחבר מכשיר מדידה (כגון
ייסניפריי) לאחד המבואות הפנויים של הרכות, ולקלוט את כל המידע הזורס ברשת. במתג הדבר איגו
אפשרי, משוס שכל מסגרת מופנית אך ורק למבוא שאליו היא מיועדת, כמתואר בציור 17.5. אס
מחברים מכשיר מדידה למבוא מסויים של מתג, ניתן לקלוט רק את המסגרות שהופנו לאותו מבוא.
אולס לפעמים יצרנים רוצים במתכוון שיהיה מבוא אחד שבו תהיה גישה לכל המסגרות, והם מתקיניס
במתג מבוא כזה הנקרא יימבוא העתקהיי (חספ עמָסס). למבוא העתקה ניתן לחבר מכשיר מדידה ולקלוט
את כל המסגרות ברשת (ראה ציור 17.9).
6
דתסע
ציור 17.9 - מבוא העתקה במתג
6. אתרנט מהיר (64חזסח)ם בו
008 1הנכעשתס 00ב ענבבהמטקה טק מהתטלכ) בנג ה לפטב ה ,רביר .2-ה ער "2" .=
בתחילת פרק זה ראינו את הדרישה לרוחב-סרט גבוה, שהלכה והתגברה בראשית שנות התשעים, וחייבה
פתרונות חדשים. הפתרון הראשון שהוצע בשנת 1990 היה מתג אג/!, שהוא בעצם יישום חומרה של
הגשר (096וז8) אך מהיר וטוב ממנו. בהמשך פותחה טכנולוגיית האתרנט הדו-מגמי, שהוצגה לראשונה
בשנת 1993 (גם-כן עייי חב' פחּקוא), ונמצאת כעת בועדת-התקינה ₪802.3%שפו. שני פתרונות אלה שיפרו
בצורה משמעותית את ביצועי האתרנט, מכירות רשתות אתרנט עלו בקצב מהיר ומחיריהן ירדו בהתאמה.
אולם עדיין היתה קיימת דרישה לרוחב-סרט נוסף, בעיקר לחיבור לשרתים ולתשתית (8ח0סא830).
הפתרון הופיע בצורת אתרנט מהיר, או אתרנט 100 מסלייש. החלוצה בתחוס זה היתה חב' 6800
חסווסחטנ. שהוקמה בשנת 1992 במטרה לפתח טכנולוגיה לאתרנט מהיר, שהתבססה על פרוטוקול אתרנט
המקורי (פ05%//0) אך במהירות של 100 מסלייש. החברה הגישה הצעה לתקן לועדת 802 שפטו, כשתומכות
בה החברות 300₪, א50 ו-08קסחץ5. אולס ל-=פפו הוגשה גם הצעה נגדית של קא ו-ז8ז1, המציעה
ליישם פרוטוקול ₪6 חדש, השונה מפרוטוקול אתרנט המקורי. במהלך שנת 1993 התנהלה ב-=שפו
"מלחמת האתרנט המהיריי, ומשלא הושגה כל הכרעה החליטו תומכי הצעת חסווסחט 806 (שכללו כעת
את אינטל, 3008₪, סינופטיקס, כיבלטרון ,5₪6, אט5 ואחרים) להקים ארגון משלהס שנקרא
ת (6סח8ון|ת זסתזסחום +85=). ה-שת פירסס באוקטובר 1993 את מפרטי הפרוטוקול א-1008896 (הידועיס
היוס בשם אד-1008856), ובאותו חודש החלה חבי 60 לספק את מתגי וכרטיסי אתרנט 100 מסלייש
הראשונים.
ארגון םפם! החליט לבסוף לתמוך בשתי הטכנולוגיות, והקים שתי קבוצות עבודה:
₪ 802.30, שאישרה בשנת 1995 את תקני ז-1008856 המבוססים על פרוטוקול אתרנט המקורי (פס/051/8).
₪ 802.12, שפיתחה את הטכנולוגיה הנקראת אִגיועֶח100/0-8, המבוסטת על פרוטוקול גישה חדש הנקרא
ץוזסוזק 86 וחסס.
מוצרים משתי הטכנולוגיות החלו להופיע בשוק, אך המנצח הוא ד-1008856, בגלל התמיכה הרחבה
שקיבל מהיצרנים, מחירו הזול, יכולתו לעבוד במיתוג ובאופן דו-מגמי (שתי תכונות חשובות החסרות
בתקן 802.12), ויכולת ההגירה הפשוטה מרשתות אתרנט 10 מסלייש ל-100 מסלייש ובהמשך אף ל-1000
מסלייש.
להלן נתמקד במוצרי ז-10088%, שהם כיום הנפוצים בשוק, ובכל פעם שנזכיר את המושג ייאתרנט
מהיריי (שש) נתכוון לטכנולוגיה זו. חשוב לציין כי יישומי 10088581 אינם דורשים שינויי כבילה, ואפשר
להמשיך ולהשתמש בתשתית הקיימת (פדש או סיבים) כפי שנראה בפיסקה הבאה.
5. תקני ז-1008856
תקני ד1008986 שאושרו במאי 1995 עייי קבוצת 802.30 פשפו, מגדירים שיטת גישה (46א) הזהה לשיטת
האתרנט המקורית, אך מהירה פי 10. הטופולוגיה היא כוכב (רכזת או מתג), בדומה לטופולוגיית ז108856,
ותומכת בשלושה סוגי ממשקים פיזיים בהתאם לטבלה הבאה.
|] --
פרק יז - רשתות 0
4 10088508 1 1]
קידוד מנציסטר 258 8 זכ
סוגי כבליס 5 סדט 5 סד או קז5 סיב אא או זפ 5 סד
תדר האות 0 מה"צ 5 מה"צ 5 מה"צ 5 מה"צ
2
1
0 מ
כן
מסי זוגות כללי
מס' זוגות שידור
מרחק
דו-מגמי
1% עובד על 2 זוגות חוטים מסוג פדע, קטגוריה 5 (ראה פרק יא פיסקה 5), או כבל מסוכך (פזפ),
קטגוריה 1 (8₪ו). זוג אחד משמש לשידור, והשני לקליטה, למרחק עד 100 מי. שיטת הקידוד היא 48/58,
שאותה כבר הכרנו בפרק על ופפ (פרק יד, פיסקה 5), ולכן תדר האות הוא 125 מחייצ (כמו ב-ופםז).
באתרנט משתמשים בקידוד מנציסטר, שבו תדר האות כפול מקצב העבודה (20 מהייצ). שימוש בקידוד
מנציסטר בקצב 100 מסלייש, היה מחייב כבל העומד בתדר אנלוגי של 200 מהייצ, ולכן בחרו בקידוד
8. המחבר הוא ₪4-45 (כמו 1088861) וגם הגדרות הפינים הן כמו ז108956. מוצרי %ז1008986 הם
הנפוצים ביותר, וכוללים: כרטיסי רשת, רכזות, מתגים וכרטיסי ממשק לנתבים ומוצרים אחרים.
10088509 נועד לעבודה על 2 סיבים אופטיים, אחד לשידור והשני לקליטה. המרחקים משתנים לפי
היישוס (כפי שנראה בהמשך).
4 עובד על 4 זוגות חוטים (8), מסוג פזש, קטגוריות 3, 4 או 5 (כמו ז108856). הוא משדר ב-3
זוגות במקביל, והזוג הרביעי משמש לקליטה ולגילוי התנגשויות. בגלל צורת העבודה שלו 100885614
אינו עובד דו-מגמי, אלא רק חד-מגמי. הקידוד (ד/88) הוא מיוחד (ולא נדון בו כאן).
תקן 10089561 מגדיר ג ממשק נייטרלי הנקרא וו (1906ווח! זחסטחסקסטח! 601ו), הדומה בעקרון לממשק
וא שהיכרנו באתרנט (ראה פרק יב, סעיף 8). לממשק ווא ניתן לחבר טרנסיברים מסוגים שונים, אולם
כבל וא חייב להיות קצר מ-0.5 מטר (כבל וט8 איפשר הרחקה עד 50 מטר).
2006-ב ה בב 2-5
6. מרחב ההתנגשות של ב
בפרק יב הכרנו את המושג יימרחב התנגשותיי של רשת אתרנט, וראינו שהוא חייב להיות קטן מ-51.205.
במילים אחרות, השהיית ההתפשטות הלוך וחזור בין כל שתי נקודות במרחב ההתנגשות חייבת להיות
קצרה מזמן השידור של 512 סיביות (שהוא 51.205). ברשת 10088561 הייחלוןיי של 512 סיביות נשמר,
אולס זמן השידור שלו קטן פי 10, והוא כעת 8ט5.12. לכן ברשת ז1008856 מתקיים הכלל הבא:
2 ברשת 10088561 מרחב ההתנגשות חייב להיות קטן מ-5.1208י 2 [
הקטנת מרחב ההתנגשות מקטינה גם את מספר המשחזרים המותר ברשתות אתרנט מהיר. התקן מגדיר
שני סוגי משחזרים:
₪ משחזר מסוג 1 (1 01855) - בעל השהייה של 078 (או פחות), בכוון אחד. זהו משחזר התומך בסוגי
מדיות שונים (4, א8 או סיבים).
₪ משחזר מס(ג 2 (2 01855) - בעל השהייה של 0.4668 (או פחות), בכוון אחד. זהו משחזר התומך בסוג
מדיה אחד (לדוגמה: כל מבואותיו הם אד-1008856).
אם ברשת אתרנט (10 מסלייש) מותר להשתמש עד 6 משחזרים בתוך מרחב התנגשות, ברשת ז1008456
מותר להשתמש במשחזר אחד או שניים בלבד. קיימות מספר קונפיגורציות בסיסיות המתוארות בציור
0.
ש-------|) סט |
[סוג 1 או 2]
סיב אופטי
8 מי'י
סיב אופטי / | סיב אופטי
0 מ'
ציור 17.10 - קונפיגורציות בסיסיות של 10089561
אפשר לסכם את הקונפיגורציות בצורת טבלה המגדירה את מרחבי ההתנגשות, כלומר, המרחק
המקסימלי בין תחנות באותו מרחב התנגשות.
70 -רהדרדדהדרדדהדרההרהההדההההרהדהרהההרהדרדדההדרדהרדדרדהההררהההדההדרההההההדדררההדדדדדדדהדהההדדדדדררהדהדדדדההדההדדדדרדררדהרההדדרההההההדרההדר-ר--₪
203
פרק יז - רשתות 6
קונפיגורציה נחושת נחושת/סיב נחושת
0 ל-0ם או מתג למתג 2 מי (מד מגמי)
0 מי (דו-מגמי)
משחור סוג 1 מי
משחזר סוג 2 0 מי
שני משחזרים סוג 2 8 מי
התקן 802.30 מספק טבלאות המגדירות את ההשהייה של כל סוגי הכבלים. עייי כך אפשר לחשב בצורה
מדוייקת את ההשהייה של כל קונפיגורציה, ולבדוק שאינה גדולה מ-512 סיביות (או 5.1208).
1 7. מוצרי הבריייןן
---- ו הפיכה ונת ,לש הבהז
החל מסוף שנת 1993 החלו להופיע בשוק מוצרים התומכים בפרוטוקול ז1008850:
₪ כרטיסי רשת 10/100 - כרטיסי רשת (בעיקר עם ערוץ 01פ) המסוגלים לפעול הן בפרוטוקול אתרנט
הרגיל (10 מסלייש) והן בפרוטוקול ז1008956. התקן של 1008861 מכיל תכונה אופציונלית הנקראת
עְפאוא, המאפשרת לכל צד לזהות את סוג וקצב הצד השני באופן אוטומטי. עם ההפעלה כל צד משדר
לצד השני את הסטטוס שלו עייי סדרת פולסים הנקראים 65פוט₪ או 8851, בדומה לפולסים של
1 שראינו בציור 12.9, ושני הצדדים מתאימים את עצמם לקצב המשותף. הכרטיסים הנמכרים
כיוס תומכים אף בעבודה דו-מגמית בשני הקצבים, כלומר ב-20 או 200 מסלייש, ומזהים באופן
אוטומטי את אופן העבודה.
₪ רכזות (פטטה) ל-100 מסל'יש - משחורים עם מספר מבואות (בדרך כלל 8 או 16 ), הפועלים כולם
ב-100 מסלייש חד-מגמי. מאחר ומדובר בטכנולוגיה של משחורים, הרי הם מהווים מרחב התנגשות,
או רוחב-סרט משותף, ורק מסגרת אחת יכולה לנוע ברכזת בו-זמנית. הס משמשים בעיקר לחיבור
מספר שרתים, או תחנות מהירות, למבוא של מתג 100 מסלייש. יתרונס הוא מחירם הזול, והאפשרות
לשרשר אותם ולקבל רכזת גדולה יותר.
₪ מתגי 10/100 - אלה הם האלמנטים הנפוצים ביותר כיום, בגלל תמיכתס בשני הקצבים. הם כוללים
מספר מבואות של 10 מסלייש, ומספר קטן יותר של מבואות 100 מסלייש, בדרך-כלל עס בחירה
אוטומטית של עבודה חד-מגמית או דו-מגמית בכל מבוא. המבואות של 10 מסלייש מחוברים לתחנות
מהירות או לרכזות, והמבואות של 100 מסלייש מחוברים לשרתים, או לעלייה (6חו-פט) למרכו הרשת.
₪ מתגי 100/100- משמשים בדרך-כלל כתשתית (008פא840) של הרשת, ואליהם מתחברים מתגי
0, רכזות 100 או שרתים מהיריס.
להלן מספר יישומים טיפוסיים של רשתות 10/100 ,
א. קבוצת עבודה עם שרת אחד
ציור 17.11 מתאר קבוצת עבודה עם שרת אחד. התחנות מחוברות למבואות של 108 והשרת -
למבוא המהיר של 100₪. אם יש עד 10 תחנות, הרשת עובדת בתנאים אופטימליים, ולכל תחנה
מובטח 10 מסלייש מול השרת (בעבודה דו-מגמית). אם יש 15 תחנות, כל תחנה תקבל ייומן שרתיי
ממוצע של 6.67 מסלייש (השווה לציור 7 וראה כיצד נפתרה בעיית ייצוואר הבקבוקיי של השרת).
4
2
-
-
ואצי
₪
-
ְ
₪
₪]
ם
2
=
הב
|₪]
5
-
=
ב
ם
=
-
5
4
=]
-
ב. קבוצת עבודה עם מספר שרתים
אם רוציס להוסיף מספר שרתים, הדרך הפשוטה ביותר היא לחבר רכזת (טטא) למבוא של 100₪,
כמתואר בציור 17.12.
- דדדדדדהדדרדרדדרדדדדדדדרדדדדדדדדרהדרדררדרההרהההההדרדרדררדדדרדרה-----0
2222224228 הכהב=םב-בבהה-הב----=2---ש-=
פרק י/ז - רשתות ממותגות
ציור 17.12 - קבוצת עבודה עס מספר שרתים
זוהי דרך זולה ופשוטה, אך החסרון הוא שהרכזת מהווה מרחב התנגשות, ולכן רוחב-הסרט שלה יהיה
נמוך מ-100 מסלייש, ויתחלק על כמה שרתים. משתמשים ביישוס הוּה כאשר התנועה נמוכה (לדוגמה
- 10 עד 20 מסלייש לשרת), אם כי הביצועים טובים לאין ערוך מאשר רשת אתרנט רגילה.
אם רוצים לנצל את מלוא התפוקה של השרתים יש שתי אפשרויות: או לשרשר מתגי 10/100 בעורת
6 מהיר (ציור 17.13), או לבנות תשתית מיתוג של 100₪ ולחבר אליה את כל השרתים (ציור 17.14).
ציור 17.13 - מתגי 10/100 משורשרים
ציור 17.13 מתאר מתגי 10/100 משורשרים. לכל מתג יש שני מבואות של 1008₪, שאליהם מחובריס
שרתים, וכל התחנות מחוברות למבואות של 108. המתגיס משורשרים ביניהם בערו (808) מהיר, כך
שכל התחנות והשרתים מחוברים 'יכאילויי למתג אחד גדול. היתרון של שיטה זאת הוא שאפשר לגדול
בהתאם לצרכים, והחסרון - שהגידול מוגבל לכמות מסויימת של מתגים משורשרים.
האפשרות השנייה היא להקים תשתית מיתוג של 100%, לחבר אליה את כל השרתים, וכן את כל מתגי
0, כמתואר בציור 17.16.
מתג 100/100
10
10]
ציור 17.14 - תשתית מיתוג 100%
ציור 17.14 מתאר מתג 100/100 מרכזי, שאליו מתחברים כל השרתיס. למתג מתחברים גס מתגי 10/100,
הנותנים שרות ממותג לתחנות 10% מהירות, או לרכזות |10%, שאליהן מתחברות תחנות איטיות (היכולות
להסתפק ברוחב סרט נמוך יחסית). מאחר ובציור 17.4 האלמנטים הס מתגים, אין בכלל בעיה של מרחב
התנגשות, ואפשר להוסיף מתגים ללא הגבלה טופולוגית, כל זמן ששומרים על המרחקים המותרים (100
מי נחושת, 2000 מטר סיב דו-מגמי).
ג. הרחקת מתגי 10011
ציור 17.15 מתאר כיצד ניתן להרתחיק מתגים (או רכזות) הפועלים בקצב 100₪.
יוו ומר רוכרכ רו רכ ה
פרק יז - רשתות ממותגות
א" 0856 100 א'1] 0856 100
מתג/רכזת , מתג/רכזת
100 28 1 (% 1 1000
ציור 17.15 - הרחקת מתגי 1008
ההרחקה מתבצעת בעזרת מתגי אש/אד, הממתגים 10088891% ל-א=1008856 (ולהפך), ומאפשרים הרחקה
עד 2 קיימ בעורת זוג סיבים. קיימים גס מתגים בעלי מוצא א"1008889, ואו כמובן אין צורך במתגי
אפ/אד
8. סווג מתגים
[ זה הו דל הייו הקסוקאחילטהפלץ/ אישה הבהגשז בקהצכה וגיו הי השר הי רו וי
מתגי אג.! פועליס בשלוש שיטות (ראה ציור 17.16);
₪ אהסן ושגר - זפחס- 0ח3 6זסופ
₪ מיתוג מהיר - חפטסזחד+600
שן מיתוג משופר - חפָטסזחד-וט0 60ו/₪800, הנקרא גם תשטסזהד-ו 0 66זו-1הוף3ז.
|
% . ץז ₪
0 [קטסזת'1 +
ציור 17.16 - סווג מתגיס
ציור 17.16 מתאר מסגרת אתרנט טיפוסית. בשיטת ''אחסן ושגר' קולטים את כל המסגרת, בודקים
אותה, ולבסוף משדרים אותה במוצא אחר. כך בדיוק עובדים גשרים ונתבים, וכן מתגים הפועלים
בשיטה זו. החסרון הוא שיש השהייה, ואס יש מספר גשרים בטור, טכום ההשהיות יכול להשפיע על
הביצועים. כבר ראינו כי מסגרת אתרנט יכולה להיות בעלת אורך מינימלי של 64 בתים, ואורך מקסימלי
של 1518 בתים (ראה ציור 12.19). לכן ההשהייה בקליטת המסגרת תהיה 5105 עד 121408 על זה יש
להוסיף עוד ומן עיבוד ממוצע של 5טס4, ולכן ההשהייה הכוללת בשיטת "אחסן ושגריי היא 915 עד
5 (עבור אתרנט ב-10 מסלייש).
אולס היתרון הוא שמתבצעת בדיקת שגיאות בשדה 505, ומסגרות לא תקינות מסולקות מהרשת. מתגים
הפועלים בשיטת ייאחסן ושגריי נמצאים בדרך-כלל בתשתית הרשת, ולעיתים הם גם מבצעים פונקציות
של ניתוב (וגם או הס זקוקים לאחסון המסגרת).
מתגיס הפועלים בשיטת המיתוג המהיר בודקים רק את כתובת היעד (מפ), ומיד משדרים את המסגרת
ליעדה. ההשהייה היא נמוכה (4005 לערך), אולס החסרון הוא שלא מתבצעת בדיקת שגיאות, ולכן
מסגרות לא-תקינות ימשיכו לשוטט ברשת (במיוחד מסגרות פוחטח, שהן מסגרות קצרות שנוצרו כתוצאה
מהתנגשויות). חסרון נוסף של מתגים אלה הוא שאינם יכולים לבצע מיתוג מ-10 ל-100, משום שהקצבים
השונים דורשים אגירת המסגרת לפני שידורה מחדש.
בשיטת המיתוג המשופר מנסים להנות משני העולמות: המסגרת נאגרת מתחילתה ועד הבית ה-64 שלה
(512 סיביות ראשונות), שה הייחלון* הקובע האם יש או אין התנגשות. עייי כך מסננים את מסגרות
פוחטח ומגדילים את רוחב הטרט האפקטיבי. זמן ההשהייה הוא קבוע (910₪5 לערך), אך אינו יימסנויי
את מסגרות הנתונים הלא-תקינות, כן שהיתרון של שיטה זאת מוטל בספק.
השימוש בשיטת המיתוג המהיר מקובל במתגי קצה, שבהם חשוב לשמור על מהירות גבוהה והשהייה
נמוכה. השימוש בשיטת אחסן ושגר מקובל במתגי תשתית, שבהם נחוץ סינון טוב, מיתוג 10/100
ולעיתים גם ניתוב. קיימים בשוק גס מתגים המסוגלים לפעול בשתי השיטות, ולכל מבוא מגדיריס
בנפרד (או באופן אוטומטי) את צורת העבודה. הס נקראים מתגי וחפָטסזח)-וטס 680006.
סווגים נוספים של מתגים נעשים לפי:
. קצבי וסוג המבואות - מתגי 10/10, 10/100 , או 100/100. הממשקים יכולים להיות
7, א100835671 אן %-1008859.
₪ גודל הזכרון (ז₪ט8) הקיים בכל מבוא - זכרון גדול מאפשר ביצועים טובים, כי מסגרות לא נופלות
בגלל זכרון שהתמלא. הזכרון במתגים נע בדרך-כלל בין 32,0000 בתים ועד 500,000 בתים לכל מבוא,
ומסוגל לכן לאחסן מ-20 עד 330 מסגרות אתרנט באורך מקסימלי. אולם וכרון גדול הוא גס יקר.
לכן יש מתגים המפעילים בקרת זרימה - הם שולחים ייהתנגשות מדומהיי לכוון התחנה המהירה,
ומכריחים אותה להוריד את הקצב (זה נכון לעבודה חד-מגמית. לגבי עבודה דו-מגמית יש רק פתרונות
פרטיים של יצרנים). שיטה זו נקראת בספרות הטכנלת 6זטפפסזס8806.
₪-- =
פרק יז - רשתות ממותגות
א.
קיימיס גם מתגיס שבהס הזכרון הוא משותף (עזסוח6ו 66ז508), וכל מבוא יכול לנצל חלק מהזכרון
המשותף בעת הצורך.
ארכיטקטורת המבנה (9ח88060|8) - קיימות שלוש ארכיטקטורות בסיסיות למתגים:
מעבד (טפס) וזכרון משותף - במתגים אלה המיתוג נעשה בתוכנה, בדומה לאופן הפעולה של נתבים.
למתגים אלה יש אפשרות נוחה לבצע גם פונקציות של ניתוב. דוגמה למתג כזה הוא ה-פטחזפשסט
של 6זס".
מטריצה - מתגי חומרה, בעלי מבנה הדומה למתגי דיבור. המטריצה בנוייה בצורת שתי וערב, ובכל
צומת יש מעין מתג, שכאשר הוא מופעל - מתבצע הקשר בין שני המבואות. מתגים מסוג וה הם
מהירים ונוחים ליישוס, אך הס מוגבלים בגודלם ואינם מסוגלים לבצע המרת קצבים מ-10 ל-100
מסלייש. דוגמה למתג כזה הוא ה-חסזואופזפח1ם של 8ח8סו9א.
