machava martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ascii americká norma kódu na výmenu...

50
Žilinská univerzita v Žiline Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií Výučbový program v prostredí Macromedia Flash Martin Machava 2006

Upload: others

Post on 30-Apr-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Žilinská univerzita v Žiline Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií

Výučbový program v prostredí Macromedia Flash

Martin Machava

2006

Page 2: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Výučbový program v prostredí Macromedia Flash

BAKALÁRSKA PRÁCA

MARTIN MACHAVA

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Elektrotechnická fakulta Katedra telekomunikácií

Študijný odbor:

Telekomunikačný manažment

Vedúci bakalárskej práce: Ing. Peter Kortiš

Stupeň kvalifikácie: bakalár (Bc.) Dátum odovzdania bakalárskej práce: 19.5.2006

Žilina 2006

Page 3: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických
Page 4: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Abstrakt

Cieľom tejto práce je vytvorenie výučbového programu v prostredí Macromedia

Flash, ktorý sa venuje problematike základných vlastností a princípov telekomunikačných

sietí, princípom prepojovania signálov a základných referenčných modelov. Práca je

rozdelená na kapitoly, z ktorých prvé kapitoly sa venujú princípom telekomunikačných

sietí a ďalšie referenčným modelom. Posledná kapitola obsahuje porovnanie referenčných

modelov a princípy komunikácie medzi sebou.

Výučbový program je tiež rozdelený na kapitoly a obsahuje animácie a sprievodné

texty. Poslednú časť programu tvorí test, ktorý obsahuje otázky z uvedenej problematiky.

Page 5: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Žilinská univerzita v Žiline, Elektrotechnická fakulta, Katedra telekomunikácií

________________________________________________________________________

ANOTAČNÝ ZÁZNAM - ZÁVEREČNÁ BAKALÁRSKA PRÁCA

Priezvisko, meno: Machava Martin školský rok: 2005/2006

Názov práce: Výučbový program v prostredí Macromedia Flash

Počet strán: 36 Počet obrázkov: 34 Počet tabuliek: 0 Počet grafov: 0 Počet príloh: 0 Použitá lit.: 7

Anotácia (slov. resp. český jazyk):

Hlavným cieľom a obsahom práce je okrem teoretickej časti, ktorá sa zaoberá

základnými vlastnosťami a princípmi telekomunikačných a počítačových sietí, vytvorenie

výučbového programu v prostredí Macromedia Flash. Program sa venuje referenčným

modelom a základným princípom prepojovania signálov. Okrem toho program obsahuje

animácie fungovania telekomunikačných sietí.

Anotácia v cudzom jazyku (anglický resp. nemecký):

Basic contents and aim this thesis except speculative part which is concerned with

basic attributes and axioms of telecommunication and computer networks, creating

authoring language program in stage set Macromedia Flash. Program apply oneself to

reference models and basic axioms changing beacons . Program covers animations of

operation telecommunication cowbells as well.

Kľúčové slová: Referenčný model, Macromedia Flash, ISO/OSI, TCP/IP, CCS7, B-ISDN, ATM, Telekomunikačné siete, Signalizácia, Počítačové siete

Vedúci práce: Ing. Peter Kortiš Recenzent práce:

Dátum odovzdania práce: 19.5.2006

Page 6: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

ČESTNÉ VYHLÁSENIE

Vyhlasujem, že som zadanú bakalársku prácu vypracoval samostatne, pod

odborným vedením vedúceho bakalárskej práce Ing. Petra Kortiša a používal som

len literatúru uvedenú v práci.

Súhlasím so zapožičiavaním bakalárskej práce.

V Žiline dňa .............................. podpis študenta

Page 7: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Ďakujem vedúcemu svojej záverečnej práce, Ing. Petrovi Kortišovi, za odborné

vedenie a pomoc pri vypracovaní záverečnej práce, za cenné rady a vynikajúci prístup pri

konzultáciách.

Page 8: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Obsah ÚVOD ....................................................................................................................................................13

1 MACROMEDIA FLASH.............................................................................................................14

1.1 VYTVORENIE POHYBLIVEJ ANIMÁCIE ......................................................................................15 1.2 VLOŽENIE ANIMÁCIE DO HTML .............................................................................................17

2 ZÁKLADNÉ VLASTNOSTI A PRINCÍPY TELEKOMUNIKAČNÝCH SIETÍ ......................19

2.1 SIGNALIZÁCIA .......................................................................................................................20

3 PRINCÍPY PRENOSU INFORMÁCII........................................................................................21

3.1 PRINCÍP PREPOJOVANIA KANÁLOV ..........................................................................................21 3.2 PRINCÍP PREPOJOVANIA PAKETOV ...........................................................................................21

3.2.1 Datagramová obsluha.......................................................................................................21 3.2.2 Obsluha paketov pomocou virtuálneho kanála...................................................................22

