Red de área local (LAN) se refiere a una red de computadoras que cubre un área local y generalmente se usa dentro de una organización.
En comparación con una red de área amplia, una red de área local generalmente tiene un alcance físico pequeño y una pequeña cantidad de dispositivos, pero tiene altos requisitos de ancho de banda.
En comparación con el modelo de referencia OSI, la tecnología de red de área local define principalmente la realización de la capa física y la capa de enlace de datos. Es decir, define las características físicas del medio, realiza funciones de direccionamiento físico punto a punto y control de línea, y también puede incluir control de errores, control de flujo y otras funciones.
El anillo y la estrella son las topologías de red de área local más comunes, además del tipo de bus y el tipo de árbol.
Ethernet es actualmente la tecnología de red de área local más utilizada. Utiliza conmutadores para la conexión y organización de la red, y utiliza una topología de estrella o bus.
Modelo de referencia IEEE802 #
Las primeras tecnologías LAN fueron desarrolladas por varios fabricantes y eran incompatibles entre sí. IEEE propuso la serie 802 de estándares, que promovió la estandarización de tecnologías LAN.
La capa física IEEE802 define los medios de transmisión y la topología, haciéndola compatible con múltiples medios de transmisión como par trenzado, cable coaxial, fibra óptica e inalámbrico.
En comparación con el modelo de referencia OSI, IEEE802 divide las funciones de la capa de enlace de datos en dos subcapas: Media Access Control (MAC) y Logic Link Control (LLC).
El control de acceso a medios#
La subcapa MAC controla directamente la transmisión de tramas en el canal, proporcionando direccionamiento físico y funciones de control de línea. La subcapa MAC acepta bloques de datos de la capa LLC y agrega un encabezado MAC y un finalizador para encapsularlos en tramas.
El encabezado MAC generalmente contiene el campo de control, la dirección MAC de destino, la dirección MAC de origen, etc., y la cola MAC generalmente contiene la información de verificación de la trama.
La tarea central de la subcapa MAC es resolver el problema de los conflictos cuando diferentes dispositivos en la red de área local compiten por canales compartidos. Según las diferentes posiciones de implementación de las estrategias de asignación de recursos, se divide en dos tipos: centralizado y distribuido.
El control centralizado usa un controlador para asignar los recursos del canal, y cualquier dispositivo que use el canal debe ser autorizado por el controlador.
En una red de control distribuida, todos los dispositivos cooperan para realizar la asignación de recursos. Por ejemplo, en una red token ring, una trama especial llamada token se transmite en el canal, y solo el dispositivo que recibe la trama puede usar el canal.
Carrier Sense Multiple Access (CSMA) es un protocolo de control de acceso a medios distribuidos.
CSMA se divide en 3 categorías según la estrategia de seguimiento y envío:
CSMA discontinuo: cuando el dispositivo monitorea que el canal está ocupado o en conflicto, esperará un período de tiempo aleatorio y luego monitoreará nuevamente, y el canal se enviará inmediatamente si el canal está inactivo. Esta estrategia tiene un mayor retraso y una menor utilización del canal.
CSMA continuo: cuando el dispositivo detecta que el canal está ocupado o en conflicto, siempre monitoreará, y si el canal está libre, enviará inmediatamente. La utilización del canal es alta, pero se producirán más conflictos.
p-CSMA continuo: el dispositivo siempre monitoreará cuando el canal esté ocupado o en conflicto. Si el canal está libre, decidirá si enviar según la probabilidad p. CSMA continuo se puede considerar como un caso especial de p-CSMA continuo: 1-CSMA continuo
Estos métodos pueden reducir la aparición de conflictos, pero no pueden resolver por completo el problema de la colisión. Necesitamos mejorar el programa.
El acceso múltiple con detección de portadora con detección de colisiones (CSMA / CD) requiere que el dispositivo monitoree mientras envía la trama. Si se detecta un conflicto durante el proceso de envío, se ejecutará el procesamiento del conflicto:
Suspenda la transmisión de datos y envíe una señal integral como mensaje de bloqueo, para que otros dispositivos puedan detectar el conflicto lo antes posible.