8 מהיר - לרכזות מסוג זה יש 805 מרכזי מהיר, שעליו נעה כל התנועה של המתג. ה-808 עובד
בשיטת ואפד, ומאפשר לכל מבוא חריץ זמן לשידור וקליטת מידע. הארכיטקטורה מאפשרת יישום
נוח לשידור אחד-להרבה (שידור כולל), בניגוד לארכיטקטורת המטריצה, המאפשרת בעיקר שידור
נקודה - לנקודה. גם ניהול ה-808 הוא נוח, כי כל התנועה זורמת בנקודה אחת, ואפשר לנטר
ולבדוק בקלות יחסית. דוגמה למתג כזה הוא המולטינט של מאדג' (20/36-דם!). קיבול ה-8₪5
נקבע לפי מכפלת מספר הסיביות בקצב השעון. לדוגמה: 66 סיביות כפול 20 מהייצ נותנים קיבול
של 1.28 גיגה-סלייש.
מתג חסים (פַחואססו8) או בלת'-חס'ם (טַחואססוט-חסא) - במתג חסים יכולות להיגרם השהיות עקב
זמני ההמתנה בתור של מסגרות להכנס לאחד המבואות. במתג בלתי-חסים לא נוצרים תורים
והמסגרות נשלחות מייד לדרכן.
כמות הכתובות של כל מבוא - כבר ראינו שלגבי כל מבוא קיימת רשימת כתובות השייכת לו.
הרשימה יכולה להיות ארוכה, ודורשת הרבה זכרון, לכן קיימיס מתגים שבהם יש מגבלה של כמות
הכתובות. במקרה הקיצוני יכול המתג לתמוך בכתובת אחת למבוא (פחוחסווש8 זזסם), לעומת מתג
התומך ב- 1024 כתובות למבוא (פַחוחסואו5 זחסוח56).
מתג קבוע או מודולרי - מתגים קבועים תומכים בכמות מסויימת של מבואות 10₪, ואחד או שניים
מבואות של 100₪. קיימים גם מתגים קבועים שבהם כל מבוא עובד 10/1008, ובוחר אוטומטית את
הקצב בהתאם לסוג תחנת הקצה. מתגים מודולריים הם גדולים יותר, בעלי מודולים שונים וממשקים
מגוונים (כדוגמת 11-36 של מאדג'), מכילים ספק-כח נוסף לגיבוי, ותומכים בפרוטוקול דפ (802.10),
כך שניתן לחבר אותס בלולאות (ראה ציור 16.11). חלקם מציעים גם ממשקי חד, ופפ" ו-ואזה, כך
שניתן להשתמש בהם בתשתית קיימת, או עתידית.
ריוור ,ו
9. רשתות מדומות (פאה.ן ב
ו
רשת התקשורת של כל ארגון חייבת לתת תשובה מתאימה לצרכים של הארגון: תקשורת נוחה בתוך
כל מחלקה, תקשורת מהירה לשרת המחלקתי, מניעת גישה לשרתים של מחלקות אחרות, קבלת גישה
לשרתים משותפים ואפשרות תקשורת מחוצ לארגון. הדרך המקובלת לעשות זאת היתה עד כה בעזרת
נתבים, כפי שתואר בציור 17.4. אנשי המחלקה ישבו באותה קומה והתחברו לרכזת מחלקתית, שאליה
התחבר גם השרת המחלקתי. מנהל הרשת הגדיר אותם כקבוצה, והם קיבלו מספרי רשת (לדוגמה:
מספרי פו) באותה קבוצה. התקשורת ביניהם ובין השרת שלהס התבצעה באמצעות הרכזת, אולם לצורך
תקשורת לשרת אחר הם חייבים לעבור דרך הנתב, שיאפשר או ימנע זאת, בהתאם להגדרות.
לשיטה זאת יש מספר חסרונות:
₪ כל קבוצת עבודה חייבת להיות בקרבה פיזית. אם משתמש עובר לקומה אחרת ורוצה להישאר
באותה קבוצה, יש לחווט אותו לרכזת הקודמת, למרות שלידו נמצאת רכזת אחרת (השייכת לקבוצה
אחרת).
א ניהול הנתבים הוא מסובך, וכל מעבר של משתמש מרשת לרשת דורש עבודה אדמיניסטרטיבית
ידנית, מאחר שבכל נתב חייב להיות רישום מדוייק של התחנות השייכות לכל רשת, וכן בכל תחנה
יש להגדיר את הנתב.
₪ נתבים הם אלמנטים יקריס (לעומת מתגים).
₪ נתבים מכניסים השהייה משמעותית כשהס מעבירים מסגרת מרשת לרשת.
כתוצאה מכך לארגון יש עלויות גבוהות הנובעות משינויים ותזוזות אנשים ומחלקות. דרך יותר טובה
לעשות זאת היא באמצעות מתגי אג.), התומכים בתכונת ''רשתות מדומות" (פא ו/). רשת מדומה
היא קבוצה של נקודות קצה (6פ, שרתים) , המפוזרות בארגון במקומות שונים , אך מבחינה פונקציונלית
מתפקדות כאילו היו בקבוצת עבודה אחת. במילים אחרות, זוהי מעין רשת פרטית, שחבריה יכולים
להימצא בכל מקום בארגון , מחובריס לרשת הממותגת, וביניהס מתקיים מרחב שידור כולל 87080095
החסה ).
242-כ ---₪
פרק יז - רשתות ממותגות
ממשק לכל
אע
ו
[
ציור 17.17 - רשתות מדומות (5אג ו/)
ציור 17.17 מדגים את הרעיון של רשתות מדומות. הציור מתאר שני מתגים הפועלים בשכבה השנייה
(2), והתחנות המחוברות אליהס מחולקות ל-3 רשתות מדומות שונות. בתוך כל אג.וץ התקשורת נעשית
במהירות, משוס שהמסגרות עוברות דרך מתג (או מתגים). תקשורת בין אג-ו/ שונים חייבת לעבור דרך
הנתב, היכול להעביר (או לחסוס) את התנועה בהתאם להגדרות. לנתב יש 3 ממשקים פיזּיים המתחברים
למתג, וכל ממשק משוייך ל-אג וצ אחר. לחילופין, הנתב יכול להתחבר למבוא גלובאלי בממשק אחד,
כמתואר בציור 17.18.
מבוא גלובאלי
(2+1.4%3א1+1.4א1)
ר
4
2
5
=
סס
1
בת
רו
ו
2
=
=
ח
חח
4
1
תל
ה
2
כ
בי
ה
5
4
=-
ת.
ית
חח
2
ו
7
מבוא גלובאלי (זזסק ואפסו0) הוא מבוא המשותף לכל ה-א.ט, כלומר נמצא ב-₪ו0008 70860881 של
כל ה-אג.וץ, כמתואר בציור 17.19. השימוש במבוא הגלובאלי הוא פשוט יחסית בפרוטוקול פו, אך
מסובך בפרוטוקול אפו. יש לציין כי לא לכל המתגים יש מבוא גלובאלי.
מבוא גלובלי
%
ציור 17.19 - מבוא גלובאלי
השם יירשתות מדומות'י נובע מהעובדה שהגדרת קבוצות העבודה (אא.וץ) נעשית בתוכנת הבקרה של
הרשת, ללא קשר למיקוס הפיוזי של המשתמשים. מנהל הרשת יכול להוסיף, להוריד ולשנות משתמשים
או רשתות שלמות, בעזרת פקודות תוכנה בלבד, מבלי לגעת בחוטים או בציוד כלשהו. יכולת זו נותנת
מימד חדש לתכנון רשתות מקומיות: מנהל הרשת יכול להתאים את מבנה הרשת לצורכי הארגון באופן
דינמי וגמיש, ללא כל מגבלות פיזיות או מגבלות כבילה. כאשר משתמשים עוברים ממחלקה למחלקה
ה -אג) ייעובריי יחד איתם. יתרה מכך, מנהל הרשת יכול להגדיר רשת מדומה חדשה, המורכבת מאנשיס
ממחלקות שונות, עבור פרוייקט חדש. הוא יכול לשלוט באבטחת המידע בארגון, ולהגביל גישה של
משתמשים לשרתים שונים, וכל זאת בעזרת כלי הניהול שבתחנת הבקרה.
היתרונות של אג'וצ הס אס-כן:
א. טיפול פשוט ויעיל בהוספות, שינוייס והזּוות של משתמשים ומשאבים.
ב. חלוקת עומסים יעילה ברשת.
ג. ניצול יותר טוב של רוחב-הסרט, עייי הגבלת ה-860951סז₪ ל-א וץ, ולא לכל הרשת.
פרק יז - רשתות ממותגות
המתגים שבציורים 17.17 ו-17.18 פועלים בשכבה השנייה (2), ואת פונקציות הניתוב בשכבה השלישית
(3ו) מבצע נתב חיצוני, או נתב פנימי (כרטיס או תוכנה) המותקן בתוך המתג. הגדרת התחנות המשתתפות
בכל אג.וץ נעשית לרוב לפי המספר הפיוי של המבוא במתג (וזספ), וזו גם היתה ההגדרה המקורית של
טכנולוגיית אה וץ. (קיימים גם מתגים שבהם טבלת ה-אג/וצ מוגדרת לפי כתובות ₪46, או כתובות רשת
בשכבה השלישית).
מנהל הרשת מכניס באופן ידני (באמצעות מערכת הבקרה) את טבלאות ה-אג/ בצורה הבאה:
מתג 1 מתג 2
מבוא
כמות ה-אג.1/ בכל מתג שונה מיצרן ליצרן. לדוגמה: במתג חסדועופאא/1 של מאדגי ניתן להגדיר עד 256
רשתות אה .וצ שונות לכל מתג. בתוך אג.וצ מסויים המסגרות עוברות כמו דרך גשר, עייי בחינת הכתובות
אס ו-54 בשכבה השנייה. מאחר והגדרת ה-אג 1/ נעשתה עייי המספר הפיוי של המבוא, הרי אם לאותו
מבוא מחוברות כמה תחנות (לדוגמה עייי רכזת קטנה), כל התחנות האלה תהיינה שייכות לאותו אג.ו/.
כאשר מסגרת מגיעה מאחד המבואות, המתג לומד את כתובת ₪6 שלה (לפי 88) וכותב אותה בטבלת
הכתובות, עד שהטבלה מתמלאת במשך הזמן. כאשר מגיעה מסגרת של שידור-כולל (ו086695ז8) המתג
מפיץ אותה לכל התחנות השייכות לאותו אג.וצ, אבל לא ל-אג .וש אחרים.
העברת המידע על הגדרות אג 1 בין המתגים השונים ברשת יוצרת בעייה, מאחר ולא קיים תקן לכך.
יצרני המתגים משתמשים בכמה שיטות בשכבה השניה (2):
₪ הודעות (איתותים) מיוחדות
₪ סימון (טַחוּפָפָּד) של המסגרות
₪ ריבוב אפד
בשיטת ההודעות, כאשר תחנה מסויימת מופעלת, המתג מזהה לאיוה אג.וש היא שייכת בהתאס לטבלה.
המתג שולח מסגרת בקרה מיוחדת לכל המתגים המחוברים אליו, הכוללת את כתובת סגא ואת ה-אגוץ
של התחנה החדשה. כל המתגים רושמים את הכתובת הזאת בשדה של ה-אג.וצ המתאים, ומשתמשים
בה בשעת הצורך. שיטת ההודעות יוצרת עומס על הרשת, וכן נוצרת בעיית סינכרון ברשתות גדולות.
בכל פעם שתחנה מופעלת ומשדרת את המסגרת הראשונה שלה, הודעת איתות חייבת להגיע לכל המתגים
ברשת לפני שמסגרת המידע החלה את דרכה. כדי להבטיח סינכרון, המתגים שולחים את הטבלאות
שלהם זה לזה בכל דקה לערך, בפרוטוקול פוח (ראה פרק טייז פיסקה 6). דוגמאות לשימוש בשיטת
ההודעות: מתג 28000 של 8 ומתג אסדועפאג 1 של מאדגי.
בשיטת סימון המסגרות, מוסיפים סימן קצר בתחילת כל מסגרת, הכולל את מספר ה-אג.וצ, כאשר
המסגרת עוברת ממתג למתג. הסימון מבטיח שהמתגים יודעים את השיוך של כל מסגרת, ועייי כך גם
מבטיחים את הסינכרון. אולם החסרון הוא שמוסיפים לכל מסגרת מספר בתים, ועייי כך מגדילים את
העומס ברשת. חסרון חמור יותר הוא שתוספת הבתים של הסימון, יכולה לגרום למסגרת אתרנט
שתחרוג ממספר הבתים המקסימלי שהתקן מאפשר לה (אם, לדוגמה, המסגרת כבר כוללת מספר
מקסימלי של בתים, ודאי שתהיה חריגה).
יצרני המתגיס משתמשים בשיטות פרטיות משלהם כדי להתגבר על בעייה זאת. המשמעות היא שיש
להשתמש אך ורק במתגים של אותו יצרן, כיוון שמתגים ואלמנטים תקניים אחרים ברשת (גשרים
ונתבים) עשויים להשמיט מסגרות ארוכות מדי, ולשבש את פעולת הרשת. בעיה זאת, אגב, לא קיימת
במתגים הפועלים בשיטת ההודעות, משום שמסגרות הבקרה הכוללות את ההודעות הן תקניות מבחינת
מבנה האתרנט שלהם (אס כי תוכן המסגרת הוא פרטי). דוגמאות לשימוש בשיטת הסימון: זסדוצופאג |
של מאדגי (בערוץ 200 מסלייש לחיבור מתגים), ומתגי וחוחס של חב' חאוץא.
השיטה השלישית להעברת נתוני אג.ו בין מתגים הפועלים. בשכבה השניה היא שיטת ריבוב אפד של
התנועה, המיושמת עייי חברת אוופא. רוחב-הסרט בין המתגים מחולק לחריצי-ומן של 10 מסלייש, וכל
אצ מקבל חריץ זמן אחד (או יותר), המנוצל אך ורק עייי אותו אג./. הפניית תנועת ה-א1.4/ לחריצי
זמן מיוחדים, מונעת את הצורך בסימון המסגרות או בשידור מסגרות מיוחדות, ולכן נהסך רוחב-הסרט
שנוסף עייי כך. מובטח גס ששידורי )0088סזם של אה וצ מסויים, לא ישפיעו על התנועה של אג.ו/
אחרים. אולס החסרון הוא שרוחב-סרט בלתי מנוצל של אג.וצ אחד אינו יכול לעמוד לרשות אג 1 אחר
הזקוק לו.
הערה: בהמשך נראה שיטה רביעית הנקראת שא (חסוופוטותם אג.1) שהיא ישימה כאשר מחבריס מתגי
א ] באמצעות תשתית ווזג. חשוב לציין כי שיטת שאג/! היא תקנית.
10 מתגי א 1 בשכבה השלישית
מתגי א הפועלים בשכבה השלישית מבצעים למעשה פונקציות של ניתוב (פַחווטסח), עייי כך שהם
יימביניםיי פרוטוקוליס בשכבה השלישית, כגון כתובות ;ו או אפו. הגדרת ה-אג וע (נכון יותר יהיה לקרוא
לו דפאץ) נעשית עייי שיוך כל תחנה לתת-רשת בפרוטוקול מסויים, כגון: 1;! ,2 ,1אפו ,2אפו וכוי. כמו
א וצ בשכבה השנייה, גם אג וו בשכבה השלישית יכול לכלול תחנות הנמצאות על מתגים שונים,
כמתואר בציור 17.20.
.-
פרק יז - רשתות ממותגות
1 דמאסמכ
4
2
=
-
=
.8
ב
-
,
פּ
=
2
2
=
=
ב
>
רו
3
חח
4
=
₪
ב
תל
-2
ג
2
=
בציור 17.20 אנו רואיס שני מתגים בשכבה השלישית (13), התומכים ב-3 תת-רשתות פו, 3 תת-רשתות
אפן ותת-רשת אחת בפרוטוקול זפאספס. כל הרשתות המדומות (אגט) מזוהות לפי תת-רשת בפרוטוקול
מסויים. במעבר בין המתגים משתמשים במספרי תת-הרשתות לציון תנועת ה-אג.וץ ברשת.
בתוך תת-הרשת (או יותר מדוייק לאמר תת-רשת מדומה) התנועה עוברת מיתוג בשכבה השנייה. בין
תת-רשתות התנועה עוברת ניתוב בשכבה השלישית, המבוצע בתוך המתג (מבלי שנעזרים בנתב התיצוני).
הנתב החיצוני משמש במקרה זה לניתוב החוצה בלבד, פונקציה שהנתב המדומה אינו מסוגל לבצע.
יתרון גדול של אג.1 בשכבה השלישית הוא יכולתו לתמוך בכמה תת-רשתות לכל מבוא פיוי, כמתואר
בציור 17.20. תכונה זו מקילה על מעבר, הוספה או שינוי משתמשים. אס משתמש השייך ל-1אג.ו/ עובר
למשרד שכל החדרים שלו מחווטים ל-2א8 ו/, יהיה עליו לשנות את הסווג שלו ל-2אג.וץ, אם הרשת
פועלת בשכבה השניה. אולס, אס הרשת פועלת בשכבה השלישית, יוכל להשאר בקבוצתו המקורית
ואג.ו. תכונה זו רלוונטית במיוחד לרשתות פו, ופחות לרשתות אפו, בגלל צורת עבודתן השונה.
1. תקני אג.!/
| .ה הרה יי יה ה וסנים השק המאק תה א הויוט הכרה ו וש כ וי
כפי שכבר צויין לעיל, לא קיימים תקנים ל-א.\ (למעט תקן פאג 1 המוגבל לעבודה על תשתית אזא),
לכן מוצרים של יצרנים שוניס לא בהכרת יעבדו זה מול זה.
בשנת 1995 הציעה חבי סיסקו להשתמש בתקן 802.10 =שפו עבור אג וץ. התקן הנייל פותח במקורו עבור
אבטחת מידע (עוזטס50 אג/!), והוא כלל אופציה להוספת שדה מיוחד לכותרת המסגרת עבור פונקציות
שונות של אבטחת מידע. חבי סיסקו הציעה להשתמש בשדה הנוסף לצורך העברת סימוני
ה-א./ (פַופַפַּד, במקום נתוני האבטחה המקוריים. למרות שהשיטה יכולה לפעול, התנגדו רוב חברי
ועדת 802 להשתמש בתקן אחד לשתי מטרות שונות. בנוסף לכך משמעות הדבר היתה להשתמש בשדות
בעלי אורך משתנה, דבר שיישומו ברכיבי 8510 הוא יותר קשה, איטי ויקר.
בשנת 19% טיימה תת-ועדת 802.1 שספו את הניתוח הראשוני של פיתוח תקן אהג-ו/, וקיבלה מספר
החלטות המתליחסות לארכיטקטורת א/, שילוב ה-פַפַפַּד במבנה המסגרת והמשך תקינת ה-אג.וץ.
ההגדרה התקנית של ה-פַוּפָפָגּד, שקיבלה את הכינוי 802.10, היא חשובה במיוחד מאחר ותאפשר עבודה
הדדית בין מתגיס של יצרנים שונים. ואכן רוב היצרנים הגדולים תומכים בתקן זה, אולס יש עדיין
הרבה בעיות פתוחות, כך שהתקן צפוי להסתיים רק במאי 1998. ציור 17.21 מתאר את מבנה המטגרת
החדשה לפי תקן 802.10.
מסגרת אתרנט
|
העתק
צּ
גו [ ו[ 0
בתים
/
ציור 17.21 - מבנה מסגרת 802.10
2. מיתוג קן
7
טכנולוגייה חדשנית המבוססת על מיתוג מהיר היא מיתוג שו (פחוחסוואו5 פו). מתגים אלה מבצעים למעשה
ניתוב בפרוטוקול פו, אך מיישמים זאת עייי שימוש מתוחכם בחומרת המתגים, תוך האצת התהליך
בשיטות שונות. בצורה כזאת מגיעים ליכולת העברה של מיליוני מנות בשנייה (98פ), בסדרי גודל יותר
מאשר הנתבים הגדולים ביותר. החלוצה בתחום זה היתה חב' חסוופטו, שפיתחה מתג פו, המסוגל להעביר
תנועה בקצב של 5 מיליון 5פפ. חברות נוספות הכריוו על מוצרים דומים בשנת 1997, התומכים בניתוב
קן או אקו.
מאחר ולא קיים תקן, כל יצרן מיישם את מתגי פו בצורה שונה, אך הרעיון הוא משותף: במתג קיימת
פונקציה של בקרת מיתוג (בהתאם לפרוטוקול פו או אפו), המבצעת מיפוי מכתובות בשכבה השלישית
למצייני תנועה בשכבה השנייה, כגון: 4ם (ברשתות אג!), או ;פע ברשתות ואזא (שנכיר בפרק הבא).
עייי כך במקוס לבצע ניתוב (בשכבה השלישית), מבצעים למעשה מיתוג מהיר (בשכבה השנייה). השילוב
של בקרה בשכבה השלישית ומהירות העברה בשכבה השנייה הוכח כיעיל מאוד, ומספר גדל והולך של
יצרנים אימצו אותו: חסוופס] ,50600 ,6850806 ,את ,818006 ואחרים. המיתוג יכול להתבצע על פלטפורמות
שונות: אתרנט, אתרנט מהיר, טאייס, ופפ?, ; ו-אזג, בהתאם ליישום של היצרן.
ציור 17.22 מתאר את המבנה הגנרי של מתגי פו.
ו ה
פרק יז - רשתות ממותגות
רשת 1%
בקרת מיתוג
|
ר---------
| מתג מהיר
(אתרנט,1/)
2-2
וכ
2
2
-
41
5
-?
מ
:
ב
רז
5
₪
פ
=
-
-
3 פיבום פרק י"ז
מפהפסספהמהקומם נההפשאמוה הק הכפה | .לטב תדג תננע
בפרק זה הכרנו את הרשתות הממותגות, שהתפתחו עקב הצורך לתת פתרון לגידול המהיר בתנועה.
הרשתות הקלאסיות (אתרנט וטאייס) פעלו על תווך משותף (6088/ 608160), שמשמעותו שיתוף ברוחב-הסרט
של כל התחנות ברשת. קצב של 10 מסלייש, שבזמנו התאים לעבודה שיתופית ב-א1, הפך לנמוך מדי
לכל היישומים החדשים המופעלים על מחשבים חזקים, ועשירים בגראפיקה ומולטימדיה.
הפתרון הראשון היה לחלק את הרשת למקטעים (פ6ח56488) בעזרת גשרים ובשלב מאוחר יותר עייי
נתבים. הארכיטקטורה של ייתשתית מכווצת" (8ח890%00 601!80566), שבמרכזה נתב המחלק את הרשת
לקבוצות (תת-רשתות), הפכה למקובלת בהרבה ארגונים. אולס לארכיטקטורה זו היו מספר חסרונות
(כגון: הצורך בניהול העברות ושינויים, השהיות, מחיר, ועוד), ולכן התפתחה טכנולוגייה חדשה בראשית
שנות התשעים שנקראה יימתג א.1'.
מתג אג | פועל בעקרון כמו גשר, אלא שהיישוס שלו נעשה בחומרה, ולכן הוא הרבה יותר מהיר. המתג
מאפשר לקבל את מלוא רוחב-הסרט (100,10 מסלייש, או יותר) בכל מבוא, ועייי כך לשפר את ביצועי
הרשת. בנוסף לכך המתג מסוגל לתמוך בעבודה דו-מגמית (אפוקטס וושם), וכן בעבודה עם קצבים שונים.
מנהלי הרשתות הבינו מהר מאוד את היתרונות של השימוש במתגים, תפוצתם עלתה ומתיריהם ירדו.
תכונות נוספות שנוספו למתגים עם הזמן הן:
₪ יכולת עבודה עם קצבים ופרוטוקולים שונים (אתרנט, אתרנט מהיר, טאייס, אזה ועוד).
₪ יכולת תמיכה ברשתות (אג.וט), שהן קבוצות עבודה, שחבריהן יכולים להימצא בכל מקוס בארגון.
העבודה עם רשתות מדומות מאפשרת למנהל הרשת להוסיף, להוריד או לשנות משתמשים בעזרת
פקודות תוכנה בלבד. מנהל הרשת יכול להתאים את מבנה הרשת לצורכי הארגון באופן דינמי וגמיש,
ללא כל מגבלות פיזיות או מגבלות כבילה, תוך שמירה על מידור ואבטחת מידע בארגון. חלוקת העומס
ברשת תהיה יותר יעילה, משוס ששידורי ה-0800851ז8 יוגבלו ל-אא.וצ (ולא לכל הרשת), ולכן גם נצילות
הרשת תעלה.