4 REFERENČNÉ MODELY ..........................................................................................................24

4.1 KOMUNIKÁCIA MEDZI VRSTVAMI............................................................................................24

5 REFERENČNÝ MODEL ISO/OSI..............................................................................................26

5.1 PRENOS DÁT ..........................................................................................................................27 5.2 FYZICKÁ VRSTVA...................................................................................................................29 5.3 LINKOVÁ VRSTVA ..................................................................................................................29 5.4 SIEŤOVÁ VRSTVA ...................................................................................................................30 5.5 TRANSPORTNÁ VRSTVA ..........................................................................................................30 5.6 RELAČNÁ VRSTVA .................................................................................................................31 5.7 PREZENTAČNÁ VRSTVA ..........................................................................................................31 5.8 APLIKAČNÁ VRSTVA ..............................................................................................................31

6 REFERENČNÝ MODEL TCP/IP ...............................................................................................32

6.1 SIEŤOVÁ VRSTVA ...................................................................................................................34 6.2 TRANSPORTNÁ VRSTVA ..........................................................................................................34 6.3 APLIKAČNÁ VRSTVA ..............................................................................................................35

7 REFERENČNÝ MODEL CCS7 ..................................................................................................36

7.1 PREVÁDZKY CCS7.................................................................................................................38 7.2 ČINNOSTI ČASTI PRENOSU SPRÁV MTP ...................................................................................38 7.3 KOREKCIA CHÝB PRI PRENOSE SIGNALIZAČNÝCH SPRÁV ..........................................................40

8 REFERENČNÝ MODEL B-ISDN...............................................................................................42

8.1 ATM.....................................................................................................................................43 8.2 VRSTVY ATM .......................................................................................................................44

Page 9: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

8.3 FYZICKÁ VRSTVA...................................................................................................................44 8.4 ATM VRSTVA ........................................................................................................................45 8.5 AAL ADAPTAČNÁ VRSTVA .....................................................................................................45 8.6 PROTOKOLY AAL1 AŽ AAL5.................................................................................................45

9 POROVNANIE REFERENČNÝCH MODELOV.......................................................................47

ZÁVER ..................................................................................................................................................49

ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY ................................................................................................50

Page 10: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Zoznam obrázkov

Obr.: 1.1 Hlavný panel Macromedia Flash..................................................................... 15

Obr.: 1.2 Možnosti tweeningu ....................................................................................... 16

Obr.: 1.3 Ukážka tvorby animácie ................................................................................. 17

Obr.: 1.4 Ukážka HTML kódu pre prácu s Flash aplikáciou .......................................... 18

Obr.: 2.1 Štruktúra telekomunikačnej siete .................................................................... 19

Obr.: 2.2 Signalizácia „Outband“ .................................................................................. 20

Obr.: 2.3 Signalizácia „Inband“ ..................................................................................... 20

Obr.: 3.1: Paket ............................................................................................................. 21

Obr.: 3.2 Datagramová obsluha ..................................................................................... 22

Obr.: 3.3 Obsluha pomocou virtuálneho kanála ............................................................ 23

Obr.: 4.1 Komunikácia medzi vrstvami ......................................................................... 25

Obr.: 4.2 Komunikácia medzi partnerskými vrstvami .................................................... 25

Obr.: 5.1 Rozdelenie vrstiev RM ISO/OSI..................................................................... 26

Obr.: 5.2 Body prístupu k službe ................................................................................... 27

Obr.: 5.3 Prechod užívateľských dát vrstvami................................................................ 28

Obr.: 5.4 Komunikácia prvkov služieb .......................................................................... 28

Obr.: 5.5 Podvrstvy linkovej vrstvy ............................................................................... 30

Obr.: 5.6 Smerovanie cez linkovú vrstvu ....................................................................... 30

Obr.: 6.1 Rozdiel medzi RM ISO/OSI a RM TCP/IP ..................................................... 33

Obr.: 6.2 Prehľad protokolov TCP/IP ............................................................................ 33

Obr.: 6.3 Prenos IP paketov cez sieť .............................................................................. 34

0br.: 6.4 Rozhranie medzi aplikačnou vrstvou a aplikáciou............................................ 35

Obr.: 7.1 Využitie CCS7 v prenosovom reťazci............................................................. 36

Obr.: 7.2 Referenčný model CCS7 ................................................................................ 37

Obr.: 7.3 Signalizácia cez spoločný signalizačný kanál................................................. 37

Obr.: 7.4 Asociatívna prevádzka CCS7.......................................................................... 38

Obr.: 7.5 Kváziasociatívna prevádzka CCS7 ................................................................. 38

Obr.: 7.6. Korekcia nesprávneho Flagu.......................................................................... 39

Obr.: 7.7 Princíp PCR ................................................................................................... 41

Obr.: 8.1 Referenčný model B-ISDN............................................................................. 42

Obr.: 8.2 ATM bunka .................................................................................................... 43