Espere un período de tiempo aleatorio dentro de un cierto rango y luego envíe de nuevo
Si el conflicto se repite, se usa el algoritmo de retroceso exponencial binario truncado para enviar, es decir, el tiempo de espera para cada tiempo es el doble que el tiempo anterior. Después de 16 intentos, el envío sigue fallando.
Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA / CA) utiliza monitoreo activo para evitar conflictos. Hay dos métodos principales para evitar conflictos:
Cuando el canal está inactivo y el dispositivo está listo para enviar, el dispositivo siempre espera un período de tiempo aleatorio y luego envía datos cuando encuentra que el canal aún está inactivo después de la espera. Dado que el tiempo de espera de cada dispositivo se genera aleatoriamente, la posibilidad de que se produzca un nuevo conflicto se reduce considerablemente.
El dispositivo primero envía una pequeña trama RTS (Solicitud de envío) al punto de acceso más cercano (Punto de acceso) antes de enviar la trama, y espera a que el objetivo responda con una trama CTS (Borrar para enviar) antes de comenzar a enviar.
El esquema CSMA / CA fue adoptado por IEEE802.11. Además, existen métodos como el arbitraje de bits (BA) y la prioridad de portadora (CP).
Control de enlace lógico #
La subcapa de control de enlace lógico (LLC) funciona por encima de la subcapa MAC y proporciona una interfaz para el acceso a la capa de red.
La siguiente figura muestra la relación entre las capas dentro de un marco:
La capa LLC proporciona funciones como control de errores de trama y control de flujo, y LLC proporciona 3 modos de trabajo:
Servicio sin conexión no confirmado
Servicio de conexión
Servicio sin conexión con confirmación
El servicio sin conexión sin acuse de recibo es un servicio en forma de datagramas, que no incluye las funciones de control de errores y control de flujo. Debido a que el software de capa superior, como TCP, brinda garantía de confiabilidad y funciones de control de flujo, los servicios sin conexión no reconocidos reducen la repetición y aumentan. Para mayor eficiencia, es la mejor opción la mayor parte del tiempo.
El servicio de conexión es adecuado para dispositivos simples sin soporte de protocolo de red de capa superior. Requiere que los dispositivos establezcan una conexión lógica a través del protocolo de enlace y luego se comuniquen. Proporciona funciones de control de flujo y garantía de confiabilidad.
El método de conexión requiere un software de control de enlace lógico para mantener una gran cantidad de datos de conexión, y se necesita tiempo para establecer un enlace lógico antes de la comunicación. En el control de automatización y otras ocasiones, el host de control necesita comunicarse con una gran cantidad de controladores integrados, y la puntualidad y puntualidad de la comunicación Requisitos de alta confiabilidad.
El servicio sin conexión con confirmación no establece una conexión lógica, pero requiere que el receptor envíe un mensaje de confirmación después de recibir los datos.
Los datos transmitidos por el protocolo LLC se denominan Unidad de datos de protocolo (PDU).
De acuerdo con los 3 modos de trabajo, LLC se divide en tres operaciones:
Operación de tipo 1: use PDU no numeradas para implementar servicios sin conexión sin confirmación
Operación de tipo 2: use el modo de equilibrio asíncrono para admitir los servicios LLC en el modo de conexión
Operación de tipo 3: use dos PDU no numeradas para realizar un servicio sin conexión con confirmación
Las tres operaciones utilizan el mismo formato de PDU y todas constan de 4 campos:
Punto de acceso al servicio de destino (DSAP), 7 bits
Punto de acceso al servicio de origen (SSAP), 7 bits
Tipo de DSAP, dirección única o dirección de grupo, 1 bit
Tipo de PDU, PDU de comando o PDU de respuesta, 1 bit
Las operaciones de tipo 1 utilizan PDU no numeradas (UI) para la comunicación, sin control de errores ni funciones de control de flujo.