לצורך תקשורת בין אג.וע שונים יש עדיין צורך בפונקציית ניתוב (פחזוטסח). פונקציה זו יכולה להתבצע
עייי המתג עצמו (אם להוא מסוגל לפעול בשכבה השלישית), או עייי נתב חיצוני.
החסרון של טכנולוגיית ה-אג'וצ הוא שעדיין אין קיימיס תקנים, מוצרים של יצרנים שוניס לא בהכרח
עובדים זה מול זה, והמשתמשים חוששים להשקיע בקנה מידה גדול. בעיית התקינה אמורה להיפתר
בשנת 1998, כאשר צפוי אישור תקן 802.10, המגדיר את צורת העבודה של אגשץ.
לבסוף הכרנו את טכנולוגיית מיתוג שו (פחוחסוואופ קן), שבה מבצעים ניתוב בפרוטוקול פו (או אפו), תוך
שימוש מתוחכסם בחומרת המתגים. מתגי פו מסוגלים להגיע ליכולת העברה של מיליוני מנות בשנייה
(9ם), הרבה יותר מיכולת ההעברה של נתבים. מתגי פו מוצעים כיום עייי מרבית היצרנים הגדולים,
ופלטפורמות המיתוג יכולות להיות מסוגים שונים.
"ריתה ה
וו .וו רק
1 רשתות התקשורת. של היוס
[ ריירב על בוסהם באטרג. ו טשס כקניק
בפרקים הקודמים הכרנו את רשתות התקשורת העיקריות הפועלות כיום, וראינו את האבולוציה
המתמדת שלהן למתן שירותים משופרים. אולם הבעייה העיקרית של רשתות ההווה היא שהן תוכננו
במקורן כרשתות ''חד-ייעודיות'', כלומר, רשתות שנועדו לספק שירות מסוג אחד, והיכולת שלהן לטפק
שירותים אחרים היא מוגבלת (או בלתי אפשרית).
ציור 18.1 מתאר את רשתות התקשורת של היום.
ציור 18.1 - רשתות התקשורת של היוס
רשת הטלפון, המלווה אותנו כ-150 שנה, תוכננה במקורה להעברת דיבור ממותג, ושירות זה היא מספקת
בצורה הטובה ביותר. כדי להעביר נתונים בחיוג, פותחה טכנולוגיית המודמים, והקצב המקסימלי שניתן
להעביר כיום הוא 56 קסלייש. כדי לשלב דיבור ונתונים בקצבים גבוהים יותר פותח ה-אפפו, אולם
גם הוא מוגבל לקצב של 128 קסלייש בחיוג למשתמש הבודד. רשתות תקשורת נתונים אחרות שהכרנו
הן 25.א (המוגבלת ל-64 קסלייש) ו-8* (המסוגלת לפעול בקצבים של 2 מסלייש ומעלה). קיימות גם
רשתות ואסד (כגון ייסיפרנת"" של בזק) המספקות קווי נליץ ומסוגלות לשלב דיבור ונתונים ברשתות
קטנות, וכן רשתות טלויזיה בכבלים (צז68) המספקות כיום אפיקים אנלוגיים ברוחב של 6 מהיצ.
וק פיי = ₪0 | - ב
פרק ייח - וחד
כל הרשתות שתוארו לעיל הן ציבוריות והמאפיין אותן הוא צורת עבודה של 6פוחשוזס-חסו!0פחחסס (00),
כלומר, יצירת מסלול בין שני המשתמשים לפני תחילת התקשורת. המסלול יכול להיות קבוע (0ע9) או
ממותג (5/6) בהתאם לסוג הרשת. לעומת זאת, רשתות אג.1, שהן רשתות פרטיות, עובדות בצורת
05 (01), ללא יצירת מסלול מוקדם בין שני המשתמשים.
ציור 18.1 מראה שארגון מסויים יכול להשתמש בתשתיות שונות, ולהתחבר לעולם החיצוני עייי ייצינורותיי
שונים. אולם, רוחב-סרט עודף הקייס בשירות אחד, אינו יכול להיות מנוצל לטובת שירות אחר. לדוגמה:
בקו הטלפון אי אפשר להעביר טלויזיה ולהיפך. הרשתות הקיימות הן מאוד ייקשיחות" וקשה להן לקבל
שיפורים טכנולוגיים. לדוגמה, רשתות הטלפון וה-אפפו מתוכננות לקידוד טיפרתי של דיבור בקצב של
4 קסלייש בשיטת ואספ. היוס קיימות שיטות קידוד מתוחכמות יותר בקצבים של 32, 16 וגם 8 קסלייש,
אולס רשת הטלפון לא תוכל לנצל אותן בגלל חוסר תאימות.
לסיכום, חסרונות רשתות התקשורת של היוס הס:
א. רשתות חד יעודיות: כל רשת תוכננה אופטימלית לסוג מסויים של שירות. במקרים מסויימים
אפשר לספק שירותים נוספים, בתוספת ציוד (כגון מודמים) ובניצול לא יעיל של משאבים (בדרייכ).
ב. תוסר-גמישות: הרשתות הן ייקשיחותיי וקשה לשלב בהן שיפורים טכנולוגיים, כגון: דחיסת דיבור
ווידאו. בעתיד צפוי ביקוש לשירותים חדשים, בעלי דרישות לא ידועות, וקייס ספק אם הרשתות
של היוס תוכלנה לספק שירותים אלה. לדוגמה: וידאו לפי דריישה (0=/00ח08ח06 חס 0פ6וש) הוא
שירות שיידרש כמעט בודאות, ואין כיום שוס רשת קיימת המסוגלת לתמוך בו.
ג. חוסר יעילות: רוחב-סרט הפנוי ברשת אחת, אינו מסוגל (ברוב-המקרים) לספק ביקוש הקיים
ברשת אחרת.
2. אספום
ספטמ טוה רטלק הפוה סותס תמב פה/ סוכ תסומהפב: תדמעמ דר לשכ עדי 7 ומ תגחי7
החסרונות של רשתות התקשורת הקיימות היו ידועים גם לאנשי ז-טזו (לשעבר דדוסס), והם שהביאו
בשנת 1986 להכרזה על כוון חדש בפיתוח רשתות הטלקומוניקציה, שנקרא אספום (א50! 6ח8טסהסזם).
הכוונה היתה לפתח רשת גלובלית אחת, שתספק את כל מגוון השירותים והקצבים של הרשתות הקיימות,
וכן תהיה מסוגלת לספק שירותים עתידיים. לאנשי ה-ז-טזו היה ברור שעליהם לפתח טכנולוגיית תקשורת
חדשה (הנקראת יישיטת העברה" - ₪006 זפ!פחגזד), כיוון שהטכנולוגיות הקיימות לא התאימו.
המושג יישיטת העברה'' (006!₪ זפח8זד) מתייחס לשילוב של מיתוג, ריבוב ותמסורת, או במילים אחרות,
כל המרכיבים הדרושים להעברת המידע מקצה לקצה. בעולם הטלפוניה וה-אפפו משתמשים בשיטת
העברה סינכרונית, הנקראת ₪ד5 (₪006 ז516ח8זד פטסחסזתסחץ5). היא מבוססת על מיתוג מעגליס
(טַחותס11ו5 זוטסזוס), כלומר הקצאת יימעגליי (מסלול) למשך זמן השיחה, תוך שמירה על סינכרון בין שני
הצדדים בשיטת אסק/וסד. כפי שכבר ראינו בפרק די פיסקה 6, לכל מסלול יש הקצאה של ייחלון זמןיי
(8 סיביות בכל 12505), ולכן רוחב-הסרט הוא קבוע - 64 קסלייש, ואינו ניתן לשינוי. שיטת זפ אינה
מתאימה להעברת רוחבי-סרט שונים, ולכן לא התקבלה.
שיטה נוספת שנבחנה היא 018 (₪006 זפ)פח9זד ופאס0), המיושמת כבר עייי מערכות 25.א ו-א". בשיטה
זאת קיים ריבוב סטטיסטי (שאינו קייס ב-ואז8), דבר המשפר את נצילות הרשת. אולס האורך המשתנה
של המסגרות גורס להשהייה משתנה, ולכן מקשה על יישומי טלפוניה ווידיאו. בנוסף קיימת מגבלה
של קצבי עבודה גבוהים.
בסופו של דבר נבחרה בשנת 1986 שיטת אד (₪066 ז6פת8זד פטסטחסזחסחץ5) כשיטה המועדפת.
בשיטת אזה המידע מועבר עייי תאיס קצריס בעלי 3 בתים, ולכן השיטה נקראת גס יימיתוג תאיסיי
(9חוחס)ושו5 |001).
האורך הקצר של התאים מבטיח השהייה מינימלית, והאורך הקבוע מאפשר יכולת מיתוג בחומרה.
לכן יש ל-ואז3 היכולת לטפל בתעבורת דיבור ווידאו (כמו בשיטת ₪דף), וכן לטפל בתעבורת נתונים
בעלי אורך וקצב הופעה משתנה (כפי שנעשה בשיטת ואדס). רשת וז יכולה להקצות רוחב-סרט מסויים
ליישומים הדורשים קצב קבוע (ח0866-08 ]81 )חפופחסס) ואת יתר הקיבול להקצות ליישומים בעלי קצב
משתנה (916=/88ח )81 6טפוזפ)). בצורה כזאת משתמשי וז נהנים משני העולמות - הס מקבלים שירות
כמו יימיתוג מעגליםיי, או כמו יימיתוג מנותי, עם יכולת מיתוג מהירה בחומרה ואפשרות לפעול בקצבים
גבוהים.
יתרון נוסף של טכנולוגיית ה-זאז4, הוא התאמתה הן לרשתות טלקומוניקציה ציבוריות (כפי שהתכוון
ד-טזו במקור), והן לרשתות מקומיות (אג!). למעשה, זו הטכנולוגיה היחידה המסוגלת להוות תשתית
לכל סוגי הרשתות: המקומיות, הארגוניות והמרחביות, כמתואר בציור 18.2.
שי השאב הטוע ת-א הכפיאבנוו ב שר 2-0 0/1
פרק יח - אדה
4
בש שבכ בק מו וס םי-תב בשי שוש == ₪
5מנמנ-
אגא
ציור 18.2 - מיצוב אזג מול הרשתות הקיימות
המאפיינים העיקריים של שיטת ווזג הם:
שימוש בצורת עבודה של 0-0 00 (00). משמעות הדבר היא יצירת מסלול בין שני
המשתמשים לפני תחילת התקשורת, כפי שהדבר נעשה ברשתות הטלפון, 25.א ו-ַפ. המסלול
נקרא יימעגל וירטואלייי (ס), והוא יכול להיות קבוע
(%0ק= זוטסזו0 |אט!זו/ !ה6ההתז6ק) או ממותג (5%6 = |וטסזו0 |8טזזו% 160060ו5).
לצורך קביעת המעגלים הממותגים (540) יש להשתמש במגגנון של איתותים (פַחזוּחפָ51), בין
המשתמש לרשת ובין רשתות שונות. הוחלט כי האיתותים יהיו באפיק לוג נפרד (0ח8פ-וס-ווס),
כשס שהדבר נעשה ב-אפפו.
הקצאת רוחב-הסרט למשתמשים השונים נעשית בצורה אסינכרונית, בהתאם לצרכים (ומכאן
בא השס ואזג). יש לשים לה שהשימוש במונח ייאסינכרונייי בהקשר של ואזת שונה מזה שהיכרנו
בפרק בי בסעיף 3. כאן המונח *אסינכרונייי דומה יותר למונח ייריבוב סטטיסטיי.
ה-אזג מתוכנן להיות פלטפורמה אחידה לכל סוגי השירותים - דיבור, נתונים, וידאו, ועוד.
בשנת 1988 הוגדרה עייי ה-ד-טדו הארכיטקטורה הבסיסית של אזג (מבנה השכבות והפורמט של תא
אזג), ובשנת 1990 כבר התפרסמו תקני ואזג הראשונים. בשנת 1991 נוסד ה-וחטזס= ואזה, במטרה לקדם
את טכנולוגיית ה-אזג במגזר הפרטי, והוא התמקד בכתיבת מפרטים לרשתות אג ואזג. טכנולוגיית
וזה נקלטה מהר מאוד בסביבה זאת, כתחליף לרשתות אג מהירות, ומרבית חברות המחשבים
(כגון: יבמ, דיגיטל, פח) וחברות ה-אג1 (סיסקו, צגפ, מאדגי ועוד) הכריזו על תמיכה ב-אד. מוצרי
וזה החלו להופיע בשוק החל משנת 1992, ושתי החברות הראשונות שהכריוו על מוצרי אה | זא היו
6 (היוס בבעלות זפא) ו-085=. למען הדיוק, קדמה להן חבי סטרטקום שהכריזה בשנת 1991
על מתג אזג, אלא שמוצר וה עבד עם תאים לא תקניים באורך של 24 בתים.
מערכות אא ] ואזא פועלות כבר באלפי אתרים בעולם, וכמה עשרות גם באר>: מכון וייצמן היה הראשון
שהתקין רשת אג.! וזא בשנת 1995 (מתוצרת פחסת) ובעקבותיו הלכו אוניברסיטאות וארגוניס אחרים
באר. גם בתחום ה-אאש מופעלות כבר בארף מספר מערכות (עייי בּק ומגנייט), ומערכות נוספות נמצאות
בתכנון.
3. שכבות הפרוטוקולים של אספום
900008 קספ מב -ש1 3 כב רפיוק .12 מס 7
המבנה הכללי של שכבות הפרוטוקולים של אספום מתואר בציור 18.3, ומפורט בתקן 1.321 של ד-טדו.
יישומים ושרותיס
איתותים | א%.1 וידאו דחוס דיבור
גא | 4412 ]| 411
ץצ ]א
1,376 [63ופצמץ
[₪4
ב
=
רא
ב
-
,
=
ה
רו
5
=
₪
הי
-₪
-
2
2
₪]
ב
5
ם
גב
].
>
ם
9
בם
פרק יח -
זה
השכבה התחתונה (השכבה הפיוּית) מטפלת בשידור וקליטת סיביות, באחת משלושת השיטות הבאות
(לפי ד-טדו):
א. | 58 (עחסזפזסוו ופוום פטסחסזהסחץ9), לפי תקנים 6.709 ,6.708.
ב. הפק (עחסזגזסוו] ובוופום פטסחסזהססופסוק), לפי תקניס 6.804 ,6.703.
ג. שידור ישיר של תאים 06188 פַטווא).
ה-וחטזס ודא הוסיף לרשימה זו אופציה לשידור בפורמט של ופפ" (100 מסלייש), הנקרא גם ואד (על
שם הרכיב ואגד פואג שבו משתמשים ביישוס זה).
שיטת הפש היא שיטת הריבוב הנוכחית (ראה פרק זי סעיף 1) והיא מאפשרת את קצבי התמסורת הבאים:
תכולה קצב (מסלייש) | קבוצה
0 אפיקי דיבור | 2.048
4 קבוצות ₪1 | | 8448
4 קבוצות ₪2 | | 34.368
4 קבוצות ₪3 | | 139.64
שיטת 508 היא השיטה המועדפת כיוס, ומחליפה בהדרגה את שיטת אפפ. הקצבים הס סינכרונייס
(כלומר כפולות שלמות), דבר המקנה לשיטה זו יתרונות רבים:
קצב (מסל'/ש) קבוצה
10
000
20
שכבת אזג יוצרת את התא (וו06) בעל 53 בתים, מתוכם 48 בתי נתונים ו-5 בתי כותרת. הכותרת מכילה
את שדות הניתוב, סוג המידע, עדיפות ותיקון שגיאות.
שכבת ]הא (ז9ץ18 403018110 ואדה) מתרגמת מנות מסוגים שונים (בעלות אורך ופרמטרים שוניס) לתאי
ואזה, ולהיפך. קיימים מספר סוגי +44, בהתאם לסוגי השירותים השונים.
ציור 18.4 מתאר את סוגי השירותים השונים (0185565 6סוז56) המסופקים עייי אזג, בהתאם לפרמטרים
הבאיס:
₪ תזמון (סינכרון) בין שני הצדדים: נדרש או לא.
₪ סוג השידור: קצב קבוע (088) או קצב משתנה (88₪)).
₪ סוג התקשורת: 600 (160180ז0 חסו0הח00) או 01 (1655ח0ו601הח00).
61485 8 ] 61.55 2 ] 61455 6
דיבור,
5 חד
את =
ציור 184 - סווג שירותי אדג
השירותים מוגדרים לפי:
01855 - שירות 60, קצב סיביות קבוע (088), ונדרש תזמון בין שני הצדדים. דוגמאות: יישומי דיבור
ווידאו. נתמך עייי 441.1 (השירות נקרא גם חסוזפטוחם ווטסזוס).
8 55 - שירות 60, קצב סיביות משתנה (8₪/), ונדרש תזמון. דוגמאות: דיבור ווידיאו דחוסים. נתמך
עייי 2 ]ג.
6 01855 - שירות 00, מפט, ללא תזמון. דוגמאות: 25.א ,ח" פו/פסד. נדרש 3/4 הג או 15אא. מסגרות
אג! מטופלות גם הן עייי 4415.
5 01855 - שירות 01 ,מפט, ללא תזמון. דוגמאות: פו/פ0ז, 05ו58. נתמך 3/4 הג או 15אה.
א 01858 - שירות 60 או 64, קצב סיביות משתנה. נועד לשרותים המוגדרים עייי המשתמש.
בנוסף לשני סוגי השידור שהוזכרו לעיל (088 ו-88/) ה-וחטזס] אזה הגדיר שני סוגים נוספים:
₪ 088 8919 811 801890ספחט) - הנתונים נשלחים לרשת ללא כל התחייבות מתי ואם בכלל יגיעו ליעדם.
₪ הג (₪319 8 6ופגוואו) - מנצל רוחב-סרט קיים ברשת (כמו חפט), אבל קיימת התחייבות להעביר
רוחב-סרט מינימלי, וכן יש איתותים לתחנה השולחת על עומס ברשת (686080%= חסו051ַח60).
פרק יח - אדה
11:
4. מבנה תא זה
- [ הירד .. הק ו ו 0
בשיטת זג כל סוגי המידע מתורגמים לתאים קצרים (8ו061), בעלי אורך קבוע של 53 בתים: 48 בתי
מידע ו-5 בתי כותרת, כמתואר בציור 18.5.
'!'-- 8 בתים ----%>! 5 בתים י ר-
ציור 18.5 - מבנה תא וזה
השימוש בתאים בעלי אורך קבוע וקצר מקנה ל-זאזה מספר יתרונות:
₪ יכולת מיתוג בחומרה - מתג אזג קורא את הכותרת וממתג מייד את התא ליעדו.
₪ יכולת העברת כל סוגי המידע - תאי אזא יכולים להיות שווי-ערך לריבוב ואפז, ולטפל במידע הדורש
קצב קבוע (כמו דיבור ווידאו), וכן במידע בעל אופי מתפר (כגון אג.)).
₪ שמירה על רמת שירות - ניתן להעריך את השהיות המיתוג והתמסורת במערכת, ולהבטיח רמת שירות
(005 = 561105 01 עווופט0) לכל סוגי התנועה: דיבור, וידיאו, נתונים וכוי.
₪ עיבוד מקבילי - תאיס באורך קבוע מאפשרים להשתמש בטכנולוגיות מיתוג חומרה המבוססות על
עיבוד מקבילי, ולהגיע לקצבים גבוהים מאוד.
ההחלטה על גודל התא לא היתה פשוטה, ובשנים 1987/8 התנהל ב-דזוסס ויכוח בין תומכי שתי הצעות:
א. הצעה לתא קצר בעל 2 בתים, שנתמכה בעיקר עייי חברות הטלפוניה, שטענו כי הדבר ישפר את
איכות הדיבור, יקטין את ההשהייה וימנע את הצורך בציוד לביטול הד (חסו08006|!81 סחסם).
ב. הצעה לתא בעל 64 בתים, שנתמכה עייי אנשי ה-אג, שטענו כי חשוב לשמור על טפפחזפטס נמוך,
ועל נצילות טובה של הרשת.
בסופו של דבר הוחלט על אורך תא של 48 בתים (המהווה פשרה בין שתי הגישות), ובתוספת 5 בתי
כותרת (גם כן תוצאה של פשרה), וכך התקבל התקן הימוזריי של 53 בתים לתא וודהג.
הפורמט של תאי 21% בממשק |( (161800ח| אזסעצוסא-501), הממשק שבין המשתמש לבין הרשת, מתואר
בציור 18.6.
8 בתים
2
₪
-
סס
5
'
ּ
ב
2
5
5
5
2
2
5
+
52
=
השידור מתחיל בסיבית מסי 8 של בית מסי 1 ונגמר בסיבית מסי 1 של בית מסי 53 (סהייכ 424 סיביות).
השדות של כותרת התא הם:
₪ 66 ([0זה60 שסן" 10ז8ח66) - שדה בעל 4 סיביות הקיים רק ב-ואט, שנועד לבקרת זרימה.
₪ |ק (ז0וו1ה06! 081 |הטזוצ) - שדה בעל 8 סיביות המגדיר יימסלול וירטואלייי. יימסלוליי הוא צינור
"שמןיי שדרכו עובריס מספר אפיקים.
₪ וע (ז₪631000! ופחחאח6 ופטוזוט) - שדה בעל 16 סיביות המגדיר ייאפיק וירטואלייי. 64,000 אפיקים
וירטואליים (ס/) יכולים להימצא במסלול וירטואלי (פט), ו-256 מסלולים וירטואליים יכולים להימצא
בממשק ואט אחד.
₪ זע (פסעד הְבּסוַעְ0) - מציין את סוג התעבורה הנמצאת בשדה הנתונים (מידע של משתמש או מידע
ניהולי), סוג ה-+א, וכן מציין מצב ח0ו8851ַת60 ברשת (כמו א6ם; ברשת מ]ץ).
₪ 010 (ץווזסוזס 1055 [[66) - סיבית אחת, המציינת שאפשר להשמיט את התא במקרה של עומס
(אם 015=1).
₪ 150 (|סז)חס6 זסזזם ז110900) - שדה בעל 8 סיביות, לגילוי שגיאות בכותרת התא. אם תחנת זא קולטת
תא שגוי, היא משמיטה אותו מייד, והפרוטוקול העילי חייב לשלוח תא אחר.
החהדדרדדדדדררדרדההרדדדרהררררדדרדדדרדררררררדדדידדלדרהרדררדדרררדרדרידדררהרדהרלרררדדררידדדדדלדררדההררדרדררהההררדדרד--997-- 7-ה -הה-- 9 ד----₪
פרק ייח - ואדה
270
1 43
2 4
3
לו
ציור 18.7 - מסלולים ואפיקים וירטואליים
הציור מתאר מתג פ/, המסוגל למתג מסלולים שלמים. לדוגמה: מטלול 4=וקצ מתמתג למסלול 7=|פ/,
מבלי שהאפיקים בתוכו משתנים. לעומת זאת, מתג סש ממתג אפיקים וירטואליים, תוך שהוא משנה
את הכינויים שלהם. באופן כללי, מתג אד מבצע תרגוס של זוג וסע/ופש בכניסה, לזוג וס//ופץ שונה
ביציאה, כפי שהדבר מתואר בציור 18.8. יימעגל וירטואלייי (סץ), כפי שהוגדר בסעיף 2, מורכב מצירוף
של וס//וקש שונים, שהוגדרו עייי המתגיס לאורך הדרך.
ציור 188 - פעולת מתג ואזה
המתג מפענח את כותרת התא, קורא את נתוני המסלול והאפיק בכניסה, ולפי טבלת הניתוב מחליט
לאן למתג את התא. המתתג בונה כותרת חדשה לתא, ומפנה אותו ליציאה הנדר
שת. כל וה מבוצע בחומרה,
במחירות גדולה.