Obr.: 8.3 Delenie užitočných dát do ATM buniek.......................................................... 43

Page 11: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Obr.: 9.1 Porovnanie referenčných modelov.................................................................. 47

Obr.: 9.2 Predstava LAN emulácie ................................................................................ 48

Page 12: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Zoznam skratiek a symbolov

ATM Asynchrónny prenosový režim

ISO Medzinárodná organizácia pre štandardizáciu

OSI Otvorený systém pre prepojenie

CCS7 Signalizácia č. 7 spoločným kanálom

TCP Protokol riadenia prenosu

IP Internetový protokol

HTML Hypertextový značkovací jazyk

ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií

B-ISDN Širokopásmová ISDN

IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických inžinierov

SAP Body prístupu k službe

LLC Riadenie logického spoja

MAC Riadenie prístupu k prenosovému prostrediu

IN Inteligentná sieť

INAP Aplikačný protokol/aplikačná časť inteligentnej siete

MAP Aplikačná časť mobilnej siete

OMAP Časť prevádzky, údržby a správy

TCAP Aplikačná časť transakčných schopností

TUP Používateľská časť pre telefónnu časť v IDN

ISUP Používateľská časť ISDN

SCCP Riadiaca časť signalizačného spojenia

MTP Časť prenosu správ

LAN Miestna počítačová sieť

STM Štatistický multiplexor

VCI Identifikátor virtuálneho kanála

VPI Identifikátor virtuálnej cesty

TC Konvergencia prenosu

PT Vysledovanie cesty

CLP Priorita straty bunky

AAL ATM adaptačná vrstva

LANE Emulácia LAN

Page 13: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

13

Úvod

Pred niekoľkými rokmi boli počítačové a telekomunikačné siete len ako malé

ostrovčeky, ktoré prepájali niekoľko kancelárií alebo domácností. Postupom času sa začali

diať zaujímavé veci. Sieťové technológie prevzali vládu nad počítačmi a užívatelia začali

chápať, že by mohli vzájomne spolupracovať. Schopnosť komunikácie medzi dvoma

užívateľmi otvorila obrovské možnosti pre spoluprácu. V súčasnej dobe sú siete základom

práce všetkých typov spoločností a stretneme sa s nimi i v domácnostiach. Uľahčujú prácu

a robia ju efektívnejšou. Tieto skutočnosti si začali uvedomovať aj výrobcovia hardvéru

a sústredili sa na vývoj vlastných sieťových komponentov. Rôzni výrobcovia začali

vytvárať vlastné siete a na nich začali poskytovať rôzne služby. Aby malo toto budovanie

sietí zmysel, museli sa tieto siete navzájom prepojiť. Preto museli byť prijaté pravidlá pre

spoluprácu týchto sieťových architektúr a výrobcovia sieťových komponentov sa musia

týmito pravidlami riadiť. Kompatibilitu týchto zariadení zabezpečujú referenčné modely.

Cieľom mojej práce je vytvorenie výučbového programu v prostredí

Macromedia Flash, ktorý sa bude venovať problematike základných vlastností a princípov,

na ktorých sú postavené telekomunikačné a počítačové siete a problematike referenčných

modelov. Ďalej sú vysvetlené základné princípy prepojovania signálov a prehľad

najznámejších referenčných modelov ako sú ISO/OSI, TCP/IP, B-ISDN a CCS7.

Pre tvorbu programu som si vybral prostredie Macromedia Flash z toho dôvodu,

lebo ponúka veľa možností pre tvorbu animácií a zložitejších dátových interaktivít. Pre

publikovanie vytvorených animácií a pre sprievodný text som sa po dohode s vedúcim

práce rozhodol pre prostredie HTML, to umožňuje jednoduchšiu manipuláciu s textom

a prípadné ďalšie úpravy.

Page 14: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

14

1 Macromedia Flash

Flash začal svoju existenciu ako Future Splash Animator. Bol to malý šikovný

program pre vytváranie a animovanie vektorových kresieb. V roku 1997 získala

spoločnosť Macromedia Future Splash a zmenila mu názov na Flash a propagovala

program ako nástroj pre tvorbu grafického obsahu pre Word Wide Web. Predchádzajúce

verzie Flash vznikali ako nástroje pre tvorbu dizajnu webových stránok, pretože ponúkali

všetko potrebné pre k zostaveniu vizuálne zaujímavej webovej stránky (na rozdiel od

textových stránok). Flash ponúkal nástroje pre tvorbu grafických elementov, nástroje pre

ich animovanie, nástroje pre vytváranie prvkov užívateľských rozhraní a interaktivitu,

nástroje pre písanie HTML, kódu potrebného pre zobrazenie grafiky, animácií a prvkov

rozhraní. Dnes okrem uvedených nástrojov Flash zahrňuje tiež ActionScript 2.0 pre

skriptovanie zložitých interaktivít, nástroje pre import videa a komponenty pre prácu

s dátami, ktoré umožňujú vytvárať webové stránky, ktoré prinesú užívateľom viac

informácií.