En el segundo tipo de operación, un dispositivo envía primero una solicitud de PDU SABME para establecer un enlace lógico. Si el dispositivo de destino acepta la solicitud, envía una PDU de acuse de recibo no numerada (AC); de lo contrario, envía una PDU DM para rechazar la conexión.
Una vez establecida la conexión, todas las PDU entre las dos partes tendrán un número para clasificación, retransmisión y control de flujo. Ambas partes pueden enviar una PDU de desconexión (DISC) en cualquier momento para terminar la conexión lógica.
En comparación con el primer tipo de operación, la operación de tipo 3 agrega una PDU no numerada (UC) para la confirmación de la recepción.
Equipo de Internet #
Hubs y puentes #
Un concentrador (HUB) es un dispositivo de red común en una topología en estrella. Está conectado a varios dispositivos a través de un cable de par trenzado. Las tramas de un dispositivo se envían a todos los demás dispositivos.
El problema obvio con los hubs es que cada cuadro se transmite y ocupa una gran cantidad de canales.
Bridge es un intento temprano de resolver este problema. Hay dos puertos en el puente, que están conectados a dos subredes que usan el mismo protocolo MAC.
Hay dos tablas dentro del puente que almacenan las direcciones MAC de todos los dispositivos en las subredes A y B. Cuando el sistema comienza a funcionar, estas dos tablas están vacías.
En este momento, el puente recibe la trama de A y la reenvía a B, y agrega la dirección MAC de origen de la trama a la tabla de la subred A.
Se realiza un procesamiento similar en las tramas de la subred B. Después de un período de tiempo, el puente obtendrá casi todas las direcciones MAC en las subredes A y B.
Cuando se envía una trama desde un dispositivo en la subred A al concentrador, la trama se transmite a otros dispositivos y puentes en A.
Cuando el puente encuentra que el MAC de destino pertenece a la subred A, descarta directamente la trama. Si la dirección de destino pertenece a la subred B, se enviará al concentrador de B para su difusión.
cambiar#
Ahora la gente usa conmutadores de capa 2 (conmutador) en lugar de concentradores. Los conmutadores también utilizan cables de par trenzado para conectarse a varios dispositivos.
El conmutador mantiene internamente una tabla de asignación de puertos MAC. Esta tabla guarda las direcciones MAC de todos los dispositivos conectados a ella y los puertos conectados a ella. El switch lee la dirección MAC de destino del encabezado de la trama y la envía al puerto correspondiente.
Los conmutadores se dividen en conmutadores de corte directo y de almacenamiento y reenvío. Los conmutadores de corte envían directamente la trama al puerto de destino, y el conmutador de almacenamiento y reenvío guarda la trama y completa la verificación CRC y la corrección de errores antes de reenviarla.
Cuando la trama proviene de una dirección MAC de origen desconocida, el switch agregará la correspondencia entre el puerto de la trama y la MAC a la tabla de mapeo. Si la tabla de mapeo está llena, se sobrescribirán los datos más antiguos.
Cuando se envía una trama a una dirección MAC desconocida, el switch la transmitirá. Si el objetivo de la trama es de hecho un dispositivo en la red, la trama enviada por el dispositivo en respuesta le permitirá al conmutador conocer su dirección MAC.
VLAN es otra función importante del conmutador. Divide los dispositivos bajo un conmutador en múltiples dominios de transmisión. Cuando se transmite, solo se envía a los dispositivos en el mismo dominio de transmisión.
Enrutador y conmutador de capa 3 #
La transmisión consume mucho tráfico de red y los enrutadores pueden aislar áreas locales para formar múltiples dominios de transmisión.
El enrutador es la tercera capa del OSI en funcionamiento, es decir, el dispositivo en la capa de red. La función principal del enrutador es enviar el paquete de datos IP al dispositivo de enrutamiento del siguiente salto de acuerdo con la dirección IP de destino.