שש |
פרק ייח - ואדה
5. ממשקי 4 ודה
בטופולוגיית אד מוגדרים 4 ממשקים עיקריים (ראה ציור 18.9):
רשת ]1 רשת ]א 41 רשת ]א ציוד קצה
ציבורית ציבורית פרטית |
6ופטו 1 6 6
זאא זאא זא
02-) פאא-) פאש-ץ)
ציור 18.9 - ממשקי רשת אזג
ממשק |א-ק (6906)חו אזסש00501-00-60 סזפטוזס), הוא הממשק שבין ציוד קצה |אזא, לבין רשת וז פרטית
(רכות |אז3 או מתג אזה פרטיים). מבנה התא בממשק ואש מתואר בציור 18.6, וכפי שראינו, שדה ה-וקץ
הוא בעל 8 סיביות, ושדה ה-וס/ הוא בעל 16 סיביות. במיליס אחרות, בממשק ואט אחד ניתן להגדיר
עד 256 מסלולי ופש, וכל מסלול ופש יכול להכיל עד 64,000 ייצינורותיי (אפיקים) של וסצ. יש לציין כי
72 אפיקי וס הנמוכים בכל ופצ נשמריס למטרות של ניהול ובקרה, ואינם ניתנים לשימוש רגיל. לדוגמה:
אפיק האיתותים התקני הוא 0=|פץ ,5=וסע, וערוץ הניהול (הנקרא ואוו) משתמש באפיק הוירטואלי
0=וסץ ,16 =01/.
ה-חזטזס" ואדה פירסם מספר גירסאות לממשק ואט במשך השנים, המטפלות הן בממשק ואט הפרטי
(ואט-פ) והן בממשק ואט הציבורי. הגירסאות מטפלות בהגדרת הממשקים הפייים (אספ ,808 ועוד),
שכבת ואזא, ניהול ותחזוקה, איתותים בין המשתמש לרשת, ועוד.
ממשק |אא-ק (67806!ח! אזסשס6א - אזסווסא סוהטוזק) הוא הממשק בין שתי רשתות אזא פרטיות. מבנה
התא של ואא-פ מתואר בציור 18.10.
בתים
ציור 18.10 - מבנה תא ואא-ק
השוואת תא ואש (ציור 18.6) לתא ואא (ציור 18.10) מראה כי בתא ואא אין שדה 665, ו-4 סיביות נוספו
לשדה ופש, שאורכו כעת 12 סיביות (4096 מסלולי ופצ אפשריים, במקום 256 מסלולי ופצ בממשק ואט).
הדבר מאפשר להגדיר יותר מסלולי פ בין הרשתות הפרטיות.
ממשק ואט סוופטפ - הממשק בין המשתמש ורשת זג ציבורית, או בין רשת אזג פרטית ורשת אזא
ציבורית (ראה ציור 18.9). הגדרות הממשק כלולות בהגדרות של ואש-ם.
ממשק ואא סוופטפ - ממשק בין רשתות זא ציבוריות. קיימות שתי הגדרות:
₪ |55!-8 (1677806ה! 57516 חַהותס!ושופזס)ה! סח פסהסזם) - אםו מתגי אזא שייכים לאותה רשת ציבורית.
₪ |0|-8 (167806ח| ז6!זזה6זס)ה! 6ה3ס0הסזם) - אם מדובר בחיבור בין שתי רשתות ואזא ציבוריות שונות.
ציור 18.11 מבהיר את הגדרות הממשקים הנ"ל.
פרק ייח - דה
(מיד4 שיזאץ)
ציור 18.11 - רשתות זה
6. איתות* ואע-ק
000008 טפ קסט8פטפ בהכשם קנט שר לסל מב ,רו ל
תהליך האיתותים מוגדר במפרטי ואש של ה-חחזטסש ואזג. התהליך מקביל לפרוטוקול האיתותים 0.2931
של ז-טזו, המבוסס על פרוטוקול 0.931 של אספו (חזור על פרק זי פסקאות 7 ו-9). האיתותים מתבצעיס
ב-806!ס-6, בדומה למתואר בציורים 7.18 ו- 7.19.
תהליך יצירת הקשר בין שתי תחנות !דג (וחוסם-סו-)חוסש) מתחיל בכך שתחנה ג שולחת בקשת קטו56
באפיק המיוחד לאיתותים (61=5/ ,0=ופ/), בממשק ואט. ההודעה כוללת את כתובת תחנה 8 (בפורמט
המוגדר בתקן ואט-פ), קצב ההעברה הנדרש, פרמטרי רמת-השירות (06-008וע561 וס עזוופטס) הנדרשים,
וכן נתונים נוספים. מתג ואזג הקולט את ההודעה, מפעיל פרוטוקול ניתוב מיוחד (ואא-פ) ומפיץ את
בקשת השירות לאורך הרשת עד למתג שאליו מחוברת תחנת היעד (8). בכל מתג לאורך המסלול מוכנסים
ערכי |ס//ופ לטבלאות הניתוב (כפי שתואר בציור 18.8), וכך נוצר מעגל וירטואלי ממותג (8/0). המתג
האחרון יפנה את בקשת טטו59 לתחנה 8 (באפיק האיתותים 5=ו0ע, 0=ופט), ויגדיר אפיק וס/אופ לקיוס
התקשורת. אם תחנה 8 מסכימה לקייס את השיחה היא שולחת הודעת )60חחס6, המועברת ברשת חזרה,
ולבסוף המתג הראשון מעביר הודעת 600801 משלו (הכוללת את הקצאת האפיק וסט/ופט) לתחנה א.
תחנה א מאשרת, ואז מתחיל תהליך התקשורת באפיק שהוקצה מקצה-לקצה.
כל הודעות האיתותים שתוארו לעיל מועברות באפיק המיוחד לאיתותים (01=5 ,0=ופ)). העברת הנתונים
מתבצעת באפיק שההקצאה שלו בצד 8 נעשתה עייי הודעת קט56, ובצד א עייי הודעת ו60חחסס. שים-לב
שהרשת (בכל צד) היא אשר קובעת את הקצאת וסץ/ופצ שבו תתנהל התקשורת. הערוץ החוזר הוא
בדרך-כלל בעל אותם וס//וקפצ (באותו ממשק), אם כי רוחב הסרט בכוון חזרה יכול להיות שונה.
תהליך התקשורת מסתיים כאשר אחד הצדדים שלח הודעת ₪616956, והצד השני אישר בהודעת
006 ₪616856. אפיק התקשורת מתנתק, וכל ה-וס//ופ לאורך המסלול מתפנים ליצירת אפיקי
תקשורת אחרים.
[8 א |
עד
(*) שיד זג
הח >
וז 0
1
1
א ו (*) 01 אא 6
ר------------- 4
0% סמאאסס | אא 6
ו
ו
1
| 6 זק
1 | 0
תת | | 55 זות
[
ו | 60
ציור 18.12 - איתותי ואט
* מגדיר 61ע/1פ
מבנה הפרוטוקולים הקשורים באיתותי ואט-ץ מתואר בציור 18.13. בשכבה השלישית נמצא פרוטוקול
1 (שנקרא בעבר 0.938), והמבוסס על פרוטוקול 0.931 של אספז. בשכבה השנייה יש 4 פרוטוקולים:
₪ בחלק התחתון פרוטוקול זג
₪ מעליו החלק המשותף (9-09ק חסווחס0ס) של 15ה ג
₪ מעליו שכבת 55008 ([000זסזק 180ח6וז0- הווה חס 0-0 המבצעת פונקציות קלאסיות
של אחז] 8ם: בדיקת רציפות המסגרות, תיקון שגיאות עייי שידור חוזר, בקרת תנועה, ניהול, ועוד.
הפרוטוקול נקרא גם 8.2110.
₪ בחלק העליון של השכבה השניה נמצא פרוטוקול 5801 (חסו1סתט= חסוו8חו6זסס0 501100-50001800),
המבצע פונקציות של תאוס בין 0.2931 לבין שכבת ה-אחו1 0919 (נקרא גם 6.2130).
|
=
12-|
פרק ייח - ואדה
שלושת הפרוטוקוליס העליוניס בשכבה השניה נקראים לעיתים בשם כולל .581 (1גג פַחוו803ו5).
בצד הרשת חייבת להיות מערכת דומה של פרוטוקולים ואט-פ, ובצידה מערכת איתותים ברמת הרשת
ואא סוופטם (01ו-8 או ו8-189 בהתאם לסוג המתג). פרוטוקול האיתותיס ברמת הרשת נקרא
ק0פ!-8 (1זגק ז050 90 0ח8008סזם), הוא משתמש בפרוטוקול ניתוב הנקרא 3-פזוא (השייך לפרוטוקולי
רשת האיתותים 587), והתאום בינו לבין השכבה השניה נעשה עייי פרוטוקול 0.2140.
א 0-1
* 1אא-6[פטץ [א6-0!פטק
בכ
ה ₪ אא אא
3
"0 7 0
0 0 0(
₪ או מא אא ןא אא מא שח ₪ אא אא
> 0 7?
0 0 0
4 .41,5)02( | .41,5)6(
* 2-1581 | או 8-101
מתג ציבורי
ציור 18.13 - מבנה הפרוטוקולים לאיתותי ואט-ק
7. חסוזג!טוחם אה (שאג.1)
[ כ גי י יווד סקפ ה תוביר הארו הנקי הקנ ה
כמות גדולה מאוד של רשתות ויישומי אג.1 קיימים כיוס בעולם, והכמות עולה בהתמדה עקב הוזלת
המחירים ושיפור הביצועיס של הרשתות (ובמיוחד אתרנט). אין לטכנולוגיית אזג כל סיכוי להתפתח
אם לא תימצא הדרך לשילוב בין ואג לבין רשתות אג1 קיימות. ה-חטזס ואדה הבין ואת היטב, ופיתח
את שיטת ה- שאג/, המאפשרת שני דברים בסיסיים (ראה ציור 18.14):
₪ חיבור בין רשת אג.! (אתרנט או טאייס) לבין רשת א אחרת (אחת או יותר) כשביניהן יש
רשת ווזו.
₪ קישור בין שרת עם ממשק ואזג לבין תחנות המחוברות ל-אא1.
לשם כך הוגדר ממשק ואט-) (ואט פאג |), שבעורתו מתחבר ה-אג. לרשת ואזה. תקן ואע-! הראשון אושר
בשנת 1995 ע'יי וחטזס ואדה, והוא מאפשר לרשת זא להידמות לרשת אג/1. במילים אחרות, כל ציוד
ויישומי א.+ ממשיכיס לעבוד כרגיל, תוך ניצול יתרונות ה-ואזג. גם אם כרטיסי הרשת (סוא) יוחלפו
בכרטיסי ואדא, הפרוטוקולים והיישומיס הקיימים ימשיכו לעבוד, וההשקעות לא תלכנה לאיבוד.
קיימים מספר הבדלים מהותיים בין צורת העבודה של אג ! ו-ז:
א. א) עובד בשיטת 658!ח0ו)60חח60 (01), לעומת דה העובד ב-166ח18ז0-חסו801החס6 (60).
ב. = שידור: 80900961 |-ז85ס₪וטא (לקבוצת משתמשים, אך לא לכולס) מיושמים בקלות ב-אג.,
ומשתמשים בהם לעתים קרובות. ברשתות ואזא, לעומת זאת, כל הקשרים הם נליץ. לכן שירות
פאג! חייב ליצור מנגנון של יישכפוליי המסגרות ושידורן לכל אוכלוסיית ה-6אג .
ג. | כתובת 6א של אג1 היא בת 48 סיביות, ואינה תלוייה בטופולוגיה של הרשת. כתובת ואזא היא
בת 20 בתים. שרות 5א3! חייב לתמוך בתרגום כתובות בין הסביבות השונות.
4
-
שי
רי
90
--
ו
2
ב
5
5
5
8
2
ש₪
-
ו בר ו הּ
פרק יח - ואדה
ציור 18.14 מתאר רשת זא תומכת שאג 1. זוהי למעשה רשת ואזג, המורכבת ממתג ואזג אחד או יותר,
אולס נוספו לה מספר מרכיבים:
₪ 50 (וחסווס שאג.1) - ציוד קצה בעל ממשק ווזג, המסוגל לתרגם כתובות מ-אג. ל-שזא (ולהיפך),
ובעל ממשק תקני לפרוטוקול בשכבה גבוהה (למשל 10)). לכל 150 יש כתובת אזג ייחודית אחת,
הקשורה בכתובת ₪46 אחת או יותר, שניתן להגיע אליהן באמצעות כתובת וזו הנייל. במקרה של
מחשב ואזה, יש קשר לכתובת ₪40 אחת. במקרה של מתג אג! - יש קשר להרבה כתובות 6!₪,
המשוייכות לרשת אג .6 (אג.1 3160!טחם) המסויימת. הממשק לרשת של ה-86/ הוא ואש-].
₪ 155 (זסשז56 שא 1) - מבצע את פונקציית הבקרה של ה-אג 1ם. יש רק אחד מסוגו ברשת, בעל כתובת
ודה ייחודית. הוא אחראי לרישוס ותרגוס כתובות ₪46 לכתובות ואזו.
₪ 805 5600 הוסחאח( 300 0800851זה) - שרת שידור כולל. מבצע שידור כולל לכתובות יעד בלתי ידועות,
ומפנה שידורי 01110881 (-0800881זפ ללקוחות בתוך אא ₪1 מסויים. כל 1.50 ברשת אא ₪1 משוייך
ל- 808 אחד, אבל ייתכנו מספר שרתי 805 בתוך אג 1ם. לכל 805 יש כתובת ואזג אחת.
₪ ₪05 (ז6עז56 הסו8זטט1חס0 פאה 1) - משייך לקוחות (1₪0) לרשת אג.₪1 עייי הפנייתם לשרת 168 השייך
לאותו א 1ם. שרת 1505 אחד מסוגל לתמוך בכמה אה ₪1 באזור מסולים.
ה-וחטזסת ודה השאיר חופש פעולה ליישוס המיקום הפיוּי של השרתים הנייל. לדוגמה: שלושת השרתיס
יכולים להיות בנויים בתוך מתג אזא כיישום אחד, או לחילופין, הם יכולים להיות מבוזרים בתוך הרשת.
שרותי פאג/] פועלים בשכבה השניה, והס לחלוטין בלתי תלויים בפרוטוקולים העיליים (ראה ציור
5, ולכן יכולים לטפל בפרוטוקולים הניתנים לניתוב (קו/קסד ,דמאסמם), אך גם בפרוטוקולים בלתי
ניתנים לניתוב (זא.1 ,54 ,פסופוסא).
ל
2
2
רש
1
סס
-
'
ב
ם
5
₪
₪
5
|
-
ב
-₪
ב
3
5
ם
ג
9
>
4
1
₪
איך פועל סאג .|
1 אתתחול - 150 פונה ל-1508 ומחפש את כתובת וזה של 1₪8, כדי להצטרף ל-א 1ם. ה-10 משתמש
בהודעת ניהול מיוחדת (וואו) המופנית למתג שלו כדי לנסות ולהשיג את הכתובת של ₪05ש, או
מתקשר ישירות ל-1₪05 תוך שימוש באפיק 0=ופ/, 17=וסץ (המוקצה למטרה זאת). לאחר שמצא
את המיקוס של 505), ה-150 מתקשר אליו, ומקבל ממנו את כתובת ואזג של 8שו, וכן פרמטרים
נוספים (סוג ושס ה-אג ₪1, אורך מקסימלי של מסגרות המותרות ב-א 1ם). ה-₪0! מוטר ל-1505
את הפרטים שלו (כתובת ווזג, כתובת 6, סוג ה-א ואורך מקסימלי של מסגרות).
2 הצטרפות - ה-150 מתקשר ל-155 ושולח בקשת הצטרפות (₪60085 חזסנ), הכוללת את כתובת
וזה שלו, סוג ה-אג1, אורך מקסימלי של מסגרות וכוי (מידע זה נשלח ל-18 במידה וה-150 לא
הצליח ליצור קשר עם ה-₪05)). ה-55 | מאשר ההצטרפות עייי שליחת 56חסס65ח חוסנ (או אינו
מאשר ההצטרפות, ואז ה-150 צריך להתחיל מחדש), וכן נותן ל-150 מספר זיהוי מיוחד
הנקרא פו0ש].
33 אתחול ה- 809 - לאחר שנרשס ב-158, ה-160 מבקש מה-185 את כתובת ואדה של 805. ה-180
מתקשר ל-805 ונרשם אצלו בטבלת ה-)080085ז8.
4 | העברת נתונים - כאשר ה-80 מקבל מנה מה-אג1, הוא בודק האם ידועה לו כתובת ואזא של
היעד והאם זוהי כתובת של שידור כולל. אם מדובר בשידור כולל, המנה נשלחת ל-805. אס לא,
הרי שמדובר בשידור לתחנה בודדת (851סוחט), ואז ה-150 בודק אם ידועה לו כתובת אזת של
היעד. אס ידועה - ה-160 משתמש באתות ואט ליצירת קשר עם היעד. אם ה-1₪6 אינו יודע את
כתובת זא של היעד, הוא שולח מסגרת פחה-ם | ל-1₪8. ה-1₪5 מחזיר את כתובת ואד של היעד
וה-150 יוצר איתו קשר. אם ה-88/ אינו מחזיר את הכתובת ה-80) מפנה את המסגרות ל-5ש8,
המשדר אותן כ-0800881ז8.
תקן פאג1 מתייחס לרשתות אטרנט וטאייס, אך לא ל-ופפ?. רשת אג/1ם היא בעצם גם רשת אג.ץ,
מאחר ושידורי ה-)080085ז₪ שלה מוגבלים רק לתחנות המשתתפות ב-אג ום. בפרק הקודם ראינו שאחת
המגבלות של רשתות אג' וצ היא חוסר התקינה. בעייה זו אינה קיימת ברשתות א₪1 משום שהתקינה
הושלמה עייי וחטזס: ואזא. אפשר לבנות רשתות אה וץ (אג.ום) תקניות על תשתית |אזא, ולחבר בין הרשתות
עייי נתב אזא, כמתואר בציור 18.16.
פרק יח - דה
רשת
א
-
ל ל
ל
לה עא₪4
ציור 18.16 - שימוש בנתב ואדה לחיבור בין א ₪1
הנתב מחובר בממשק פיזי אחד לרשת זה (תומכת שאג!). בממשק זה מוגדרים מסי ₪0!, שכל-אחד
מהם שייך ל-א₪1 אחר. כל אג.וץ יכול להיות קבוצת פו אחרת, שכל חבריה מוגדרים כקבוצת אג.ם,
והחיבור ביניהם נעשה דרך הנתב.
8 סו מעל וזא
008 תצק םכסה פופ פנש לצ סופתי הלש ,שב מ בגר ד ד ןד
שיטת שאג.] של ה-וחטזס" אזה איננה הדרך היחידה להעביר תנועה על תשתית ווזג. ארגון זזפו (ראה
פרק חי פיסקה 4.1) הגדיר שכבת ₪86 מיוחדת, המיועדת רק לעבודה עם פרוטוקול פו, הנקראת
ד זסט0 ק! ו01859103, והמתועדת ב-1577 6שח. ציור 18.17 מתאר את מבנה השכבות של 1577 6
בהשוואה ל-5א2.
] [1355108?)
]1 ולכ תוומ
תת
=
=
הת
1
(.-)
-
ו
=
|₪]
5
₪
5
ב
ה
₪
5
ב
ב
9
-ז
ב
רו
-
כ
ו
ב
4
ש
>
י-
4
כפי שתואר בפיסקה הקודמת, שא עובד עם כל הפרוטוקולים העיליים (הניתנים לניתוב וגס הבלתי
ניתנים לניתוב) ו'ימחביאיי לחלוטין את ה-ואזג מהשכבות הגבוהות. לכן, פרוטוקול עילי הר> על ואדה
באמצעות 12861.0 אינו יכול להנות מתכונות ה-005 של אדה, ומשתמש בעיקר ב-מ8ט, או חם.
7 ססחח לעומת זאת, תומך רק בפרוטוקול אחד (פו), ואינו מנסה לייחקותיי את כל שכבת 6וא. בעבודה
עם פו הוא יותר פשוט ויותר יעיל מאשר פאגו, ויוצר תקורה יותר נמוכה. תקן 1577 ₪0 מאפשר עבודה
עס מסגרות ארוכות (לדוגמה: יותר ארוכות מ-9000 בתים), דבר המוריד את תקורת התמסורת, ויעיל
במיוחד בהעברת קבצים גדולים (כמו קבצי אינטרנט).
יתרון נוסף של 1577 850 הוא אפשרות התמיכה ב-005 (06וא56 01 עָווּטס), מכיוון שהוא רץ ישירות
על ואדה ואינו חייב לדמות אג/1. ב-1577 ₪0 קיימת האפשרות למשתמשים, לדוגמה, להגדיר את
ההשהייה המקסימלית של כל תא, או את הכמות המותרת של איבודי תא (058. 0611). זה ייעשה עייי
פרוטוקול חדש 88/2 ([סססוסזק ח0ו/₪956/8 6סזטספטה) הנמצא כעת בפיתוח עייי זדפו. ה-שאג 1 אינו תומך
ב-008, בגירסה 1.0 (מתוכנן לתמוך ב-605 בגירסה 2.0).
ציור 18.18 מתאר את ארכיטקטורת 1577 6:ח.
%רדהדדדדדרררררדרדדרדרררהדר--רררהה9ה------5- 222222222 22
חההההחההקחהה-ההה=-הההפהרהההההההההההה5הה-הההההתסקה- 2422 .2-22
פרק י'יח - ודה
מתג ]1
תחנת 1/1/1577
נתב ]41
(*) = נתב השייך לשני אזורי 1,185
ציור 18.18 - ארכיטקטורת 1577 8-6
תחנות ואזה המריצות את פרוטוקול 1577 ₪56 (₪ בציור) מחולקות לתת-רשתות הנקראות
5 (61תפט6 | וּסוּפָס1). כל המשתתפים ב-115 מסויים שייכים לאותה תת-רשת פו. מנות פו מועברות
ישירות עייי מסלולי 00ש, ללא ייעטיפהיי בשכבת ₪6 בין תחנות השייכות לאותו 8ו1. תחנות השייכות
ל-115 שונים יימדברות" אך ורק דרך הנתב. משמעות הדבר שאם תחנה עוברת פיזית מ-15 ל-18ו, כל
תהליך העדכון מתבצע כמו ברשת פו רגילה (החלפת כתובת פו, שינוי ה-זפוטסח ]061901 בתחנה, ושינוי
ההגדרות בנתבים). רשתות א 1 קלאסיות יכולות להימצא רק יימאחורייי נתב, והקישוריות ביניהן חייבת
לעבור דרך הנתבים.
כדי להימנע מצואר-הבקבוק שיוצרים הנתבים, פותח פרוטוקול פחווא (וסססוסזס הסווט!650ח קסה זאסא),
כמתואר בציור 18.19. פרוטוקול פחמא מתאיס לרשתות ממותגות בכלל, ולא רק ל-אזה.
|
3 = 461₪056 א
6 מש ץ[סא אחא
7 = 02066010 8)8
תת
2
-
=
יס
-
סס
-
ו
ףּ
ו
2
חי
=
ףּ
-
-
5
=
₪
כן
3
1
-:]
2
2
בכל אזור 1/5 קיים שרת 5חא (זסז56 פס ואסא), המיושם בדרך-כלל עייי נתב. תחנה ₪1 הרוצה ליצור
מסלול מקוצר לתחנה ₪2, שולחת שאילתה (ו₪60065 וזא) לשרת 8ווא השייך לאזור שלה (מסי 1 בציור).
אם ה-8אא יודע את התשובה - הוא מגיב ל-1א. אם אינו יודע - הוא מפנה שאילתה לשרת 8א הבא,
בהתאם לטבלת הניתוב שלו (מסי 2 בציור). השאילתה מגיעה לבסוף לשרת פא השייך לאזור 118 שבו
נמצא ₪2, והשרת מגיב בתשובה (מס' 4 בציור). התשובה ממשיכה בחזרה, עד שהיא מגיעה ל-81. ₪41
כעת בונה מסלול וירטואלי ישיר בינו לבין 82, שאינו חייב לעבור דרך הנתבים.
בציור 18.17 מתואר גם פרוטוקול ₪85 (ז6שז56 חסוזט!₪650 4007055 51סטוטו) בצמוד ל-1577 סאה.