V každej novej generácii Flash Macromedia pridáva vlastnosti a funkcie, ktoré

rozširujú schopnosť programu. Flash, ktorý bol pôvodne zameraný na vytváranie

vektorových kresieb, animácií a základnej interaktivity a stal sa sadou nástrojov pre

vytváranie toho, čo sa dnes označuje ako RIA - Rich Internet Applications (bohaté

internetové aplikácie). RIA môže označovať čokoľvek od on-line internetového obchodu

až po prepracovanú virtuálnu prezentáciu. Aj preto si program stále zachováva jednoduché

kresliace a animačné nástroje, ktoré ho urobili tak populárnym.

Dávnou vstupenkou Flash ku sláve bola jeho schopnosť dostať vektorové obrázky

na web. Výhoda použitia vektorovej grafiky spočíva v tom, že vektory udržujú veľkosť

súboru na nízkych hodnotách a dajú sa ľahko upravovať.

Ďalšou výhodou, ktorú Flash ponúka je schopnosť streamovania. Streamovanie

umožňuje zobraziť na webovej stránke niektoré elementy hneď po ich stiahnutí, zatiaľ čo

sa ďalšie informácie ešte sťahujú z internetu.

Flash je tvoriaci nástroj pre vytváranie obsahu a tiež prehrávacím systémom, ktorý

umožňuje zobraziť tento obsah na lokálnom počítači alebo vo webovom prehliadači.

Kresby, animácie a interaktivitu tvoríme v súboroch flashového formátu. Tieto súbory

majú príponu „.fla“ a často sa im hovorí ako o súboroch typu FLA. Aby sa obsah mohol

zobraziť na webe alebo bol spustiteľný na lokálnom počítači, musíme súbory .fla

prekonvertovať do formátu pre Flash Player. Súbory v tomto formáte majú koncovku .swf.

Page 15: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

15

Publikačné nástroje Flashu majú tiež funkcie na vytváranie kódu HTML, ktorý je potrebný

na zobrazovanie flashového obsahu na webovom prehliadači. Tiež ponúka alternatívne

metódy doručenia obsahu. Napríklad ako animované obrázky GIF alebo video vo formáte

QuickTime.

1.1 Vytvorenie pohyblivej animácie

K vytvoreniu ilúzie pohybu používa Flash štandardné animačné metódy.

Vytvorením rady statických obrázkov, z ktorých každý je trochu odlišný od

predchádzajúceho a rýchlym zobrazením týchto obrázkov jedného po druhom (frame-by-

frame), sa simuluje súvislý pohyb.

Ľubovoľný dokument aplikácie Flash sa skladá z časovej osi (Timeline), na ktorej

sú umiestnené snímky (Frames), vrstvy (Layers) a scény (Scenes), ktoré tvoria samotnú

aplikáciu. Ďalej sa skladá z javiska (Stage), na ktorom sa zobrazuje obsah aplikácie, ďalej

z panelu Edit, ktorý zobrazuje informácie o tom, čo sa aktuálne upravuje a ktorý poskytuje

prístup k ostatným scénam a prvkom. To všetko sa nachádza na pracovnej ploche.

Obr.: 1.1 Hlavný panel Macromedia Flash

Časová os je vizuálne reprezentovanie každého snímku, vrstvy a scény aplikácie

v zhustenej podobe. Nielen, že časová os zobrazuje štruktúru flashového výtvoru, ale

Page 16: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

16

zároveň tvorí systém, prostredníctvom ktorého je postavený celý projekt. Časová os je

živý, komplexný organizačný a navigačný nástroj. Skladá sa z veľa prvkov.

Pracovná plocha definuje parametre javiska (určuje rozmery scény, farbu pozadia,

pravítka a mriežky) a nastavuje rýchlosť, ktorou sa budú meniť snímky. Javisko je oblasť

obsahujúca všetky grafické elementy, ktoré tvoria flashovú animáciu. Veľkosť javiska

a prehrávanie animácie sa dajú meniť. Hodnota rýchlosti prehrávania snímok (Frame rate)

je štandardne 12 snímok za sekundu (12 fps – Frame peer second).

Panel kresliacich nástrojov ( Toolbar ) obsahuje kresliace nástroje aplikácie Flash

a ďalšie nástroje, ktoré sú potrebné pre vytváranie a manipuláciu s grafikou animácie.

Panel nápovedy obsahuje dokumentáciu popisujúcu vlastnosti aplikácie Flash

a výukové programy (Tutoriály), ktorých cieľom je naučiť používateľov najbežnejšie

úkony. Panel vlastností zobrazuje informácia o vlastnostiach nástrojov a elementov. Panel

vlastností je kontextovo „citlivý“ a vždy sa zmení v závislosti na tom, aký konkrétny

element je práve označený. Všetky panely sa dajú meniť požiadavkám a potrebám

užívateľa.