Además, los enrutadores también tienen sólidas funciones de control de la capa de red, como NAT y DHCP. Sin embargo, los enrutadores dependen del software para decidir utilizar el reenvío de la CPU, y la tasa de reenvío es mucho menor que la de los conmutadores.
Si el dispositivo A quiere enviar datos a B, entonces A usará la máscara de subred para obtener la dirección de red para determinar si la IP de destino está en el mismo segmento de red que él. Si está en el mismo segmento de red, pero no conoce la dirección MAC requerida para reenviar los datos, A Simplemente envíe una solicitud ARP de transmisión y B devuelve su dirección MAC.
Puede producirse una gran cantidad de transmisiones ARP en el proceso anterior, por lo que se necesita un dispositivo para dividir la LAN en múltiples dominios de transmisión según los segmentos de red para reducir los canales ocupados por las transmisiones.
El enrutador puede completar esta función, pero la velocidad de reenvío del enrutador es demasiado lenta, necesitamos combinar la alta velocidad del intercambio de hardware del conmutador.
El conmutador de tres capas es un conmutador que puede leer paquetes IP y realizar algunas funciones de enrutamiento. Tiene algunas funciones de control de capa de red y capacidades de reenvío de alta velocidad basadas en hardware.
Sin embargo, el costo de un conmutador de tres capas es relativamente alto y generalmente se usa en una gran red de área local.
Dominio de conflicto y dominio de transmisión #
Cuando varios dispositivos están conectados al mismo medio, pueden entrar en conflicto debido a la captura de medios. El rango de conflictos de medios que pueden ocurrir en la red se denomina dominio de conflicto.
Puede verse que el dominio de colisión es un concepto de capa física. Los dos puertos del puente dividen la red en dos dominios de colisión. Para el conmutador, cada puerto es un dominio de colisión.
El dominio de difusión es el alcance de la trama de difusión y pertenece al concepto de capa de enlace de datos. Los dispositivos conectados al puente se encuentran generalmente en un dominio de difusión.
Los dispositivos del conmutador generalmente se encuentran en un dominio de transmisión, pero la tecnología VLAN del conmutador se puede dividir en varios dominios de transmisión.
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¿A qué distancia (largo) de la cubierta del transmisor?
El alcance de transmisión depende de muchos factores. La distancia real se basa en la instalación de la antena de altura, ganancia de antena, utilizando como medio de construcción y otras obstrucciones, la sensibilidad del receptor, la antena del receptor. La instalación de la antena más alta y el uso en el campo, la distancia será mucho más lejos.
Transmisor FM 5W ejemplo, el uso en la ciudad y la ciudad natal:
Tengo un cliente de uso del transmisor FM con antena 5W EE.UU. GP en su ciudad natal, y lo prueba con un coche, es cubrir 10km (6.21mile).
Puedo probar el transmisor de FM con antena GP 5W en mi ciudad natal, que cubren alrededor 2km (1.24mile).
Puedo probar el transmisor de FM con antena 5W médico de cabecera en la ciudad de Guangzhou, que sólo cubren alrededor 300meter (984ft).
A continuación se presentan el intervalo aproximado de diferentes transmisores de FM de potencia. (El rango es de diámetro)
Transmisor FM 0.1W ~ 5W: 100M ~ 1KM
5W ~ 15W FM Ttransmitter: 1KM ~ 3KM
Transmisor FM 15W ~ 80W: 3KM ~ 10KM
Transmisor FM 80W ~ 500W: 10KM ~ 30KM
Transmisor FM 500W ~ 1000W: 30KM ~ 50KM
Transmisor FM 1KW ~ 2KW: 50KM ~ 100KM
Transmisor FM 2KW ~ 5KW: 100KM ~ 150KM
Transmisor FM 5KW ~ 10KW: 150KM ~ 200KM
Cómo ponerse en contacto con nosotros para el transmisor?
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