זהו פרוטוקול המבצע )8פסוווטז₪, ומשלים בכך את פעולת פו מעל וזא (בדומה לתפקיד ה-805 ב-שאג ו).
בשיטת שחוא תחנה יכולה לשנות את מיקומה הפיזי, ועדיין להשתייך לאותו 118 (דבר המפשט את
האדמיניסטרציה). תחנה יכולה גס להשתייך לכמה 118, ולגשת אל כל אחד מהס באמצעות אותו ממשק.
פ. גספוו
ןיי יכבה . כהעבשא= סמטוה הנתה ל
תקן פאג1 הושלם עייי ה-וחטזס אזה בשנת 1995, ופתר את בעיית גישור תנועת אא/1 על רשת וודה,
עייי יצירת שכבת סגו ואזה. בינתיים, ה-=דפו מצא דרך להפריד בין פונקציות הניתוב (פחווטסח) וההעברה
(פַחוזאוזס=) של מנות פו, עייי שימוש בפרוטוקולי פוא ו-1577 6=ח. ה-וחטזסת ואדה החליט להוסיף
ל-פאג.! את היתרונות של פרוטוקול פחחא, ולאפשר ניתוב רב-פרוטוקולים על ואזא (בניגוד לפרוטוקול
פן הבודד של זדפו).
ו
פרק יח - אדה
בפרוטוקול סק (זה זסטס |סססזסזקוווטא) מוגדרים שני מרכיבים (ראה ציור 18.20):
א. 0 (זח6ווס הסקא) - ציוד קצה ווזג תומך 08פא, היכול להיות תחנה בודדת או רכזת
א ] (מתג).
ב. 5 (זסטז90 ה 0קוא) - שרת ג 0פוא, המבצע תרגום כתובות לצורך ניתוב (נתב לדוגמה).
5א "א
ציוד קצה 71/1
תומך 1208
א
(שרת 1:043א)
וח
ציור 18.20 - מרכיבי סקוו
ה-ספו מסוגל לבצע פונקציות של העברה (פַחוזפאחס=), אך לא פונקציות של ניתוב. כאשר ה-0קוו₪ מאהה
תעבורה שכדאי לבצע עבורה ייקיצור דרךיי (כלומר, לעקוף את הנתביס), הוא מפעיל את פרוטוקול קחוזא
(שיטת הזיהוי אינה מוגדרת בתקן ופתוחה למימוש עייי היצרן). זה נעשה עייי שליחת שאילתה לשרת
5 הנמצא ב-81פוא באותו אג ₪ (ראה ציור 18.21). ה-0קוא יכול להכיל אחד (או כמה) 1₪6, והוא מסוגל
להתקשר לאחד (או יותר) פקוו.
\
6
/ ₪
-
נש /
ל רשת 11 //,
/
ב
מ
=]
-
א
כ
-
0
ה
5
5
פ
ם
5%
ב
9
ב
₪
2
47%
ם
-7
ב
=
-
ס
5
=
מידע בלבד
1 יכול להתקשר ל-802ו בשתי דרכים:
₪ באמצעות מסלול מידע העובר דרך שרת: פוא (המתפקדים כנתבים).
₪ באמצעות מסלול מידע מקוצר (וטסחסח6), הנוצר עייי שאילתות בין ה-א השוניס (הנמצאים בתוך
5 כפי שתואר בפיסקה הקודמת. המסלול המקוצר עובר דרך מתגי ואד בלבד, ולא דרך פפוא.
ציור 18.22 מסכם את שלושת השיטות להעברת פרוטוקולים עיליים (בייחוד פו ו-אפו) על רשת ואדג.
וכ
ב
=
41
א
כ
-
0
5
כ
רו
-
=
%
-ם
כ--|
5
=
₪
₪
<>
0. וזה בקצב 25 מטלייש
0 00 ונ שד ללמ לס בלס הממיה ברמ וה 7
בתחילת שנות ה-90, כאשר החלו לדבר לראשונה על יישומי אזג ברשתות מקומיות, הדעה המקובלת
היתה שטכנולוגייה זו תתאים לתשתית הקמפוס, ופחות לציוד הקצה. ההנחה היתה ש-שזא יעבוד
בקצבים של 155 מסלייש ומעלה, שהם מעל ומעבר לצורך ולתקציב של משתמש קצה.
בשנת 1993 החלו כמה יצרנים להעלות את הרעיון של שימוש במתגים וכרטיסי ממשק ואזג בעלי קצב
נמוך (וכמובן מחיר נמוך), כך שיתאימו ליישומי קצה. לאחר התלבטות בין קצב של 25 או 51 מסלייש
ה-וחטזס" אזג אישר בשנת 1995 תקן ל-אזג בקצב 25 מסלייש (למען הדיוק 25.6 מסלייש).
6-ההדרדדדדדדרדדררדרדדררדדרדרדרררררידדדדדרדדדדדדדדדרדדדרזרדרדרוררדדדרדרהרדדדדררדדזדדדדדדדדדרדדדדררדדדרדדרדדדדדררדדדדרדדרדרדרדהדרדהדהדררררררהררדרר--₪
פרק ייח - ואד
מספר יצרנים החלו לספק מוצרי אזג (מתגים וכרטיסים) בקצב 25 מסלייש: יבמ, מאדג, 6עש, ודה,
ועוד. יתרונם הגדול של מוצריס אלה הוא מחירס הזול, שהפך אותם לתחרותיים מול טאייס. יתרון נוסף
הוא אפשרות העבודה עם כבלי פזט (קטגוריה 3), שהס מאוד נפוצים. כרטיסי 25 מסלייש כוללים בדרך-כלל
גם תוכנת שאג!, כך שאפשר להריץ עליהם יישומים קיימים מעל ואזא (ללא שינוי). בנוסף לכל היתרונות
האלה הם תומכים ביישומי מולטימדיה (דבר שאינו נכון לאתרנט וטאייס). חסרונם הוא הצורך להחליף
את כל כרטיסי הרשת - משימה יקרה, יחסית, ועשוייה להשבית את הרשת בתקופת המעבר.
ציור 18.23 - מתאר רשת זא 25 מסלייש טיפוסית:
שרתים מרכזיים
ור
חוור
ב
ו
לרשת
מתג ]8 ה
(0א155) ציבורית
(*) הנתב מיותר אם מתג 41/1 תומך בניתוב 1.3
ציור 18.23 - רשת זח 25 מסלייש טיפוסית
מתגי ואדה 25/155₪ מוצעים היום עייי מספר יצרנים. הס מאפשרים חיבור תחנות אזא 25 מסלייש, וממשק
אחד (או שניים) בקצב 155₪. לממשק אחד ניתן לחבר שרת מקומי מהיר, והממשק השני יחובר למתג
ואד 155, המשמש כתשתית הרשת. למתג המרכזי יחוברו השרתים המרכזיים וכן נתב. הרשת בציור
3 יכולה לתמוך ב-אג1/, כך שהזזות ושינוייסם של משתמשים נעשים בצורה מאוד קלה ופשוטה.
1. אהו
שיטפ בו לבפ המקר קל יר "קה
רשתות ₪48 860016 8פזה הפזווסקסזוסוו) שייכות למשפרת שגוה וופס, מכיוון שאף הן עובדות עס תאים
קצרים של 53 בתים. ייעוד רשתות אגוו הוא לאפשר קישוריות בין רשתות מקומיות (אג.), מחשבים,
מרכזות טלפון, וכוי באזור מטרופוליטני. לכן ה-אא צריך לעבוד בקצב גבוה ולכטות אזור גיאוגרפי
נרחב (לפחות בקוטר של 50 קיימ).
רשת אאא מספקת שירות הנקרא 5105 (006ז56 0818 ז1פ80ף6וח-וזוטז! 66ח0זוו6), והארכיטקטורה נקראת
8 (808 08 טסט ספוטטוזופוס). הטיפול בתקינת רשתות אלה נעשה עייי פטפו והתקן נקרא 802.6.
גם 180 אימץ את התקן, והוא נקרא 8802/6 180
משמעות השס 8פ0ם היא כי קיים פטם כפול, כלומר, שני ערוצי תקשורת נפרדים העובדרים דרך כל
הצמתים ברשת. הגישה לערוצים אלה נעשית עייי ניהול תוריס לכל ערוץ. ארכיטקטורת הערוצים יכולה
להיות ייפתוחהיי או ייסגורהיי, כמתואר בציור 18.24. רוב רשתות אגא עובדות בארכיטקטורה סגורה
בגלל תכונות השרידות שלה.
1 10
2 פטום צומת 7 צומת 5
5 8
5 טפ
א. ארכיטקטורת 20222 פתוחה
1 71080 01 1680
8 פטס 83 פטס
4
-
4
אק
סס
-
:
5
-
5
5
₪
ב
₪
-
בש
ם
5
ם
ב. ארכיטקטורת 20225 סגורה
פרק י"ח - שודג
א
1
0
שני הערוצים פועלים באותו קצב, אך בכוונים מנוגדים. לכל ערו יש צומת התחלה (₪680606), המנהלת
את הערוצ וצרת חריצי-זמן 51019 פוחוד) בעלי אורך קבוע. הצמתים המחוברים במקביל לשני הערוצים,
מכניסים נתוניס לתוך חריצי הזמן בשיטת גישה מססם. כל צומת יכולה לקרוא ולכתוב נתוניס לתוך
כל ערוץ. צומת 5 קוראת את כל חריצי הזמן שעוברים בערוץ 8, והגיעו מצומת ד. בכל חריץ כזה יש
סיבית ₪ (ח8100ז₪656) המציינת שצומת מסויימת לפני 5 (למשל צומת ז) הזמינה חרי זמן. בציור 18.25
אנו רואים שצומת 5 מוהה 3 ייהזמנות" בערו 8, המאופיינות עייי סיבית 1-א. כעת, על צומת 5 להמתין
ולתת ל-3 חריצים פנוייס (8=0) שיחלפו בכיוון ימינה בערוץ 4 אל הצמתים שהזמינו אותם. אס צומת
5 הזמינה חריץ (עייי סימון 8-1 באחד החריצים הפנויים בערוץ 8), היא תוכל להשתמש בחרי הרביעי
בערו א ולכתוב לתוכו מידע המופנה לצומת הנמצאת *מינה. אם צומת 8 רוצה לשלוח מידע לצומת
אחרת הנמצאת שמאלה ממנה, היא צריכה לסמן 8-1 בערוץ א, ולהמתין לתריץ פנוי בערו 8.
ג. 3 חריצים ריקים חלפו,
כעת תור צומת 5
ב. צומת 5 יודעת שעליה
להמתין 3 חריצים
א. 3 חריצים עוברים ליד צומת 5 עם 38=1
ציור 18.25 - איך עובד 8פסס
כל הפעולות שתוארו לעיל מנוהלות עייי מונים הנמצאים בכל צומת, בכל כוון. החריצים הס באורך 53
בתים (בהתאמה ל-אזה), וכוללים בית אחד של כותרת ו-52 בתים של מידע. בית הכותרת מכיל את
הסיביות ₪ (חסוופטז650ח) ו-8 (עְפטם) שהוזכרו קודם, וכן שדות נוספים השייכים למנגנון הגישה.
ה-05ו8% עובד בשיטת 658!ח0ו801חחס6 בקצבים מהירים מ-2 עד 45 מסלייש. הוא משמש בייחוד לחיבור
רשתות אגי,בעזרת נתבים המכילים ממשק 55ו88,הנקרא ל!5 (|סססוסזש 806!זסוחו 5%105). רשת 5פו5₪
טיפוסית מתוארת ציור 18.26, ובה אנו רואים שני נתבים מחובריסם באמצעות הרשת
צחע ]1 זפ
ציור 18.27 - מבנה הפרוטוקולים ברשת 81105
פרוטוקול פו5 מחולק למעשה ל-3 פרוטוקולים, ומעליהם נמצא פרוטוקול 116 הנתב מחליף את פרוטוקול
0 בפרוטוקול פו5 ושולח את המסגרת לרשת. הנתב הנגדי מבצע פעולה הפוכה, וכך שתי רשתות אג .1
מתקשרות בקצב גבוה.
רשתות 05/ו5% מופעלות בארהייב ובמספר מדינות באירופה, וגס באר ייבוקיי מפעילה שירות כזה. אולס
הטכנולוגיה הצליחה רק בצורה מוגבלת, ייתכן בגלל מחירה הגבוה, או אולי בגלל שהפסידה במערכה
מול אזה, בעל הטכנולוגיה והתכונות הטובות יותר.
%-777-----ד-
ב ל ונ שב ב כ מש שש יש שו שב שש שש שש שב שש 6 כ כ ב שי ככ שם םקצשום ב כ כ בובו שוש ש2 שוש בוש םשב בשש םשש שו שש שש שוב ש= = -₪
פרק ייח - ואד
2 עיבום פרק י"ח
[ ו
בתחילת פרק זה ראינו את החסרונות של רשתות התקשורת הקיימות, שהביאו את ה-דזוס6 להכרזה
על כוון חדש בפיתוח רשתות הטלקומוניקציה שנקרא אפפו8. רשת אספום אמורה להיות רשת גלובלית
אחת, שתספק את כל מגוון השירותים של הרשתות הקיימות, וכן תספק שירותים עתידיים (שעדיין
אינס מוגדרים). ה-אפ8ו8 מתבסס על שיטת העברה חדשה הנקראת אדג, ובה כל סוגי המידע מועבריס
עייי תאים קצרים בעלי 53 בתים (48 בתי מידע ו-5 בתי כותרת). לכן השיטה נקראת גם יימיתוג תאים".
לטכנולוגיית אזג יש מספר יתרונות:
₪ האורך הקצר של התאיס מבטיח השהייה מינימלית, לכן יש ל-אזג היכולת לטפל בתעבורת דיבור
ווידאו, וכן בתעבורת נתונים בעלי קצבים שונים.
₪ האורך הקבוע של התאים מאפשר יכולת מיתוג בחומרה, שמשמעותו מהירות עבודה גבוהה.
₪ התאמה לרשתות טלקומוניקציה (כגון רשת ייבוּק") וכן לרשתות מקומיות (אג.).
ה-ואז פועל בצורת עבודה של 066חפוז0-חסו1ס6חחס0, עייי מסלולים וירטואליים היכולים להיות קבועים
(0פ) או ממותגיס (8/0). לצורך יצירת המסלולים הממותגים משתמשים במנגנון של איתותים בין
המשתמש לרשת (ואט) ובין רשתות שונות (ואא). הקצאת רוחב-הסרט למשתמשים נעשית בצורה אסינכרונית
בהתאם לצרכים.
ה-אזג שהוגדר לראשונה עייי ה-ד-טדו (דזו00) עבור רשתות ציבוריות, נקלט תחילה דווקא במגזר הפרטי,
ונדחף ע''י ה-וחטזס? אדה ליישומי אג. ואדה. פרוטוקול מיוחד הנקרא שאה 1 פותח ע'יי ה-וחטזס" וחדת
במטרה לשלב רשתות א1 עס רשתות אזג, ולאפשר ליישומיס להמשיך לעבוד כרגיל. בהמשך פותת
פרוטוקול מתוחכם יותר, 04פוא, המאפשר ניתוב רב-פרוטוקולים מעל ואזה. ארגון זזפו פיתח במקביל
את פרוטוקול 1577 יזח המאפשר עבודה של פו מעל אזה, ובהמשך פיתח את פרוטוקול שמא המאפשר
יצירת מסלול וירטואלי ישיר בין תחנות השייכות לרשתות פו שונות (ללא מעבר דרך נתבים). תקינת
חדת ממשיכה ע'יי ה-וחטזסם ואדה וכן עייי ד-עזו. מספר רב של רשתות אג 1 אזג כבר פועלות בעולם, וכן
החלו בבניית רשתות זוזג ציבוריות.
רשת אגא בארכיטקטורת 5ו5%₪, שפותחה באותה תקופה עייי פפפו, לא הצליחה לצבור תנופה, ולמעשה
הפסידה מול ה-אזג העדיף ממנה.
1. רשתות התמסורת כיום (הסס)
2
רשתות התמסורת כיוס מבוססות ברמה הנמוכה על |אספ, כלומר על אפיקים בקצב של 64 קסלייש
המרובבים ביחד בצורה סינכרונית (כפי שתואר בפרק זי פיסקה 1). משמעות המושג ייסינכרונייי היא
כי כל האפיקים פועלים על פי אותו קצב שעון, ולכן סכוס קצבי הכניסה שווה לקצב המוצא. ב-₪010
אירופאי (המקובל גם בארצנו) קיימת מסגרת בסיסית בת 32 חריצי ומן החוזרת על עצמה 8000 פעמים
בשניה, ולכן אורכה הוא 12505. בכל חריץ זמן משולבת דגימה של דיבור (או נתונים) בעלת 8 סיביות.
כמות הסיביות הכללית המשודרת בשניה אחת היא:
0 סיביות לשניה = 8,000 מסגרות לשניה א 32 חריצים למסגרת א 8 סיביות לחריץ
כל חריץ זמן הוא שווה ערך ל-64,000 טיביות לשנייה (=8000 א 8 סיביות)
ציור 19.1 מתאר מסגרת 0₪פ בסיסית בתקן אירופאי.
אפיק 1 *-+|: | | 0 |
אפיק? *->
אפיק 31 *--+
250 סיביות=832 סימות)
ופ - ןוו - -- ]ו
0 ב
אק מרעתונים א אניקי דינור/ותוניס סיכון
₪
-
-
-₪
סי
-
,
ב
₪
-
-
=
=
(6
.5
רו
ם
₪
ב
5
5
ףּ
4
ב
.
3
=
פרק ייט - רשתות אופטיות סינכרוניות
המשתמשים מקבלים רק 30 אפיקים, כיוון שאפיק ייסיי משמש לסינכרון ואפיק "16" משמש להעברת
האיתותים של כל יתר האפיקים.
ברמה הראשונה (הנקראת גם 51) כל האפיקים הם סינכרוניים. לא כן הדבר ברמות הגבוהות יותר. הרמה
השניה (2פ) פועלת בקצב של 8448 קסלייש ובה מרובבים 4 עורקי 61. סכוס הכניסות הוא 8192 קסלייש
(= 4 א 2,048) והוא נמוך מקצב 52. הסיבה היא שכל אחד מארבעת עורקי ₪1 מסונכרן עם בן-זוגו (הנמצא
בקצה הרחוק), אך לא עם שכניו במרבב 62. לכן במרבב 52 מוסיפים סיביות סרק (5ו8₪ פַחוז1טז5) כדי
לאפשר שידור משותף של ארבעת עורקי 1, ופיצולם בכל נקודה רצויה ברשת. תהליך דומה מתרחש
גם במרבבים הגבוהים יותר (3, 84 וכו'), והוא נקרא באופן כללי ריבוב
מסם (ץחסזפזסות פוש 0₪5ח0זת165/06ק), או ריבוב אסינכרוני, כמתואר בציור 19.2.
סינכרוני
> --------- -208---------
ציור 19.2 - ריבוב הפק
ציור 19.3 מתאר את שלושת תקני הריבוב המקובלים כיום. השכבה התחתונה היא תמיד סינכרונית
והשכבות הגבוהות הן אפ".
ות
2
2
-
-
0
1 3
ו
5
₪
יצ
2
-
5
ה
5
4
5
ם
₪
(כל המספרים במסל"ש)
החסרון הבולט בשיטת אספ הוא שאי אפשר לחלף אפיקי 64 קסלייש בצורה ישירה מהרמות הגבוהות,
אלא אם כן יורדים בצורה הדרגתית מ-54 (140 מסלייש) ל-₪3 (34 מסלייש), ל-₪2 (2 מסלייש) ורק אז
ניתן לבצע זאת. פרוש הדבר שבכל צומת תקשורת יש צורך להתקין כמויות גדולות של מרבבים לכל
כוון שידור, ופעולת ה-601חח00 055ז0 יכולה להתבצע רק ברמה הנמוכה (ראה ציור 19.4).
תמסורת קק
תמסורת 507
]155
ב=.... |
עמדת ניהול ,=
ציור 19.4 - השוואת תמסורת הפש ל-508₪
בשיטה הסינכרונית שתתואר להלן, כל רמות התקשורת הן סינכרוניות ולכן אפשר לבצע 661חחס0 058זס
ולחלץ אפיקי 64 קסלייש גם ישירות מהרמות הגבוהות.
2. התפתחות השיטה הסינכרונית
שהממטם פהתסאפטחקהמסט הכ מ הקפור התקב אבס הכנובב ב 7071 אבר , מנתג .>
השיטה הסינכרונית הוצעה לראשונה בארה"ב בשנת 1985 ע"י פזסס!!86 ונקראה
ד 50 (אזסאוזסא 01108 פטסחסזתסחץ6). השיטה הפכה לתקן אמריקאי (1.105ד 1פאא, 1.106ד ופא) ואחייכ
הובאה ל-דזוסס, שתרגם אותה לתקנים משלו (707. 6, 708. 6, 709. 6). יש לציין כי שתי משפחות התקנים
(דםא50 האמריקאית ו-5₪ של דדוס6) תואמות בחלקן, אך לא במלואן.
קצב דפא50 הבסיסי נקרא 515-1 והוא 51.840 מסלייש. קצבי זפא50 האחרים הם כפולות מדויקות
של מספר וה (בניגוד לקצבי אפפ שאינם כפולות מדויקות). קצב 508 הבסיסי הוא 155.520 מסלייש
והוא נקרא 1-₪זפ. קצב זה שווה לקצב של 5-3ד5 האמריקאי, כמתואר בטבלה הבאה:
פרק יט - רשתות אופטיות סינכרוניות
בתקני דפא50 מוגדרים כיום 9 קצבים ואילו בתקני ספ רק 4 קצבים. בקצביס הוהים (לדוגמה 155.520)
יוכלו דפא50 ו-50₪ לתקשר ברמת הסיב, אך לא בהכרח ברמת התוכן. שים-לב שהאות האופטי נקרא
זפ
1
3
9
2
8
4
6
8
83
קצב (מסליש)
00
10
0
000
220
110
120
20
(0
0( וכו') והאות החשמלי המקביל נקרא 815-1, 5-3ד8 וכו'.
3. יתרונות השיטה הלינכרונית,,
0007088 מ מש טס התיה קמה הנעט לעננ העולתי ןמיר 7
בפיתוח השיטה הסינכרונית הושקעה (ועדיין מושקעת) מחשבה רבה וכן בא לידי ביטוי כל הנסיון המעשי
שנצבר ברשתות חסט.
יתרונות הרשתות הסינכרוניות הס רבים ומגווניס:
א.
ממשקים תקנייס המבטיחים יכולת קישור גלובלית בין רשתות שונות. הדבר אינו אפשרי כיוס עקב
תקני אפפ שונים הקיימים בארהייב ובאירופה. ממשקים תקניים מאפשרים גם אספקת ציוד תואם
עייי יצרנים שוניס.
. גישה נוחה לאפיקיס שונים והפשטת תוכנית הריבוב. אין צורך בפירמידה של מרבבים בכל צומת
(כפי שראינו בציור 19.4), והעלויות של הציוד תהינה נמוכות יותר.
אספקת שירותים רתבי-סרט: קצבי התמסורת הגבוהים (2 מסלייש ומעלה) מאפשרים עמידה
בדרישות לשירותים רחבי-סרט. הקצבים הסינכרוניים מאפשרים גידול גם מעבר ל-10 גסלייש
(51%1-64) בעתיד.
. גמישות: מבנה המסגרות הוא גמיש ומאפשר טיפול בקצבים הנהוגים כיום (1.5, 2, 6, 34 מסלייש)
וכן בקצבים עתידיים ובלתי ידועים מראש.
ה. תתזוקה ותפעול: המסגרות השונות של 55 כבר כוללות רוחב-סרט המוקצה לפונקציות של תחזוקה,
שליטה, בקרת ביצועים וניהול אדמיניסטרטיבי. זה מאפשר לתת למשתמשים בקרה על רשתות
פרטיות, שרותים מתוזמנים (צְפ +01 6חוד) וכן זמינות ואיכות ברמה גבוהה.