Animácia typu snímok po snímku bola tradičnou formou animácie, ktorá sa

používala nielen v počítačovej grafike. Metóda spočíva v umiestňovaní rôzneho obsahu do

rôznych snímok. Aplikácia Flash označuje snímky, v ktorých je umiestnený nový obsah

ako kľúčové snímky (Keyframes). Na časovej osi môžu byť stovky snímok. Animácia

každého snímku zvlášť má veľa nedostatkov. Je veľmi prácna a vytvára zbytočne veľké

súbory. Flash MX 2004 si s týmito nedostatkami dokáže poradiť s pomocou tzv.

tweeningu. V prípade tweeningu Flash používa pri zmene grafiky jednoduché matematické

výpočty. Stačí vytvoriť začiatočné a koncové sekcie vložením grafických prvkov, potom

Flash sám vytvorí určitý počet ďalších snímok medzi kľúčové snímky. Flash vytvorí sériu

obrázkov s prírastkovými zmenami, ktoré vykonajú danú akciu v požadovanom počte

snímkov. Tweening sa delí na dva druhy: motion tweening je zmena pohybu a shape

tweening je zmena tvaru. [1]

Obr.: 1.2 Možnosti tweeningu

Page 17: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

17

Hlavný rozdiel medzi motion tween a shape tween spočíva v tom, že motion

tweening pracuje so symbolmi a skupinami, zatiaľ čo shape tweening s grafikami, ktoré je

možné editovať. Shape tweenig teda umožňuje zmeniť ktorúkoľvek časť tvaru grafiky a jej

vlastnosti (farbu, umiestnenie...). Na rozdiel od motion tweeningu nie je možné aplikovať

grafiku na sledovanie vodítka, a tým vytvoriť iný pohyb ako priamočiary. Pomocou týchto

nástrojov je možné vytvárať plne interaktívne animácie.

Obr.: 1.3 Ukážka tvorby animácie

1.2 Vloženie animácie do HTML

Keď už máme hotovú Flash aplikáciu, najlepší spôsob ako ju publikovať je

vloženie do HTML stránky. HTML stránka je dokument, ktorý obsahuje sadu inštrukcií

písaných v HTML jazyku, ktoré hovoria prehliadaču ako sa má obsah zobrazovať. HTML

jazyk má svoju presnú syntax, ale je súčasne veľmi flexibilný. Jazyk HTML je textového

formátu (ASCII) priamo v tomto formáte sa používa. Nie je nikdy kompilovaný do

binárnej alebo inej podoby. To znamená, že ak vytvoríme HTML stránku v textovom

editore, vytvorili sme jej fixný tvar, ktorý priamo číta a interpretuje prehliadač. HTML

stránka je zložená z tagov a odkazov. Tag (výraz sa neprekladá, znamená značka) je slovo

jazyka HTML, vykonávajúce všetky príkazy. Odkazy definujú prvok v stránke, ktorý

priamo vedie k prvku inému – vytvárajú medzi sebou väzbu.

Page 18: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

18

Vo Flashi je funkcia Publish, ktorá vytvorí dokument HTML, ktorý prehliadaču

povie, ako sa majú publikované súbory zobrazovať. Predtým, než funkcia Publish vytvorí

HTML dokument, sa musí animácia exportovať do formátu SWF. Táto akcia je nevratná

a z formátu SWF už nikdy nemôžeme dostať pracovný formát FLA.

Vloženie Flash animácie sa môže robiť automaticky pomocou funkcie Publish,

alebo ručne pomocou HTML kódu.

Obr.: 1.4 Ukážka HTML kódu pre prácu s Flash aplikáciou

V HTML kóde musia byť napísané všetky príkazy potrebné pre správne zobrazenie

Flash aplikácie. Kód musí obsahovať veľkosť zobrazovanej aplikácie, typ, kvalitu, farbu

pozadia a spôsob spúšťania aplikácie. Tiež musí obsahovať samotnú cestu k Flash

aplikácii. Ďalej môže obsahovať veľa vlastných príkazov. [2]

Page 19: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

19

2 Základné vlastnosti a princípy telekomunikačných sietí

Telekomunikačná sieť má za úlohu výmenu a prenos informácii od jedného

prístupového bodu k inému alebo k viacerým prístupovým bodom.

Obr.: 2.1 Štruktúra telekomunikačnej siete

Telekomunikačná sieť sa skladá z rôznych technických a softvérových

prostriedkov. Medzi najhlavnejšie patria komutačné uzly (ústredne, smerovače)

a spojovacie vedenia. Úlohou ústrední je prepojiť prijatú informáciu do požadovaného

smeru. Spojovacie vedenia navzájom prepojujú komutačné uzly. Aby bolo možné preniesť

informácie medzi účastníkmi, musí byť vytvorený prenosový kanál.

Telekomunikačná sieť je schopná prenášať elektrické, ale aj optické signály. Z toho

dôvodu musia byť v sieti použité zariadenia, ktoré dokážu tieto signály spracúvať

a prenášať. Tieto zariadenia tiež umožňujú sieti prenášať informácie tým, že vytvoria

prenosový kanál s požadovanými vlastnosťami (napr.: šírka frekvenčného pásma,

oneskorenie, jitter, chybovosť, ...).

Komunikačná väzba medzi dvoma koncovými zariadeniami môže mať podobu

fyzickú alebo logickú. Táto väzba môže mať v závislosti od použitej siete alebo služby

rôzne vlastnosti. Napríklad môže ísť o spojenie analógové, digitálne, na prenos hlasu alebo

dát.

Telekomunikačné siete môžeme rozdeliť podľa:

- fyzikálnej podstaty: elektrické optické

- prenosového média: metalické, optické, bezdrôtové

- štruktúry: primárne, sekundárne, medzinárodné

- dostupnosti: verejné, privátne

- digitálne siete podľa veľkosti obsluhovaného územia: LAN, MAN, WAN, GAN

Page 20: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

20

2.1 Signalizácia

Signalizácia, resp. signalizačné procesy zabezpečujú v telekomunikačných sieťach

riadenie spojenia. Pod pojmom riadenie spojenia môžeme rozumieť výstavbu, udržanie

a rozpad spojenia. Signalizačné informácie sa prenášajú spolu s užitočnými informáciami

cez sieť.

Na prenos signalizačných informácii sa môžu využívať samostatné kanály. To

znamená, že užitočné informácie sa prenášajú v užitočných kanáloch a signalizačné

v signalizačných kanáloch. Takejto signalizácii sa hovorí Outband. Tento spôsob sa

využíva hlavne v telekomunikačných sieťach. Ďalší spôsob je prenášať signalizačné

informácie cez užitočný kanál. Tomu hovoríme Inband a znamená to, že v sieti nemáme

signalizačné kanály. Tento spôsob sa využíva v počítačových sieťach.

Obr.: 2.2 Signalizácia „Outband“

Obr.: 2.3 Signalizácia „Inband“

Page 21: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

21

3 Princípy prenosu informácii

Rozlišujeme prenos: s prepojovaním kanálov, princíp prepojovania paketov.

3.1 Princíp prepojovania kanálov

Tento princíp využíva tri fázy: Fázu vybudovania spojenia, fázu prenosu

informácii, fázu rozpadu spojenia. Pre tento princíp je charakteristické trvalé obsadenie

prenosového kanála počas celého spojenia. Doba potrebná na vytvorenie spojenia v sieti je

závislá na zaťažení siete. Po vytvorení spojenia je celá kapacita kanála poskytnutá na

prenos. Využitie kanálov v sieťach s prepojovaním kanálov je pomerne malé, lebo sú

obsadené kanály, aj keď sa neprenášajú žiadne informácie.

3.2 Princíp prepojovania paketov

Nedostatky pri sieti, ktorá pracuje na princípe prepojovania kanálov sa odstránia

v sieti, ktorá pracuje na princípe prepojovania paketov. Informácia, ktorá sa prenáša sieťou

sa rozdelí (paketizuje) na malé časti, ktoré sa nazývajú pakety. Každý paket má rovnakú

veľkosť, napr. 1024 bitov. Paket je zložený zo záhlavia a informačného poľa.

INFO. Z

Obr.: 3.1: Paket

V informačnom poli sú uložené užitočné informácie a v záhlaví je uložená okrem

iných riadiacich informácií napr.: cieľová adresa. V komutačnom uzle sa potom zo

záhlavia tieto informácie čítajú.

Používajú sa dva spôsoby prepojovania paketov:

- datagramová obsluha

- obsluha pomocou virtuálneho kanála

3.2.1 Datagramová obsluha Pri tomto spôsobe obsluhy sa pakety môžu dostať do cieľa každý inou cestou. To

má za následok, že pakety z dôvodu oneskorenia v sieti neprichádzajú do cieľa v takom

poradí v akom boli odoslané. Na prijímacej strane je preto nutné usporiadať pakety do

Page 22: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

22

pôvodného poradia. Preto pakety musia byť očíslované. Tento spôsob sa využíva

v Internete alebo signalizačnom systéme číslo 7.

Obr.: 3.2 Datagramová obsluha

3.2.2 Obsluha paketov pomocou virtuálneho kanála Pred začiatkom prenosu paketov sa musí vybudovať virtuálne (logické) spojenie.

Cez toto spojenie budú prechádzať všetky pakety v nezmenenom poradí. Virtuálne

spojenie je možné v sieti vybudovať aj na dlhšiu dobu, vtedy hovoríme o pevnom

virtuálnom spojení. Pri jeho používaní má spojenie vlastnosti procedúry prepojovania

kanála, ale bez procedúry vybudovania a rozpadu spojenia.