4. עקרון השיטה הפונברונית,
0008 סמה הסה ער ד
שיטת 554 מבוססת על ריבוב סיפרתי סינכרוני, שבה כל אחת מרמות הריבוב היא כפולה שלמה של
רמה בסיסית. הרמה הבסיסית ב-558 נקראת 1-₪ד5 והיא מייצגת קצב של 155.52 מסלייש. המסגרת
של 1-ד5 היא מלבנית, בעלת 270 בתים לאורך ו-9 בתים לרוחב (ראה ציור 19.5), וחוזרת על עצמה
0 פעמים בשניה.
וס | ווק ₪ |
1-1
ו
2
-
-
0
%
[
5
רו
2
₪
ב
₪
2
ם
=
הד
1
=
-
0
הקצב :270 עמודות א 9 שורות א 8 סיביות א 8000 מסגרות לשנייה=155.520 מסל"ש
פרוש הדבר שכל משבצת במסגרת מייצגת אפיק של 64,000 סלייש (בדומה למשבצת ב-ספ, כמתואר
בציור 19.1). במסגרת יש, לכן, 2430 משבצות (=9 א 270) וקצב השידור הוא 155,520 קסלייש
(=64א 2430). תשע העמודות השמאליות משמשות כתקורה -261 העמודות הנותרות משמשות להעברת
מידע. לצורך העברת המידע מגדירים יימיכליםיי דמיוניים (זפחוגוחסס ופטחו=ס/), שכל אחד מהם מכיל
מידע ממקור אחד או כמה יימיכליםיי קטנים יותר.
זדדדרדדדרהרררדרדר----6
פרק ייט - רשתות אופטיות סינכרוניות
ו ->,
(052) זא 6.312 1
|
--+- - : ] .רו 066918 צט)וסין
(51) זא 2.048 ו ---- ה!אסנכןו)!גו1א
--+- 2 -. קתותקו!
0 פווקקהזת
(051) זא 1.544
ציור 19.6 - כללי ריבוב ספ
ציור 19.6 מגדיר את כללי הריבוב, או ייאריזת" המיכליס בתוך מסגרת 1-₪ז8. אות ₪ בקצב של 140
מסלייש מסודר בפורמט הנקרא 0-4 ונארז במיכל דמיוני 0-4 (במידות 9א2340=260 בתים). קצב התמסורת
של מיכל זה הוא 64א149,760=2340 קסלייש, והוא מכיל את 54 וכן תקורה מתאימה. בנוסף לכך קיימת
תקורת 804 (בעמודה העשירית משמאל) המתיחסת למסלול שאותו המיכל אמור לעבור (ראה ציור 19.7)
4
=
מל
יס
מ
,
שּ
מ
ב
5
רו
5
-
פ
ם
5
25
ם]
דוו
=
-
נש
ציור 1977 מגדיר צורות אחרות של ייאריות יי מיכלים קטנים יותר, כדוגמת 0-3/. 0-3 הוא מיכל במידות
9 בתים, שווה ערך ל-48,960 קסלייש. לכן מיכל זה יכול לקבל גם ₪3 (34 מסלייש) וגם בד
(45 מסלייש): שלושה מיכלי 0-3/ יכולים להיכנס למיכל 0-4 כמתואר בציור 19.7. מיכל 0-3 יכול להכיל
1 אותות של ₪1 (2 מסלייש), או 28 אותות של זד (1.5 מסלייש) כמתואר בציור 19.6. אות ₪1 מסודר
בפורמט הנקראת 0-12 (הספרה ייניי מציינת את הרמה הראשונה והספרה "?יי מתייחסת ל-2 מסלייש).
האות נארו במיכל הנקרא 0-12, ושלושה מיכלים מסוג 0-12ץ נאספים לקבוצה הנקראת 8-2טד. שבע
קבוצות כאלה נארזות במיכל 3, ו-3 מיכלי 3-ס נארזים בתוך מיכל 0-4ע (סהייכ 63 אותות ₪1
נארזים בתוך 1-₪ד5).
כפי שניתן לראות, אפשרויות האריזה הן רבות ומגוונות. מבנה ה-55₪ הוא גמיש ומאפשר טיפול
ברוחבי-סרט עתידיים, עייי התאמתם לאריוות השונות, או הגדרת אריזות חדשות. המבנה הסינכרוני
גם מאפשר מעבר לכפולות גבוהות יותר, תוך שמירה על מבנה האריזות הקיימות.
5. ציוד הס5
ב 4 [
א-ואד5 1-]אדפ 1 ל | נם/נ
(16 4 =א) [תו וה ו
א. [גחומחטו 1-/א51
אד
ד. ק0ז300/0 1-16א4/51-ןאיד5
1
1 ]א
0/0
ה. (51) ]6105560006 1060800
ב.0ק300/470 1-1א57
5 1
6 =א) 1
וח אדפ
ו. (/1-1/140%א 51) 0550000601ז0 0הב60בסזב
ציור 19.8 - ציוד 508 אופייני
ג. 5!התזותו6ך 16-/4/51-וא'ד5
א. |גחוחזפד 0-1ד5 (נקרא ג אוו ופחזווזפד): מרבב מספר אפיקי 6.703 ל-1-וד5. לדוגמה, 63 אותות
₪1 או 3 אותות של 83, או קומבינציה שלהם.
ב . זסאפוסווטו קסזס-66א (זא): מקבל אות 5-1 שמגיע ממערב (כך נהוג לכנות זאת), מוסיף או
משמיט אותות 53/81 (או אותות אחרים המוגדריס בתקן 6.703), ומרכיב אות ו-ז5 חדש לכוון
מורח.
ג . |חוחחזסד א-ד5: מרבב כניסות של פספוא 140 (4) ו-1-דפ ליציאה אחת בקצב 4-578₪ או 16-₪וד5.
שש 5 ₪
פרק י"ט - רשתות אופטיות סינכרוניות
ד . סה א-זאזפ: מקבל אות 4-₪דפ או 51-16 מכוון מערב, משמיט/מוסיף אותות של 64 או 1-דףפ,
ובונה אות 0-16ד4/8-וד5 חדש לכוון מזרת.
ה. 0801ח05500ז0 ₪ח8פ60וא: מקבל אות 1-וד8 מכוון מערב, ייאורזיי מחדש את האותות במיכלי סש,
ומשדר אות 1-₪דפ, לכוון מורת.
| . 0550000601ז0 שחהססהסזם: מקבל אות א-אד5 מכוון מערב (כאשר 16, 4 = א) ייאורזיי מחדש אותות
4 או 1-זפ, ומשדר אות א-אדפ חדש לכוון מזרח.
לסכום, ציור 19.9 מתאר רשת 558 טיפוסית שבה מותקנים הציודים שתוארו לעיל.
ציור 19.9 - רשת ספ טיפוסית
6. שרידות רשת חספ .
המק עמ 290 כוש 20 במ א בכש סוד לטפ שד ב בג
אחת התכונות החשובות של רשתות 50 היא השרידות שלהן, כלומר, יכולתן לעמוד בפני תקלות ונזקים
שוניס. רשת 508 בסיסית בנוייה משתי טבעות העובדות בכווניס שונים ומבצעות גיבוי אוטומטי, תכונה
הנקראת 508 (שחוח ַחוו63 5611).
נסקור להלן מספר שיטות הגנה לרשתות 808:
5 (חסוו60)סזק חסו5601 אסומטוטוא)
המושג חסו5601 אסופוווטוא מתייחס לקטע שבין שתי מרבבים (לדוגמה [אפח), ולפעמים הוא גם נקרא 108
ציור 19.10 - הגנת ספ ב. גיבוי א+1
בין המרבבים מותקן סיב, שבדרך-כלל אינו פעיל. כאשר יש תקלה בסיב העובד, נכנס מיד סיב הגיבוי
לפעולה (גיבוי 1+1). בגיבוי א+1 הפעולה דומה, אולס סיב אחד משמש לגיבוי א סיבים פעילים. שיטת
ספוא עובדת בין זוגות מרבבים, אולס אפשר לחזור עליה לאורך כל הטבעת. היא נותנת הגנה בפני תקלות
בסיבים, אך לא בציוד הריבוב. השיטה מתוארת בתקני טדו: 6.782 ,6.783 .
חסו601וסזק הוה
המושג ₪410 מתייחט למסלול מקצה לקצה. כפי שנראה בציור 19.11, ההגנה יכולה להיות 1:1 או א:1.
ב. גיבוי א:1
ת
2
=
-
--
:4%
יס
-
ו
=
3-3
ב
=
-]
5
5
סש
9
₪2
5
-
-ם
-
ב
[י
.ם
9 שש 2 5ב בב שב
ששב =עם
פרק יט - רשתות אופטיות סינכרוניות
מהפט-ו
זוהי שיטת הגנה לטבעת. במצב רגיל השידורים של כל התחנות מבוצעים באותו הכוון, ולכן השיטה
נקראת 508 |4חסווספזוטוחט.
ו
2
=
41
1
כ
5
1
2
₪1
2
₪
-<
2
-
9
=
תחנה 1 משדרת לתחנה 2 בסיב הישיר שביניהן. אולס תחנה 2 משדרת לתחנה 1 במסלול 2-3-4-1, כלומר,
באותו הכוון שבו שידרה תחנה 1 לתחנה 2 (כוון השעון). בצורה כזו בוניס את מסלולי התעבורה בין
כל הצמתים, כאשר התנועה מצטברת בכוון השעון על הסיב העובד. במקרה של תקלה (כדוגמת נתק
בסיבים שבין תחנות 1 ו-4), תחנה 1 מגלה איבוד קליטה ושולחת אות חזזגו בכוון הסיב העובד. האות
הזה מגיע לתחנה 4, המבצעת מיתוג בין הסיבים, וכך נסגרת הטבעת מחדש בעזרת סיב הגיבוי. שיטת
גיבוי זו מוזכרת בתקן 6.803.
החפם-5ו
שיטת הגנה לטבעת, שבה במצב רגיל השידורים בין זוג תחנות סמוכות מבוצעים בכוונים הפוכים, ולכן
נקראת 548 |גחסו601זו0ו₪.
(בכל סיב)
ות
2
=
41
--
יס
-
ְ
-
2
ה
ב
2
ב
==
סש
מְ
9
=
בין כל וג צמתים יש גיבוי של 100%, או במילים אחרות, מחצית מהתעבורה בכל כוון היא תעבורה
מבצעית, והיתר תעבורת גיבוי. במקרה של נפילה בין זוג צמתים, התעבורה שלהם תעבור על הרורבה
שנשמרה לצורך כך לאורך כל המסלול. גם שיטת גיבוי ואת מוזכרת בתקן 6.803.
? מיבום פרק וי"
ל רנ קפסי
רשת 90 משמשת כתשתית אופטית מהירה לרשתות אספופ ו-ואזג הבנויות מעליה. ה-908 נמצא בשכבה
הראשונה (התתתונה) של מודל ה-051, והוא בנוי מסיבים אופטיים המרכיבים טבעות, או טופולוגיה
ליניארית.
ה-55₪ עובד בצורה סינכרונית, כאשר כל קצב שידור הוא כפולה מדוייקת של קצב בסיסי מסויים.
בשיטה האירופאית (5014) הקצב הבסיסי הוא 155.520 מסלייש, ואילו בשיטה האמריקאית (זא50)
הקצב הבסיסי הוא 51.840 מסלייש,
תמטורת 50% מחליפה כיום את תמסורת וסט הישנה, ובכך מוקנים לרשת מספר יתרונות חשובים:
₪ אמינות וזמינות גבוהים עקב תכונות השרידות של אוס5.
₪ יכולת עליה לקצבים גבוהים.
פרק ייט - רשתות אופטיות סינכרוניות
₪ יכולת ריבוב רבת-עוצמה, המסוגלת יילחלציי כל אפיק מערוץ התמסורת, ללא הצורך לבנות פירמידה
של מרבבים. משמעות הדבר חסכון כספי גדול בציוד, חשמל, התקנות, כבלים וכוי.
₪ גמישות תפעולית.
₪ יכולת ניהול ותחזוקה מובנית, המאפשרת שליטה ובקרה מרחוק על כל מרכיבי הרשת.
וי - ו קרקרי
8 = |
= ות
1. ההיסטוריה של האינטרנט
מ שלפ ד 8שוספממקמטט פד יסור למ שמש
אי אפשר לסיים ספר על תקשורת מבלי להזכיר את האינטרנט, אותה רשת שפרצה לכותרות בבת-אחת,
וכל אחד מאיתנו משתמש בה כיוס בצורה אינטנסיבית במקום עבודתו, בביתו ואף בעת שהותו בחוייל.
בבת-אחת אמרנו? לא מדוייק. בשנת 1969 הוקמה בארהייב רשת דפאהקח עייי משרד ההגנה האמריקאי,
שחיברה תחילה 4 אוניברסיטאות. המטרה היתה להקים רשת של מחשבים, בעלת שרידות גבוהה, שתוכל
לעמוד בפני פגיעה אפשרית בקווי התקשורת, ותקשר את כל מוסדות המחקר, הפיתוח והייצור הצבאיים.
חבי אפ8, שהיתה הקבלנית הראשית של הפרוייקט, פיתחה או את פרוטוקול מיתוג המנות, שקישר
בין מאות מחשבים מסוגים שונים.
רשת דפאגקחא גדלה בהתמדה, והתפתחו ממנה מספר רשתות נוספות (כגון: דפא שווא, שהיא כיוס רשת
צבאית בלבד). ריבוי פלטפורמות החומרה ומערכות ההפעלה ברשת הביא למחקר על מערכות פרוטוקולים
באמצע שנות ה-70. התוצאה היתה פיתוח פרוטוקולי פו/פסד, שהפכו בשנת 1983 לפרוטוקולים תקניים
ברשת. כל מי שהיה קשור עם הממשל האמריקאי באמצעות דפאהסחג, היה חייב להשתמש ב-פתפסד.
כך החל העניין המסחרי בפרוטוקולים אלה.
דשאסחה פורקה ב-1990 והוחלפה ב-₪1פ (ופחזפוח! ה0ז₪6568 86ח0616), או בקיצור אינטרנט, המבוססת
על קווי 1ד בקצב 1.5 מסלייש. החלק הצבאי הופרד ממגה (דפאשווו) והרשת נפתחה בפני הקהל הרחב.
האינטרנט היוס הוא אוסף ענק של רשתות מחשבים, הכולל רשתות אוניברסיטאות, רשתות ציבוריות
ורשתות פרטיות, שהמכנה המשותף שלהן הוא השימוש בפרוטוקולי פוססד.
לאינטרנט אין מנהל, ואיץ גוף שאחראי על ביצועי הרשת. בשנת 1989 הוקם ה-;זפו (ראה פרק חי פיסקה
1) שתפקידו לכתוב מפרטים על ארכיטקטורת הרשת, הפרוטוקולים והיישומים השונים שמופעלים
על הרשת. ה-פדטו מפרסם המלצות, הידועות בכינוי 6*ח, שהן למעשה תקנים דה-פקטו.
פרק כ' - רשת האינטרנט
שש בבש 0022-2222 ב 2ששבב2כש 2-ב שבבשםם ב = ==-שששתכהההתפאהשהכהסהט תה ה ה חהההההחה התה ההה ה ה הסה ההה.-- 8
בּ
2. ארביטקטורת 0
סוטמכ הנקתהה הט סנס מבי מו א
את ארכיטקטורת קו/פסד הכרנו כבר בפרק טי פיסקה 6, ולמען הנוחיות נחזור עליה כאן:
!קסד
מ
אא פא |דסואס |פידוא5|דפא ופד קיד סו סוסא
5
-
א
5
94
ו
4
-
רו
2
5
₪
5
=
-
=
5
ם
₪0
-
כ
הפרוטוקול העיקרי בשכבה השלישית (שכבת הרשת) הוא פו ((סססוסזק ופחזטוחו) - פרוטוקול ניתוב מסוג
וה חסס, המטפל בהעברת מנות ברשת בשיטת חפזחָפום. פרוטוקול זה נמצא על תחנת המקור,
וכן על כל נתב ברשת, ותפקידו לנתב את המנה לאורך כל המסלול עד תחנת היעד. כבר ראינו בפרק
טייז כי כותרת המנה מכילה (בין היתר) את כתובות הרשת (כתובות פו) של תחנות המקור והיעד. הנתבים
קוראים כתובות אלה (ראה ציור 16.3) ועל סמך נתונים אלה מבצעיס את החלטות הניתוב.
פרוטוקולים נוספים בשכבה השלישית הס קה8ג (|01060זק הס0!ו)ט!3650 655ז2640)
ו - קו0! (|סססוסזס 065536 |סזוחס0 ו6חזפוחו) . פרוטוקול פא משמש לזיהוי כתובת פיזית של תחנה
כאשר ידועה כתובת סו שלה, וראינו את פעולתו בציורים 16.17 ו-16.18. פרוטוקול קואסו משמש לתקשורת"
פנימית בין התחנות, לצורך דיאגנוסטיקה, הודעות על צפיפות ברשת (חסוַפפַפַחס0), דיווח על צומת שאי
אפשר להגיע אליה, ועוד. הודעת פווסו מכילה את כותרת פו הרגילה, כותרת מיוחדת של קואסו (4 בתים)
ושדה נתונים.
אחת מהודעות פווסו הנפוצות היא פָחוּם, או 8600851 סחסם. הודעה זו נשלחת כדי לבדוק אס תחנת היעד
ניתנת להשגה, וכן כדי למדוד את זמן התגובה מהתחנה. הודעת קואס! אחרת היא ח00ו81חו0051 6|סהחסהסזחט,
שאותה שולח נתב כשאינו מסוגל לשדר הלאה מנה מסויימת.
כל מנה (או ופּזטָו8פ) היא ישות עצמאית, שאינה קשורה לכל מנה אחרת ברשת. המנות יכולות לנוע
במסלולים שונים ברשת, ולהגיע לתחנת היעד שלא לפי הסדר המקורי שבו שודרו. יתירה מכך, פרוטוקול
--/--
פן אינו מבטיח שכל מנה אכן תגיע ליעדה, ולכן הוא נחשב לשירות לא-אמין. אם רוצים לקבל שירות
אמין, יש להשתמש בפרוטוקול פסד, הנמצא מעל פו. משמעות המושג יימעליי מתוארת בציור 20.2:
כותרת ] כותרת כותרת
נתונים
3 ב א 0 | שג
(בתים) ו ו [
ןְ
|*-------)6ם5001 162 ----+ :
1
2 7 ------%6
%---=00 1806 רכ שר ה-א ==
(מיפו | ₪ ו
ציור 20.2 - כותרות סו/פ6ד
פרוטוקול הנמצא 'ימעליי (כגון פסז) ממוקם עמוק יותר בתוך המסגרת, והוא ייעטוף" בפרוטוקול הנמוך
ממנו (פו). כותרת פ! מכילה לפחות 20 בתים, והיא כוללת את כתובות הרשת (כתובות חו) של המקור
והיעד. כל כתובת כזאת היא באורך 32 סיביות (4 בתים), כפי שיפורט בסעיף הבא.
בשכבה הרביעית (מעל פו) יש שני פרוטוקולים עיקריים:
₪ קסד ([סססוסזק [סזוחס00 חסופפווחפחפזד) - פרוטוקול מסוג 60180ו01-ח0ו601ההס6, המבטיח העברה אמינה
של נתוניס מקצה לקצה, במחיר של תקורה גבוהה.
₪ קט (00סוסזק וחספ זספט) - פרוטוקול מסוג 61 שאינו מבטיח העברה אמינה של נתונים, אך הוא
בעל תקורה נמוכה.
פרוטוקול פסד מספק קשר אמין מקצה-לקצה. כותרת פסד מכילה גם היא לפחות 20 בתים, והיא כוללת
את השדות הבאים:
א. מבוא יישוס המקור (זסס 686) - 16 סיביות, המגדירות את היישום במקור.
ב. מבוא יישום היעד (1זסק הסוו8הו065%) - 16 סיביות, המגדירות את היישום ביעד.
ג. מספר סידורי המבטיח את סדר ההגעה הנכון של הנתוניס (32 סיביות).
ד. מספר אישור - 32 סיביות.
ה. בדיקת שגיאות - 16 סיביות, לכותרות של פן ו-פסד.
פרק כ' - רשת האינטרנט
בנוסף כוללת הכותרת מספר שדות נוספים.
להלן דוגמאות של מבואות יישוס מקובלים:
מבוא 21 - פד (פרוטוקול העברת קבצים, מופעל מעל ססז)
מבוא 23 - דפא ופד (חיבור למחשב מרוחק, מופעל מעל ססד)
מבוא 25 - ;זו5% (פרוטוקול דואר אלקטרוני, מופעל מעל פסד)
מבוא 53 - 5אפ (שרת תרגום לכתובות פו, לפי כתובות לוגיות, מופעל מעל פפט)
הצירוף של כתובת פו בתוספת מבוא היישוס מגדיר בצורה מדוייקת את הפרוטוקול העילי, ונקרא 50086.
לדוגמה: (152.5.1.1)23 * 500681 - גישה ליישוס חופד בכתובת פו הנתונה. ציור 20.3 מתאר 3 יישומיס
המופעלים במחשב מסויים מאותה כתובת פו: פד ו- דסא ופד עובדים מעל פסד, ו-5אפ עובד מעל פסט.
הציור מדגיס את יכולת הייריבוביי של פו/פסד, כלומר, האפשרות להפעיל מספר יישומים בו-זמנית מאותה
כתובת קן.
ו
2
2
₪
0
[-)
>
ו
0
-
ש
6
ס
ס
0
בחלק מהיישומים לא נדרשת אמינות תקשורת גבוהה, ואפשר להשתמש בפרוטוקול פפט, בעל היעילות
הגבוהה יותר. כותרת פספט מכילה 8 בתים בלבד (לעומת 20 ב-פסד), והיא כוללת:
א. מבוא יישוס המקור (16 סיביות).
ב. מבוא יישוס היעד (16 סיביות).
| ג. אורך הודעת קפט (16 סיביות).
ד. בדיקת שגיאות של כותרת קפט (16 סיביות).
שים-לב ש-פפט אינו מכיל ספרורים ואישורים, ולכן הכותרת שלו יותר קצרה. דוגמה לפרוטוקול המשתמש
ב-קסט הוא קוא5 (|0ססזסזק זתסוח80ח8!₪ אזסצ סא 16קוחו5), פרוטוקול בקרה הנפוץ ברשתות מקומיות.
דוגמה אחרת הוא פאםס.
3. כתובות לו
[ קה וה סולו יפ קל
כתובת פו היא בת 32 סיביות, ומורכבת מ-2 חלקים:
₪ כתובת הרשת, סו ז6א, הניתנת עייי רשות מוסמכת.
₪ כתובת המשתמש, פו ₪051 הניתנת עייי מנהל הרשת.
בדרך כלל מציינים את כתובות פו כקבוצה של 4 מספרים שכל-אחד מהם הוא הערך הדצימלי של 8
סיביות, ויכול להגיע עד 255 (לדוגמה: 195.250.130.200). כתובות פו נחלקות ל-5 סוגים, כמתואר בציור
4:
)?[385 4
)9[
2% 7 1 (סיביות)
8 1358
2 ז05ס עז זא
[4
4
2
-
ל
=
41
,
ב
₪
רת
=
ה
=
ם
הח
ם
ב
=
2-5 52---==-ה-2-שכההההההההר---₪
פרק כ' - רשת האינטרנט
1. 08882 - מיועד לרשתות גדולות מאוד (כגון דטאוווז) ומתחיל בסיבית ייטיי. 7 סיביות מוקצות ל-ו₪66
סו ו-24 סיביות ל-פ! 5ס₪. כתובות הרשת הן מ-000 עד 127 (בכתיב דצימלי), ובכל רשת יכולים
להימצא עד 16.7 מיליון מחשבים.
2. 08888 - מיועד לרשתות בינונית (כדוגמת קמפוסים) ומתחיל בסיביות 10'י. סו שא יכול להיות
מ-128.0 ועד 191.255, כלומר 16,384 רשתות, ובכל רשת עד 65,536 מחשבים.
3. 018850 - מיועד לרשתות קטנות, ומתחיל בסיביות *'110". שדה פו 64א הוא מאוד גדול, ושדה ופסא
פו קטן. כתובות הרשת יכולות להיות מ-192.0.0 ועד 223.255.255, כלומר כ-2 מיליון רשתות, ובכל
רשת עד 255 מחשבים.