Cez virtuálny kanál (okruh) je možné prenášať datagramy bez garancie doručenia

datagramu príjemcovi. Môže dôjsť k zahlteniu siete a v tomto prípade sa datagram môže aj

vymazať. Touto sieťou je napríklad Frame Relay, ATM. Alebo sa môže vytvoriť

aj virtuálny okruh, ktorý bude garantovať doručenie datagramov. Prenášané dáta sa budú

číslovať a príjemca bude potvrdzovať príjem dát. Tento mechanizmus využíva napr. X.25.

V Internete sa mechanizmus virtuálneho kanála nevyužíva, pretože vypadnutím

jedného uzla v spojení dochádza k prerušeniu celého spojenia.

Page 23: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

23

Obr.: 3.3 Obsluha pomocou virtuálneho kanála

Pri porovnaní týchto troch princípov prenosu dát z hľadiska oneskorenia vyplýva,

že pri princípe prepojovania kanálov je menšie oneskorenie ako pri princípe prepojovania

paketov cez datagramy a virtuálne kanály. Ale pri porovnaní z hľadiska efektívnosti

prenosu je princíp prepojovania kanálov menej efektívny, ako ostatné princípy prenosu dát

z dôvodu toho, že prenosový kanál je obsadený aj keď sa neprenášajú dáta až dovtedy,

kým nie je spojenie ukončené. Najefektívnejším prenosom je prenos paketov cez virtuálne

kanály. Pri tomto prenose je vytvorený virtuálny okruh, ktorý sa môže vytvoriť pomocou

signalizácie. Prenášané pakety už nemusia v záhlaví obsahovať adresu príjemcu, ale len

číslo virtuálneho okruhu cez ktorý budú prenášané.

Z hľadiska spoľahlivosti je princíp prepojovania paketov cez datagramy

najspoľahlivejší, lebo pri výpadku jednej trasy pri prepojovaní kanálov a datagramov cez

virtuálne kanály, môže dôjsť k rozpadu celého spojenia.

Každý princíp prenosu informácií je vhodný pre rôzne služby. Prepojovanie kanálov je

vhodné pre svoje vlastnosti, ako sú nízke oneskorenie a dlhá doba výstavy spojenia vhodný

pre telefónnu sieť. Prepojovanie paketov cez virtuálne kanály je vhodné pre

vysokorýchlostné dátové siete, ako napríklad ATM, lebo sa cez virtuálny okruh prenáša

paket bez zbytočnej hlavičky. Prepojovanie paketov cez datagramy je vhodné pre sieť

Internet, kde pri znefunkčnení jednej prenosovej cesty existuje iná cesta a opakovaný

prenos dát môže prebiehať po tejto ceste. [3]

Page 24: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

24

4 Referenčné modely

Pri komunikácii, či už verbálnej alebo písomnej je dôležité, aby si komunikujúce

strany rozumeli. Musia dodržiavať pravidlá. Tieto pravidlá môžu byť jednoduché alebo

veľmi zložité a rozsiahle, ako je napríklad používanie odlišného jazyka. Bez týchto

pravidiel by bolo zložité alebo nemožné pre obidve strany. To isté platí aj pre dátovú

komunikáciu. Komunikujúce zariadenia sa musia zhodnúť a držať sa spoločných pravidiel.

Tieto pravidlá môžu definovať, kedy správa začína a kedy končí. Ale môže sa jednať aj

o zložitejšie sady pravidiel. Tieto súbory pravidiel, ktoré vrstvy používajú pre vzájomnú

komunikáciu tvoria tzv. protokol. Bez znalosti pravidiel by ani nedošlo k zisteniu, že boli

porušené. Bez toho by bolo zložité zistiť, či komunikujúce zariadenia fungujú správne.

Vo svete telekomunikačných sietí existujú viaceré sieťové architektúry, ktoré sa

môžu od seba v mnohom líšiť. Kompatibilitu medzi týmito sieťovými architektúrami

zabezpečujú referenčné modely. To zas môže byť veľmi komplikované, preto sú

referenčné modely rozložené do hierarchických vrstiev, ktoré pracujú samostatne. Tým sa

problém rozloží na niekoľko menších problémov, ktoré sú ľahšie riešiteľné ako jeden

veľký celok. Každá vrstva má na starosti presne vyhradený okruh úloh. Mechanizmy,

ktorými sa tieto úlohy zaisťujú, potom vrstva poskytuje ako svoje služby vyššej vrstve.

Praktickým dôsledkom môže byť napríklad, že internet funguje všade rovnako, bez ohľadu

na pripojenie a použitú technológiu ako je napríklad: pripojenie cez telefónnu linku, cez

ADSL, bezdrôtové pripojenie a iné. Rozdiel by mal byť v prenosovej rýchlosti

a oneskorení.