4. ₪ 0855 - מיועד לשידור ופפסזווטוא, כלומר, שידור להרבה תחנות (לדוגמה: עדכון טבלאות ניתוב).
המספר הראשון בכתובת שו יכול להיות 224 עד 239, או בכתיב בינארי: 1110,0000 עד 1110,1111.
5. = 0855 - שמור לניסויים שונים. המספר הראשון בכתובת פו הוא 240 (1111,0000 בינארי) עד 255
(1111,1111 בינארי).
כדי שהנתבים יוכלו לזהות את סו וא מתוך מספר סו, רושמים בעת תהליך הקונפיגורציה של תחנה (או
נתב) בנוסף לכל כתובת פו גם י"ימסיכת רשת" (₪85% אזסשז6א), המוגדרת באופן הבא:
4 01855 - 255.0.0.0 (בכת יב בינארי : 0000 0000 .0000 0000 .0000 1111.0000 1111)
8 855 - 255.255.0.0 (בכתיב בינארי : 0000 0000 .0000 0000 .1111 1111 .1111 1111)
0 01855 - 255.255.255.0 (בכתיב בינארי: 0000 0000 .1111 1111 .1111 1111 .1111 1111)
בכל 01855 הנתב מזהה את פוא מתוך שרשרת ה-י1'י בלבד.
כפי שניתן לראות, יש ייבזבוזיי גדול של מספרים בשיטה זאת. לדוגמה, ב-8 01855 בכל פו וא יש 65,000
מחשבים. ברוב המקרים המספר קטן בהרבה, וכל המספרים שלא נוצלו אינם ניתניס להעברה לרשת
אחרת ולמעשה הם מבוזבוים. כדי לשפר את המצב משתמשים בשיטה הנקראת
הפוס (פַהוווסח הובוהסטזפוח! 018551655) המתועדת בתקן 1519 0=ח. בהתאם לשיטה זאת, ספק האינטרנט
(ספ!) מקבל בלוק של מספרים ומחלק אותם ללקוחותיו כתת-רשתות.
נניח לדוגמה, שספק האינטרנט קיבל את בלוק המספרים 192.24.0.0 עד 192.31.255.0, הכולל 2048
מספרי רשת 6 01888. כלפי חוץ, כל המספריס האלה ניתנים להגדרה לפי מפוס עייי מספר רשת 192.26.0.0
ויימסיכהיי של 255.248.0.0.
192.24.0.0 = 1100 0000. 0001 1000. 0000 0000. 0000 0
192.31.255.0 = 1100 0000. 0001 1111. 1111 1111. 0000 0
255.248.0.0 = 1111 1111. 1111 1000. 0000 0000. 0000 0
רואים ששרשרת ה-יי1יי של המסיכה מתאימה לכל פו ופא בתחום שנבחר. לכן התחום יכול להיות "מלוצגיי
עייי הצירוף של מסי רשת (192.26.0.0) ומסיכה (255.248.0.0).
ספק האינטרנט יכול כעת לחלק את הבלוק שברשותו ללקוחותיו, לדוגמה:
לקוח אי - מקבל 8 מספרי רשת: 192.24.0.0 עד 192.24.7.0 (כ-2000 כתובות), הניתנים להגדרה לפי
אפוס עייי מספר רשת אחד (192.24.0.0) ומסיכה של 255.255.248.0.
לקוח בי - מקבל 16 מספרי רשת: 192.24.16.0 עד 192.24.31.0 (כ-4000 כתובות), הניתנים להגדרה עייי
מספר רשת 192.24.16.0 ומסיכה 255.255.240.0.
לקוח ג' - מקבל 4 מספרי רשת: 192.24.8.0 עד 192.24.11.0 (כ-1000 כתובות), הניתנים להגדרה עייי
מספר רשת 192.24.8.0 ומסיכה 255.255.248.0
נוכיח את מקרה בי
192.24.16.0 = 1100 0000. 0001 1000. 0001 0000. 0000 0
192.24.31.0 = 1100 0000. 0001 1000. 0001 1111. 0000 0
255.255.240.0 = 1111 1111. 1111 1111. 1111 0000. 0000 0
ברור שהנתבים חייבים אף הס לתמוך בפרוטוקול חפו6, ואכן שתי החברות הגדולות 01500 ו-ָ88
תומכות בכך.
כתובות הרשת מסופקות עייי מרכז מיוחד הנקרא: ז19ח00 חסווגוחזסזח! אזסצח6א זחזסוח! או 6ואזסוחו, ובכל
מדינה עייי גוף מוסמך. באר מטפל בחלוקת הכתובות הארגון הבין-אוניברסיטאי מחבייא (למגזר
האוניברסיטאי) או ספקי האינטרנט השונים.
הדור הנוכחי של פרוטוקול פו, הנקרא פו גירסה 4 (גשפו), מכיל כאמור לעיל 32 סיביות. קצב ההצטרפות
הגבוה לאינטרנט גרס לכך שכתובות פו הולכות ואוזלות, וכבר כיוס קשה מאוד להשיג כתובת
8 0!855. פתרון זמני לכך מושג בעזרת שיטת מסוס, אולם פתרון טוב יותר יבוא בגירסה הבאה של
קן (6צפן או פַחקו) שבה הוקצו 128 סיביות לכתובת פן. גירסה 6 תכלול גם שיפורים נוספים, כגון: אבטחת
מידע, תמיכה בוידאו, מולטימדיה, ועוד.
4. כתובות לוגיות
כתובות פו שתוארו בפיסקה הקודמת הן כתובות מספריות המועברות בין הנתבים ברשת. אולם
למשתמשים יש מערכת כתובות לוגיות פשוטה ונוחה לשימוש, המתבסטת על שמות החברות או שמות
האנשים. התרגוס בין הכתובות הלוגיות וכתובות פ! המספריות נעשה ע"י שרתי
5 507108 פוח₪8 הוהוחסם), המפוזרים ברשת.
פרק כ' - רשת האינטרנט
הכתובות הלוגיות מתייחסות לארגונים (לצורך גישה לאתרי האינטרנט שלהס) או למשתמשיס בודדים
(לצורך גישה לתא-הדואר שלהס).
כתובות לוגיות של חברות וארגונים בארה"ב מסתיימות בדרך-כלל בקיצורים הבאים:
וחסס - ארגון מסחרי (חברה)
- אוניברסיטה
צסף - ארגון ממשלתי
פס - ארגון שאינו מסחרי
1 - ספק שירותי רשת
בארצות אחרות יש סיומת המתאימה למדינה:
וו - ישראל
אט - אנגליה
ס - יפן
שז - טאיון
דוגמאות:
אתר חבי יבמ החסס. וחפ!.צואתו // :קזות
אתר חבי מיקרוסופט ו00ס.050ז0ווח.שתשאו // :קת
שרת פדז של חבי מיקרוסופט וחסס.0501זסווח. 1 :כ
הצרוף קדדו (וססס)סזק זס!פחגזד ואפדזספעצו) מתייחס לפרוטוקול שבו עובריס הנתונים ברשת, ולעיתים
נהוג להשמיט אותו. הצרוף אא (פפ/ 66וא שוזסאו) מתליחס ליישום, המשתמש בפרוטוקול ההעברה דוו
היישפה" שבה בנויים אתרי האינטרנט נקראת ןאד (פ8ַ808חה4! קטאז₪3 ]א6דזססעת).
אתרים בארץ:
חבי יירדיי ...תו
חבי ייבינת" [61.00.1חץפ.אח
הכנסת [ו.ש0ש.65561חא. וצ
חבי ייאינטרנט-זהביי |61.1ח.זסזח]. וצ
דוגמאות נוספות:
אתר המספק נתונים על רשת אינטרנט סו
אתר אוניברסיטת סטנפורד .5131070
אתר בית חולים יישערי צדקיי / וס 0ז52. ו
מנועי חיפוש (אתרים המאפשרים למצוא אתרים אחרים):
יאהו 300.00 .תעש
אלטה-ויסטה וסס.010113. 81181518 אתו
לייקוס וח005.00ץ].אתצ
וואלה (בעברית) |ו.9.00!הע.ראר
כתובות של תאי-דואר הן צרוף של שס המנוי והארגון:
עמוס שתם בייאינטרנט-זהביי 61 הזה 506 פסוחה
נשיא ארהייב 16056.0 חש 16ה6 וז
הצירוף 60051ז56ט מוגדר בפרוטוקול קזו5 (822 0=א).
5. גישה לאינטרנט בחיוג
הטקפ קה המק מפעטטע הר קט עב כמ חתג מביי ב הק מחפ, יפי
הצורה המקובלת של גישה לאינטרנט למשתמש הביתי (או עסק קטן) היא עייי חיוג ברשת הטלפון או
אספו, כמתואר בציור 20.5.
4
2
2
-=
פא
=
41
ו
ב
=
=
.ו
5
ףּ
₪
2
2
5
-
=
5
המשתמש הביתי וקוק לתוכנת גישה, מודם (או מתאם אפפו), ותוכנת דפדוף (זספווסזם) כדי להתחבר
לרשת ספק האינטרנט ולהיכנס לאתרים השונים. תוכנת הגישה כוללת מרכיב של פווקסד וכן פרוטוקול
תקשורת בשכבה השנייה התומך ב-פווקסד.
פרוטוקול התקשורת הראשון שנוצל למטרת גישה לאינטרנט בחיוג היה 6ו5 (וסססוסזק 1סחזוח| 6חו.1 561181)
אולס במשך הזמן הוא הוחלף בפרוטוקול משופר הנקרא סקפ (וסססוסזק זחזסק-0ו-וחוסט). פרוטוקול קפס
יכול לפעול גם על קווי חיוג וגם על אספו, והוא נמצא בשימוש אצל רוב ספקי האינטרנט (ספו).
8 ח
=
פרק ב' - רשת האינטרנט
כדי לכסות את מרבית אזורי החיוג, ולאפשר למשתמשים גישה בחיוג מקומי, ספקי האינטרנט מקימים
באזורים שוניס מתקני גישה הנקראיס לסק (656008זק 01 )חוסק). המשתמשים נכנסים ל-קספ בחיוג מקומי,
ומשס ממשיכים בקו נליין (או ברשת 8*) לאתר המרכזי של ה-85ו, כמתואר בציור 20.6.
שרת
דואר
אלקטרוני
: .
. ו
אי . 2 , 6 4
| היוג " ב 6
, ו
.
5 2 2 ₪
בת = ==
6. גישה קבועה לאינטרנט
חברות וארגונים גדולים, שבהן כמות גדולה של משתמשי אינטרנט, מעדיפים להתחבר באופן קבוע לרשת
ולאפשר לעובדיהם גישה ישירה לאינטרנט.
הארגון מתחבר ל-85! בקו נליץ (או באמצעות 8ז) בקצב של 64 קסלייש ומעלה. על הרשת הארגונית
מותקן נתב, המחובר לנתב של ה-פפו, וכל תעבורת האינטרנט עוברת דרכו (ראה ציור 20.7).
דואר
אלקטרוני
ציור 20.7 - גישה קבועה לאינטרנט
כדי למנוע חדירת גורמים עוינים לרשת הארגונית מקובל להתקין !ופזום, המסנן את כל המידע היוצא
והנכנס לרשת, ומגן עליה עייי כך. קיימים בשוק כמה מוצרים טובים, כדוגמת מוצרי רדגארד או ציק-פוינט.
רשת האינטרנט שהחלה את דרכה לפני כ-30 שנה כרשת אקדמית סגורה, שינתה לחלוטין את פניה
וכיוס היא רשת פתוחה, הכוללת מידע על כל נושא בעולם. אתרי האינטרנט מתרביס בקצב גבוה, ואין
כיוס חברה, או ארגון המכבד את עצמו, שאין לו אתר באינטרנט. חברות מסחריות מפרסמות באינטרנט
את שירותיהן ומוצריהן, אוניברסיטאות מפרסמות עבודות מדעיות, גופי התקינה מפרסמים תקנים,
וכן אפשר למצוא ברשת אתרי נסיעות ותיירות, מזג-אוויר, בנקאות, ספרים, עתונים ועוד ועוד.
מהפיכת האינטרנט הגיעה גם לתחום הבידור, ואפשר לראות באינטרנט סרטים וקליפים, לשמוע מוסיקה
מסוגים שונים, לערוך ביקורים וירטואליים במקומות שונים בעולם, לשמוע חדשות, לדבר בטלפון,
וגם לנהל שיחת ודיאו בוּמן אמיתי.
אולם, עדין קיימת אוכלוסיה שהשימוש ב-0 זר לה, והגישה למקלדת ולעכבר מרתיעים אותה. לטובת
אוכלוסיה זו פותח מכשיר מיוחד הנקרא שד פפאו, או ייסורק טלויזיהיי, המתחבר כמתואר בציור 20.8.
פרק כ'.- רשת האינטרנט
4
2
5
₪
>
[=)
%₪
י
<=
-
ב
וע
=
ה-/ד פפ/ו מכיל מודם פנימי בקצב 33.6 קסלייש המתחבר ישירות לקו הטלפון, ובצידו השני הוא מתחבר
למבוא הטלויויה. הוא מופעל בעזרת שלט-רחוק, מחייג אל ספק האינטרנט (ספו), מבצע באופן אוטומטי
את כל הפעולות הנדרשות ומתחבר לרשת האינטרנט. תצוגת האינטרנט מופיעה על מסך הטלויויה
הביתית, והשלט-רחוק מחליף את העכבר. כל פעולות השיטוט באינטרנט מתבצעות בעזרת השלט-רחוק,
וקיימת גם אופציה לחיבור מקלדת ומדפסת.
ה-צד פפא מביא את האינטרנט לסלון הבית, והפעלתו קלה ופשוטה. פותחו גם אתריס המתאימים
במיוחד לטכנולוגיה זו, מבחינת הרזולוציה, צורת וגודל האותיות וכו', מכיוון שמסך הטלוויה אינו בעל
אותן התכונות כמו מסך ה-80 (5/68 בדרך כלל). קיימות גם הכרזות של מספר חברות לפתח צדספ,
כלומר מוצר המשלב את תכונות ה-80 והטלויויה הביתית, וכן יצאו לשוק גם טלויויות הכוללות בתוכן
את פונקצית ה-/ד פטאו.
אנו רואים, אם כן, ששני העולמות שהיו עד כה רתוקים וזרים וה לזה (ה-80 והטלויזיה), מתקרבים
ואף מתמוגים ליחידה אחת. והו אחד מתוך הרבה שינויים שמביא האינטרנט לשיגרת חיינו.
8. אינטרה-נט
רקנד ושרוה בד ב של קנ ונק ער באפה הברה ה
מהפכה נוספת שמביא האינטרנט, היא הטמעת כלי האינטרנט - השרתים, הדפדפנים (פזספאוסזם),
הפרוטוקולים (ואזוז ,.ודדו), ממשקי הפיתוח (188), וכוי - בתוך סביבת המיחשוב בארגון. לסביבת
המיחשוב החדשה קוראים אינטרה-נט (ופחפזוחו), ובעצם היא אינטרנט פנים-ארגוני. לדוגמה, בסיס
הנתוניס של הארגון יותאם לשרת אינטרה-נט, והגישה אליו תבוצע עייי דפדפן, בדיוק כפי שמבצעים
שיטוט באינטרנט כיוס.
התהליך הזה יתן תנופה נוספת לפרוטוקולי פו/פסז, על חשבון הפרוטוקולים האחרים
(כגון: ו05 ,אפ ,54 ועוד). כבר היוס תוכנת הדפדוף משולבת בתוכנת ההפעלה (95 אואו), כך שהתפתחות
רשתות אינטרה-נט נראית ודאית. התהליך הזה יביא לכמה תוצאות לוואי:
₪ הגדלת התנועה ברשתות המקומיות, והפיכתן לרשתות ממותגות (אתרנט מהיר או אזה).
₪ הרחבת השימוש בגישה מרחוק (400855 פוסוחסח).
₪ הכנסת אמצעי הגנה לרשתות (כגון !וצ זופ, הצפנה, בקרת-גישה ועוד).
₪ הרחבת הפרסום, הקטלוג והסחר האלקטרוני ברשתות.
₪ כניסה לשימוש של מחשבי - רשת (פזסוטקוחס0 אזסוו6א), המקטינים בהרבה את עלויות האחזקה,
התפעול והשידרוג של המיחשוב. מחשבי הרשת יהיו מסוג סא (בתמיכת סאן ואורקל), או מסוג ספוש
(בתמיכת מיקרוסופט, אינטל, יבמ, קומפאק, פא ואחרים). הרעיון הוא לתת כלי עבודה זול לייצור,
ניהול או תחזוקה בארגון, ולהוזיל את העלות הכוללת של מערך המחשוב הארגוני.
4
8 חיבום פרק ב
[ ול ל חאל ק-לשממהיו :ילילה טשבוחקקב כ ףכו ובשו ותד טרה המוי וק
בפרק וה הכרנו את רשת האינטרנט, שהחלה לפני כ-30 שנה כרשת אקדמאית קטנה סגורה, והפכה
במהלך השנים לרשת ענקית חובקת עולם, בעלת אלפי אתרים ומיליוני משתמשים.
הרשת משתמשת בארכיטקטורת פרוטוקולי פו/פסד, שהתפתחו אף הם במשך השנים. פרוטוקול הניתוב
הבסיסי הוא פו, המותקן בכל תחנה וכל נתב ברשת. לכל תחנה (וכל אלמנט אחר) ברשת מוקצה מספר
פן (הנקרא פו 305), וכן יש הקצאה לרשת (6! 64א). הכרנו את המבנה העקרוני של מספרי פו בגירסה
הנוכחית (4שפו), ואת חלוקתם ל-0!85508.
הביקוש הגדול למספרי פו בשנים האחרונות גרס למחסור, וכתוצאה מכך פותחה שיטת מפוס, המשפרת
את נצילות הקצאת המספרים ומקטינה את גודל טבלאות הניתוב בנתבים. לטווח הרחוק הבעיה תיפתר
פרק כ' - רשת האינטרנט
עייי גירסת ;ו הבאה (6טפו), שבה מוקצות 128 סיביות לכל כתובת פו (במקום 32 סיביות כיום).
הגישה לרשת האינטרנט יכולה להיות בחיוג (טלפון או אפפו) למשתמש הביתי, בקו נליין או ברשת א"
(לחברות וארגונים). ספק האינטרנט (ספ!) מתקין אתרי גישה מיוחדים, הנקראים פספ, והלקוחות מגיעים
אליהם בשיחה מקומית.
מהפיכת האינטרנט הגיעה גם לתחום הבידור והפכה את הטלויזיה הביתית לאמצעי צפייה. ה-צד פפש
מתאם בין הטלויזיה לבין רשת האינטרנט, כך שאפשר לשוטט באינטרנט גם בישיבה בסלון.
האינטרה-נט הוא אינטרנט פניס ארגוני, המנצל שיטות וכליס של אינטרנט בתוך סביבת המיחשוב בארגון.
בסיסי הנתונים של הארגון מוסביס לעבודה באינטרה-נט והגישה אליהם מבוצעת עייי דפדפנים (5ז86וסז8),
תוך ניצול השיפורים הטכנולוגיים של ממשק גרפי וידידותי, קישור רחב ומהיר בין משתמשים ושרתים,
ותלות מינימילית בסוג פלטפורמת החומרה ומערכת ההפעלה.
7 (ז0ץ3.] הסו1ה0301/ ואדה) וה
11 7
12 7
3/4 7
415 5
1 (460 811 6|סגווהט) ה
/60085 000110! 9
9 (ס900|שסחא10) 40%
1 זס1וחס!] 401106
2 (6זט0080ז2 [0ז1ח00 5ה0ו1081חטוחוחס) 818 60סחגץה) ספת
8 (1010)) 007658
8 (סאפ!כןזוט! ססזס/00ג) ואסה
3 88זסשו86 חח
1 (65001ז2 זס)!וחס! סעו61ה) קחות
9 ,5 ,6 ,5 ,4 06זגו50 חס|הח
83 ((51110160ח! 51808105 |08ו81 הפסוזסוחג) ופצת
3 (1808ז0)ח| וההזטסזק הסוזהסווקה) וקה
2 (18008 הס 8 זט סזק-0)-ות 3 זט סז 690ההש10) סקק
9 6וסס
1 א!6)4וסקה
0 זסץ3.] חסוז3סווכקת
3 (שח!)זסשוז6 ז00ק-10-ז00ק טססחה0) אסק
253 וחסז/
4 (ו0060סז חסו1ט!4650 1007655) קת
3 דסא קה
7 פטסחסזהסהץ5/
2 ]50 0חגהוחס0 דג
0,,, 305 (000]) ז510ח8ז1 פטסמסזתסהץ45) חודה
5 חוחוהטזס וחד
4 אה | דה
5 7,א זג
6 1 (1806ז10ח! זוה( זה6וה80זו) וה
אינדקס
5 ז6שפחה סוט
7 09ח5ח56 סוט
0 0-א880
4 096ח₪88!3
800 9
8000006 5
0 8ח3!קא880
9 6/:ט880/0655
5 ח01ו0ח3ט
88500800 75
3 אפם
7 (80!) ופחח8ת8-6
1 (0ח0111108110 ה0ו8651ח00 ]וסו|קא= 0זה2860) 56%
1 68009
6 (612060)ח| ז16זז69ז16ח! 6חה טסהּסזם) ו0ו-₪
6 +זפחום
7 ()א50! הַחבּט0ַסזם) אספום
6 (101800ח| וח5/516 הוחס!וצ5ז10ח! 0ח008סזם) ו55! -8
6 קטפו-8
9 וו
4 16060ח6וז0 ₪1
800% 3
0 פחואססו
8860 5
4 (קטסז עו!901ז6קסז9!ח| 6חהוח6 ח0 הוטואוטחגם) 6אוסאסם
5 (860000 ז9ק 8115) 5קם
6 (61800!ח| ₪9/0 0ו835) וחם
86865 9
808008700 9
179 80800851
84 חו 00 80800851
2 זס1טסזם
5 ז0פוסזם
122 -- 1 סח 50 עְזהחוה) 860
9 זז10ט
9 (ז0/ז80 האוסהאח(! 300 0800851ז8) ₪05
7 100010933 85
6 6
08|| 80 5
)08|| ₪60065% 0
2 טקש-50 ||08
080 868 3
1 ()ץך 6ו680) שד
7 (810 ]81 1ה510ה00) 08
ז-0ז] סו 0ף דזו60
1 (9חו081ף51 |6חת8ת0 הסוהוחס0) 005
8 (6)808]ח| 0818 ווחש זססקס6) ופפס
8 (ודה) |061
3 שחוחט)וו5 |061
9 (600) 0010100 |9ז1ח06
6 !חח
9 3% [6ההח
7 ז878010ת0
, ,4 00100166 008780107
9 (0ח!1טס ה[8וח60ז6זה! 018551655) הכוס
6 (₪9160 חסו!8וחזס)ח! 160זוווחס6) !0
2 ח 80 )וזו
1 חא6אסך והזו
9 (00:65505/ ק]) 2|855)
0855 )1ו( 7
01885 8 )1( 7
0|885 0 )1( 7
7 (!ז) 0 0|855
7 (1) א 01855
1 ו זסט0 ק| |01855108)
9 160065% ז0|68)
01/60/5670 4
000% 4
9 (ץ)!זסוזק 1.055 ||08) ק.01
4 זס||ס]1ח60 זסופטו
- הה. וו ה
ד ה%יהושא
אינדקס
7 סו
00%, 7
)20!80560 83006007 9
1 חס!!20)
4 חו 0 הסו8ו!01
0 5
1 ח8880זוח0)
4 ח 018510
404 (01) 0801101685ח60
7 (00) 01160180-ח60780110
0 !20010
0 וסט 000
3 (ח0810 הט 00 זס1 11| זט סז הסוחוהס6) 671-6
4 8פחם]ןק-0
00 5
007055 000080) 8
1 א]0:05518
0 (06ח08ו0ץ2 חסו001!!8 חזואו 400055 6!סוזוט! 56056 זסוזז6) 5/0
1 (261601100 הסופו!!00 ח!ואו 200685 6וןוט! 56056 ז6וזזה6) 65/00
9 חמחוח0וצו5 חףטסזה+-)ט)
5 (6855ז200/ ח0ו)8חו2651) 3
1 (ו0ת -ז910ז1ה60706 ח1180 וצטם) 6הם
7 ()000080 0:085 260858 |[אזוטום) 65הם
1 (ו -ח0ו)514 ה41180 והטם) 05
4 ו ,81888
5 אחו 88
1 (אזס60 25.א ה30/8ח08) סהּקְבּוהם
9 וחוסכהוהם
7 (א50!) ו6ההאהס-ם
1 (ת6וחכוט= 5ה0ו]68וחטוחוח60 הו03) 05
3 (01000זק 6שם) קווססם
1 (זסש61 25.א 26חק3) קאסם
6 (עזוווטוטוום 6ז1563כ) םס
6 (ַאווְמָוֶם) 0םם
8 01
5 |8ו60ם
5 (06ז500) זזסק הסו81חו650ש
1 ספסזט50 ומוזוטָום
15008600 2
3 חסופזסספום
4 016% זס)60)-00ח9ופום
09 (אסז6), |ס1ח!,ַווחָום) אום
71" (ז9ו11ה06! ה0ו601הח60 א בהכ) |6 וס
5 (70ט1]0011801 אזסשוו6א |בווום) האס
6 (1060ש801 6וח8\ חוהוחסם) פאס
9089 (808 [8ט0 606ט0) 60)טטוזוום) פס
3 (6חז0)ח| 36509707 06ח0616) ומס
11,,, 1 (וחסוחכווף |ההוחחזטד ב81) שדס
5.164 2
83 וח
2 2
3 6
4 6
8 (א50!)זום ם
5 8ַחו!06ח68 סחסם
4 (ח850018)0/ 168ז51ט0ח! ס|חסז!160ם) חום
4 2322-|ם
5 568 8
3 (54! 000ח0)אם) 85 הפום
4 ()1. 1 8100]טוחם) ג |=
4 חסו601זז00 זסזזם
64,,, 1067068
2 (46|6356 חסאסך עְוזם) מד=
4 (51/]010ח! 518008705 5ח0ו)09וחטוח 1616007 ההסמסזטם) ופדם
1 06%%חז0ח)= +85
4 565!ש2 אחן 1 881
4 אא
4 (.56000006 060% 6וח8ז-]) 05
-
אינדקס
2,,,64 (1800ז16ח| 0318 015170100 זסטו=) וספ
9 (אסוסווטו! הסופוטום ץסחפנוססזת) וחס=
1, (פססחפו!] )6חזסח)ם ו85>) הם=
1 (081100ו011 ה0ו681חה60 |וסווקאם טזפאתסת) א
1 (006550זק 6חם זחסז-) קם=
02 0 זסטו
2 צחוזסווו-
5 (ףָחו!!סק) |בחו]
5 !)זו
4 9
0 !000110 אוס!-]
5 (חו ] ז1606810 זסזח! סו1ק0 זפסו-) וחוס=
0 5
4 חס
1 (2801060] 00658/ !₪6 סותגז) םהה
1,, ,0 פ8וצזת
86 08/7 2
4, ווחטזס] 36/3 6וחגז-=
65 (2]010001 ז6)פח הזד 6וו]) קד
8 אס!מטכ ווט=
703 1 6
9.707 43
6.708 3
6.709 3
6.782 9
6.783 9
0.803 1
6.804 6
7 ע/ע4ג69104
0 9 (סז1ח60 אוס|-] סוז8ח06) 6-0
6 |
3 אססק |6|08
0 4
11 4 [
4 ₪12
46 אא6ס!מטכ ]481
1 פזסזזם זגו
12 1,711 ([סז!ח00 אחו.] 0818 |פטפן-חטו) 0 וו
9 (0ז1ח60 זסזזט ז36800) סש
5 ?חס
116%80601084| 6
]105% 4
9 פן 1405
5 ל
5 (י6הָאט0ח4.] קטאזג) |אסדזססעו) ואדרו
5 (010001ז הזד וא וטק עון) דדון
4, 1,711 פ
122 2
|.233 2
|21 5
1.370 2
1.430 6
|31 6
1.440 9
].441 6
|.442 2
6 ו
5 ,,,,, ,1 ופ
74 55100 הַהוו030 ואפו
4 (ו000)סזק 6 וסז)ה00) ז6חזסזהו) קוס1
0 (זסשז6א 108 8160זטט!חו) אפו
5 (9אא ,!0סס)סזק וג ז313 אזסשססהזסוהו) קפו
46 (ףזפַחזְחָח| סוחסזוס6ום חב |[ ז0 16טו5חו) ששו
0 802.1 שששן
7 802.10 שששן
7 802.2 ששטן
1,, 802.3 שששן
4 802.33 שםשן
0 802.3 שששן
אינדקס
3 802.4 שששן
1,,, 802.5 שששן
0 802.58 ם=שן
7 802.6 =ש[
6 802.10 ששםן
1 802.12 ששם|
3 (0106] 5% חס חוה= סהזסוחו) קדו
3 (01000זק חַהווטסה) קטו
9 (05580! שאה ]) ואוו
2 (זסו61א 1ח6ף1!ופוחו) אן
0 0ח8-ח!
6 חסו!הוחזס!ח!
0 סז (|) הסווההוזס!חו
9 06ח608א= זסוחו
2 67806!ח|
6 061ז10ח]
0 שחואזסוזסחזס!חו
9 (10ה66 הסו!הוחזס!ח! אזסשוז₪6 ז6הזסוה!). 0ואזסוחו
5 6|1ח3ז)ח|
3 860875ז)חו
4 אט! 80זסטח!
6 7, 21 (01000ז 61חז16חו) ק!
1 0016055 ק|
7 (ח0ו)8ז8ח66 שוס קן) חקו
8 פ6חוחס)וו6 קן
7 (010001זק 6ז6)/9א) אקן
3 ש 54!
,9 7,8,32,34,72,7879 (אזסשו!6 |0118ם 56701005 9160זחסוחו) אספו
,]17
0 (28100|ה01[8 518008705 |חסווחזסוחו) 160
14 (י0[00ז2 560106 61חזסזחו) ק5!
1 98|
83,,, 1 (דו60) ד-טזו
2 006
1 גצ
15 ו
1 חסונ
5 (5ט סווא) 05
783,, 1,,,,777/77/91 אה]
6 (חסו81!טחזם א1.3) סאג 1
2 זסהַהח3ו! אגא 1
483 (80]) ז46ז56 א.1
9 ח 50 אה 1
1 8018510) 4
2 (16ט0090זק 400655 אח11) םג 1
1-8 ,,,' ,,,, 89
46 פ-. .1
1" 8
4 ו-ס ה |
8 (0ם0כ) ד 1
9 (ז0ס וחט 008001 1081ףַ1.0) אס.1
4 כו( וחפן01 שא 1) 150
59 (וחסו01 שאג.1) 1505
1 חחח
9 (0שז60 ₪)1.1) ₪5.ו
6 (סטוחט קטסז0 1.06108) 10
7 ץ100ח! אחא 1
2 סחו)טסה 51810-אחו1
2 (6חטט5 ל! 8ס1ףַ1.0) 115
2,585 111 ((0זח60 11% סזפַס.1) 11/0
2 881800108 1.080
1.080 5310 2
1.06 705% 1
1.008|)8!)6₪ 0
4 קסס/
10 6.2 )!80( 2
8 (ואש שאג.) ואט-1
₪22
6 (101ח00 00055 1!6018) הו
5, ,277,280 254, 241, 228,235
89 (8ז0עו01)| הזג ההזז|סססזוסות) אהו
2 זז606510ח13!
3 סגו
5 (זפטז50 חס!)ט!₪650 655ז00/ ז85סוווטו) 5 תו
4 6צג]5/ז3510!]
5 (1ח2) 400655 חסוז8]8וזוטוו) (ה ו
5 (005 0!608) פסטו
3 (6חח8ח6 סזסוו) פטם ₪6
5 ח0ו181ח6וח56סזס:!!
2 0פסזס!!!
9 6טבאוסזסן!ן
3 דךטא וו
2 (0ח5660 זסכ פחסווסטזופח! חסוו!וות) קוו
4 4-קאוא
5 5-קא!
4 חח 08 00|
0 סוט0סו
2 סזסס!
5 ()ח6ו01 ה 0קוא) 6קוו
2 םקו
5 (11 זסט0 |סססוסזקוווטואת) הסקוו
5 (יזסטז66 ה 0ק!ו) סקוו
2 ₪6 6ו
9 (חסו1601סזק חסוו566 אסוקוזוטוא) ספות
6 3-סדו
83 08511!ט!!
3 ססזסטוטו
6 סמסוחוז!ט!!
0 שאששס!סןווטות
7 וחוססוווטו!
0 210605 3060
1 (זסטתףו6 וה68זו5כ סטו161 וא6א) אטהא
5 (ז0)טקוחס0 אזסצוז6א) סא
5 פוסא
4 (8!) וטססו6א
610005 8
9 (100:655 אזסשו)6א) כ] זא
5 (20 אזסשו!6א) 6קוסאת
43 ספז61))8
7 אזסש6א
1 80 1 אזסעז6
4 (2870) 1800ו6)ח! אזסאוזס) 16
5 (01000זק חסווט!650ת סס!] זא6א) שמא
5 (ז6עז50 סס1] )א₪6) 5הא
72 (12060ו0)ח] אזסצו0-61)-אזסשוסא) ואא
65 (5751600 8)!00ז06) אזסעשז6א) 05
4 !עס
8 (8]160ץח] 0ז20 0+ חזט61ח-הסא) וא
4 (]01000ז2 1065ע567 אזסשוו6א) קפא
1 (200]ז6)ח! 60!) 1דא
5 (406סוח! אספ!) 2דא
3 8טם שא
4 ופוטףץא
4 (50) א-00
)0018| 6
000 65
12 (י00ו801הה00ז6)ה| וח516ע5 ח6ק0) 051
4 (ו5זו-] ח81ק 5071051 ה6ק0) -0507
4 88060 -1-0ט0
1 (0008006א₪ הסחגזם סווהוהסוטת 6והוזק) אם הק
83 סטוחותס1ו9 80001
8 (0106ו01585567/ז0016ח550 )6אסגק) הק
5 |8]8]!6ק
9 חסו!0)60זק חק
2 (י6ט0וח00 |8ח50ז6ק) 06ק
2 808 0810 0
3 (000801ז6)ח! 1ה6חהסקוח60 |8זסתכןזסק) 85 |0ק
127
אינדקס
3 (ם!) א | 0ק
171 (חסו3]ט0ס!) 0006 86וטק) הק
3 פטם ה!00ק
2 (8]) אזסשווס] 6ק
83 (עח0ז8ז0ו1] !1118 פטסחסזתססו65ום) סק
8 (ז8ז) 5סס
6 (ו1ח() 0818 [ססס)סזק) וק
43 06-10-0060
5 ווחטוזחסק
1,,,, 109 זסץ4.] |8סופעחש
4 (ו₪0005 0ח6ם) סאוק
1 (000] 00% 456ח0) | וק
3 עגּ|ק-חְח-טָטוק
7 (וסם;) סוזם
3 (ןאא סובּטוזק) ואא-ק
1 +חוסקןוזוטהז-0)-)חוסק
7 זחו0ס-10-]חוסק
1 טמחושחוווסק
2 (850006ז0 ]0 ]חוסק) קסק
0 פחוחסווו5 סש
1 (01000זק )הוסק-10-]חוסק) קקק
7 (5600060 זסכ 615א80ק) סקק
4 6 08זכ]
0 1809 ה0ו)19ה656זק
6 (61800]ח| ₪316 וג וחוזק) וחק
0 |0)000זק
6 6006-ץז8חז0 [-56000ק
9 (ססץד 1000ץ28) דק
3 (006!] ז5)6ח8זד 80%61ק) ואדם
6 (א() שזהטוזק) |א-ק
1 66זטק
464 (י)017001) |8ט1ז!/ זהסחהוחז6ק) 6/ק
0.2110 6
4.2130 6
1.2140 6
4.2931 56
0.920 9
4.921 8
4.922 8
1.931 5
0.933 8
1 (106/ז50 01 ץ1ו081) 305
]461016 0055 5
43,, 20016)"7ן40]
3 ,105 (1ה6וחוח00 זס"] ₪940651) 6
0 822 1
8 (ח0!0) 1519 סיה
5 15977 6-ה
0 (חסו)הוחזס!ח! פַחוזטסת) וח
3 פחום
1 ו!סם פָחו
5 (01000ז2 ה0ו!8חחזס!ח! פהווטסה) קום
9 4-11
0-45 109 ,,,4
5 (ץ₪680 !סא זסטו3606) מאה
7,722 006
6 (,1680 ז6ש16001) חת
489-232 4
1 (2701060 ה0ו056/81 06זט1050) קשפ
3 (וססס)סזק שַחווטסת) קוד
9 68ו8ז- פוחטת
0 (0076859/ 06ז0ו50) 6
6 (]/ שחזו03ו5) 54/1
98 0
1 (וססת) 580
12 ()ח201 100856 106/ז56) 5
1 (0ו!1ה06] ]ח!0] 60655 06ו/ז50) 57
1 (וסס-) 945
586/16 9
-7ה-5--55779-77575 557-2757522 ההחדההה----₪
אינדקס
7 (0א80!) פטס 9
3 (א50) פטם 5
2 (חו0ק [0ז6071 108ז56) 507
6 ,139,206 (עחסז9זסו |010118 5טסחסזתסהץ5) חספ
12 ( 00010 אח1.] 0818 פטסחסזהסתץ5) 1.0ספ
6 עצע)ווז9600
5601 3
4 חסו1ח6 59
0 חותס)ו5 +הסוח6
2 |18ז96
2 90ש4.] ח985510
0 חסתח8ח5
58706 )!608)/ 1
1 (סחזח סָחהו[468] ]/56) 58
811800 9
4 וח
6 00606 פופַחופ
9 (01000ז2 01806!ח! 8!05) קופ
1 (01000ז2 ]6חזט1ח! 6ח1 ] |56118) קן51
9 (5070060 0818 69011וז!וט!] 66ח10ו5) סופ
1 (65601ז0 זסווחס!!! ץְ00ח518) קפ
7 (וכ, 1ה0וח3038! הסוו8ו5) זופ
1, ,117 (010001ז2] ז5)6ההזד |91!! 6!כוחו5) דופ
8 7,,, (8) גאפ
7 (01000זק 1303060681 אזסעוז₪6 6!קוחו5) קואפ
9 (000!)! 6520756 |8וחזסא +56) האפ
8 (6060ח46ם | 4א5) מאמאפ
50000 6
3 (אז0עו01) |021108 פטסחסזתסהץ5) דםא50
5 (50000) סק 06ז50
0 *18%ט40 900706
0 16565 פַהוחח8קפ
9 (5זו] ח31 ]165 0ח5) -ק9
5 (5)א ,27010001 ]28066 06ה56006) 9
4 (01000ז2 8ז61)/8א) אק
5905 1
7, 15 (וה06ס!)! 36 [זסח6) זפ
0 (ח8ז8ק5ח3זד 8ַהווטסה 06זט50) דח
1 (וח546ץ5 חַחווחטו5) 556
6 (5100ץ5 חחו!4ח510) 557
2 (חוסק פַהוח0זו5 560106) 550
918009:68 5
0 זס)וחסו! צְ00ח518
6 חמהוז51
9/8/5100 7
3 אטח]ו5
3 (006!) ז5]0ח3]ך פטסחסזחסהץ5) דפ
8 (501) א-וז5
8 060 800 6זסופ
5 )587( 2
2, 1389 (זו9ק 115160 10!006ח5) דפ
4 (50 7) א-515
0 66 [ז80ו/זסקט5
464 (1ו0ז0) |8טזזו 80ח5%/110) 500
9 וספ
9 ()%.] 110060אופ
8 פטסחסזחסהץ9
7 גד
6 (וזה) ואד
6 806ח6)ח| ד
1 566 1ך
1.606 5
1.617 2
1.618 2
5 (א50! 2080105 |בחווחזסד) הד
9 46ה008א= וח06ח3ד
6" ],][ פספוהסד
1,,,, 37-42,47 (א6!כן!וטז! חסופוטום סוחוד) ואסד
1 (50! ,זהסותקוטף= |8הווחזסד) שד
1 וםסך
6600 1
אינדקט
12
1, 1 פאפחסתסטוסד
616 5
7 חסווה!טחו= |ההווחזסד
1 חזס)ההווחזסד
4 (ח0ו5500191// צָזופטטח] 5ה0ו081ותטוחוה0ספופד) מוד
8 501 שוחוד
3 ח)66אסדך
3 808 חסאסך
2 285503 ח6)סד
464,,,,,,,,, 5 הסאסד
6 8050010
2 0606!] ז5]6ח8זך
1 (אזסשוו6 25.% הסחסזת) סהק5הגזד
0 זסץ3 | 1זסקפחפזד
9 אחטזד
3 (וח71 חסו30191 השאסד) דד
3 (זחד ו6פָזּד) דהדד
1 (ה8/150!פד) שד
1 פפמצעד
8 6106וחן (!
0 (0/]80060ח0%/ 60זסטותטחח) ה
1 (816ת ]81 0050601860) הט
7 (701000 הז8ז819 ז6פט) קט
8130060 3
0851 9
5 (01806)ח! אזסצו01-ז0050) ואט
7 אוח
0 86 60זסטותטחח(
8 פחבגןס-
6 (2815 7615100 16!060ח5ח0) קד
5 ,067ס!) אא.צ
2 35
42 018 5
7 א
7 (0)ג1 ]81 6!סהוז/) חם
0 (001ז01 |הטאזו)) 6
7 (501 חן זסחו3!ח60 |הטאזוש) 6
9 (0ו]11ה06| [8חח3ח6 |הטוזוצ) וסצ
4 0080ח16:8ח60 1660
3 (ח9שח28) 65חו
6 (0א2.] |הטחז/ ) אג. ו
2 (0ח8וח06 ח0 660ו/) פסצ
2 אוו 0100/0918
0 (וח81ק |הטזזוש) קש
9 (ו0ו1ו1ח00! הזה [הטחו/) וקצ
7 |חווחזסד ד
64 ְ (.אזסשו61 68זה ססוו) אגצ
4 צץך םם
2 פאססחוץ
%3 2
25 , ,,,,,,,,/,,,,,64
25.א 5 9
2 28א
29 2
3.66 )0009( 2
9 אסהשא
5 פאא
188565 5 -
10885629 65
1088565 65
108850 9
1088505 6
108450-/!|/| 6
1088500 9
10888567 2
1008856. 469
אינדקס
1008856714 2
1008858671 969
10088568 1
10008880- 0
28+: 46
2810 5
48/58 8
2%" 5
46 +, 4
238+0 5
308: 5
114
300 4
2 (3001) ח6ק0 +3
א. ספרים טכניים
ו|סחוו . , אססטטחגות ץד וטו וח 660|סד .1
3 88 , (1991) 1056] חססוזה ן
,5 .ג ,ןסח .ם , 0105וסהח60ד הסווב!טוח= .| סחה ,ודה ,אג.!1 .2 ן
6 ;58 , (1996) 10086 ח160ז/ [
. , פאזס)6 6|3 סוחגז .3 |
4 58% , (1996) [!1-ש9ז)6! |
08| .(1 , 0!00108ח 7600 5ח0ו031וחטותוה 00 פַחוףזסוחם .4 |
0 58% , (1994) !₪491 6סו!ח6זק מ דק ַ
התסספ .0.1 , הה5ץ60! .= .כ , הסווגסו|קקה חב ץזססחד - אזה .5 |
6 8%פ!, (1995) ||ו₪-אוהז6ו! |
, 05ה0וחו5 = , 000 ח18 5ח0ו081והטותוחס0 אג/1 .6 :
1 אפפ , (1994) |!ו1ן-או9ז)6ו ]
5800 .8 , טח 1% 50060 - חסוז .7 ן
6 58% , (1996) |!31 -שהזסו י
, ו זזס .0 ,חואו .3 , ה הואזסט6 הסזה והוסד .8 :
2 8₪!, (1995) 5005 8 עְפווָ החסנ ו
, הספחס(. .ץ .4 , הזסחום )89 .9 ו
7 88 , (1996) ||19] 6ס!זחסזק חדק ן
,ץסווח .6 ,זסץסזם .ה , וסהזסהו= 351-] 0ח3 ס6חסווש5 .10 |
5-5 588% , (1995) 655ז0 211-0815 ]
, ז6א0ץזק 06 .1 , 006 ז5)6ההזד פטסחסזה6הץ15 .11 ן
6 58% , (1995) |48] 06ו)ת6זק ן
, ח6!00ח5 .ד , פהואזסע6 זס 8ו60קס!סץסחם 5שוווד אהו .12
2 58% , (1994) |!1008,4-811!
8 581!, (1996) 655ז 0508ז1!0 , 119|5ה₪556 שחואזסש6א .13
, זס!|וו .₪4 , פחהואזס6הזסוח! .14
58 88% , (1995) 80066 דאו
ביבליוגרפיה
ב. אתרי אינטרנט
8 עיתוני תקשורת
081 תז0+ח! 5ה0ו691וחטוח וח 60 318
64 005ו)09וחטוחוחס6 18
פסוחוך .1
ו .ד
]811008 חז10ה| 06%( 5ה0ו081וחטותוח 60
₪ ארגוני תקינה
אזסשז6
וח6!600ד |8זסך
30326 0
130326 סוץם
בבב )|
0
כו
טזו
וחטזסת וד
והחטזס ה"
ו ב
= אתרים מקצועים כלליים
מאמרים מקצועיים
ספרים טכניים
חברת יעוצ
בדיקת מוצרי תקשורת
מאמרים מקצועים
* אתרים מתמחים
טבעת אסימון
אתרנט
גיגה - אתרנט
מודמים
ודה
וח810.00. צצ
5.00 ט- חוד 031800 תו
ו65.60וח!1חב|.אתצ
ו1.00ה61600100ץ. שאו
.כ 8 רחס או
וה0ס.0הוח-אזסצו!6ה. וצ
01811616.00). שת
8.60 וסכ.צאת
וח16.00/ט.צועצ
ו
ה150.0.וצצ
1.0 את
חס.ט)ו. ואצ
וח60.והטזס]וחזה. שו
וחסס.והטזס]. וצ
6 0/0050 60. ח חט.1ס1. וצ
106.00 160. שת
ההסס.!ח- וז סרח הטסו סס. תויצ
וס01.0ח5.שרשע
ההסס.ץ!ס1.וצ
]הח 6 ה1 600/17 תחט. !סור
00 !35178 שש
01085.0 051015 השע
0-6 .וצ
61.00 סז סח. ועו
001808.000ח1.ץ6!3ז-|[06.
- 2-ו = .כ פיי[ |[ [ || /-
0-7 --.-.--- ו יה" מ ד ה שור דל . - 2
תקשורת ומחשוכ
טכנולוגיות התקשורת והמחשוב מתפתחות כיום בקצב מסחרר,
ו''"שוברות שיאים", ממש כמו באולימפיאדה. טכנולוגיית האתרנט,
שהחלה לפני כ- 20 שנה בקצב של 10 מסלייש, הגיעה כבר ל-100
מסל''ש, ובקרוב מאד תעלה ל-1000 מסל'יש. הרשתות המרחביות
הפכו לסיפרתיות מקצה לקצה, ושולבו בהן טכנולוגיות חדשות כמו
ץג 6ותגז ,א150 ולאחרונה גם ]אז. סיבים אופטיים הפכו
לתשתית סטנדרטית בין אתרים מרוחקים, והמידע מועבר עליהם
בטכנולוגיות מתקדמות של 511 ו-1אפ\.
ספר זה מתאר את האבולוציה של מערכות התקשורת והמחשוב,
עד הטכנולוגיות העדכניות של ימינו. החומר מוצג בצורה ברורה
ומובנת, וכולל שפע של ציורים עם כיתוביות בעברית, אינדקט
מפורט וביבליוגרפיה נרחבת. .
הספר נכתב ע''י צבי שחם, בעל נסיון של למעלה מ-30 שנה בתחומי
התקשורת השונים, ומעורבות בפווייקטי תקשורת רבים.
-ב- \ =
ופי וי ו