Počet a hierarchické rozdelenie vrstiev sa nazýva vrstvový model (layered model).

Jednotlivé modely sa od seba líšia a môže ich byť celý rad. Práca sa zaoberá modelmi

ISO/OSI, TCP/IP, B-ISDN, CCS7.

4.1 Komunikácia medzi vrstvami

Jednotlivé vrstvy majú svoju konkrétnu úlohu, ktorú spĺňajú. Jedna vrstva môže

slúžiť na prenos dát do svojho cieľa a iná môže týmto dátam rozumieť alebo zaisťovať

služby prenosu. Najvyššia vrstva je poskytovaná priamo užívateľovi, ale ostatné vrstvy

poskytujú svoje služby vrstve vyššej. Sama pritom k svojim funkciám využíva služby

nižších vrstiev.

V sieti je možné, že vrstvy jednotlivých uzlov spolupracujú s vrstvami iných uzlov.

Ale vždy pracujú len vrstvy na rovnakej úrovni. Túto spoluprácu musí riadiť protokol. Ten

Page 25: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

25

napríklad hovorí, aký význam a formát majú dáta, čo sa má posielať atď. Každý protokol

patrí do určitej vrstvy. Jedna vrstva môže k svojej spolupráci využívať viac protokolov.

Protokoly musia byť štandardizované, aby medzi sebou mohli komunikovať rôzne

zariadenia a aby vedeli, aké protokoly požívajú iné zariadenia.

Obr.: 4.1 Komunikácia medzi vrstvami

Predstava, že partnerské vrstvy priamo spolu komunikujú v horizontálnom smere,

nie je väčšinou správna. Okrem najnižších vrstiev totiž žiadne vrstvy spolu priamo

nekomunikujú. Komunikácia prebieha tak, že príslušné dáta sa pošlú nižšej vrstve a tá dáta

prijme, pridá k ním svoje dáta. Táto pokračuje, kým sa dáta nedostanú k najnižšej vrstve,

ktorá ich prenesie bit po bite druhej strane.

Obr.: 4.2 Komunikácia medzi partnerskými vrstvami

Keď poznáme koľko vrstiev potrebujeme a aké protokoly budú využívať, môžeme

vytvoriť sieťovú architektúru. Sieťových architektúr bolo vytvorených viacero, ale len

niektoré sa ujali viac ako iné, napríklad: TCP/IP – je jednoznačne najrozšírenejšia

a najpoužívanejšia. Sieťové architektúry začali vznikať už v dobe prvých sietí. Boli to skôr

vlastné firemné riešenia, ako napríklad SNA (System Network Architecture, firmy IBM),

DECNET (od spoločnosti Digital Equipment Corporation). [4]

Page 26: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

26

5 Referenčný model ISO/OSI

V roku 1984 vyvinula spoločnosť International Organization for Standardization

(ISO) referenčný model OSI (Open Systems Interconnection). Model popisuje ako sa

informácie z jedného uzla premiestňujú do aplikácií iného uzla.

Účelom referenčného modelu bolo definovať štruktúru, ktorá stanovuje logické

úlohy komunikácie. Základným predpokladom modelu OSI je definovať a zoradiť logické

funkcie toku informácií medzi systémami. Preto bol vyvinutý model so siedmimi vrstvami,

v ktorom každá vrstva zastupuje skupinu logických funkcií. Model definuje celkovú

funkciu každej vrstvy a vzájomný vzťah s vyššími a nižšími vrstvami. Referenčný model

nedefinuje žiadne konkrétne protokoly, pomocou ktorých by mali byť funkcie jednotlivých

vrstiev realizované. Nedefinuje ani presné rozhranie medzi jednotlivými vrstvami.

Protokoly a služby pre jednotlivé vrstvy vznikali až dodatočne, a to ako samostatné

štandardy ISO, alebo ako prevzaté štandardy iných organizácií (CCITT, IEEE).

Model predstavuje spoluprácu medzi rôznymi výrobcami, bez toho, aby výrobcovia

museli obetovať určitú funkčnosť. Vrstiev je sedem a sú rozdelené do skupín:

• Vrstva 7 – Aplikačná

• Vrstva 6 – Prezentačná

• Vrstva 5 – Relačná

• Vrstva 4 – Transportná

• Vrstva 3 – Sieťová

• Vrstva 2 – Dátová, linková

• Vrstva 1 – Fyzická

Aplikačná

Prezentač

Relačná

Transport

Sieťová

Linková

Fyzická

Užívateľsky orientované vrstvy

Sieťovo orientované vrstvy

Obr.: 5.1 Rozdelenie vrstiev RM ISO/OSI

Page 27: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

27

Model OSI môže byť rozdelený do dvoch kategórií: hornú a dolnú. Horné vrstvy

(5-7) súvisia s aplikáciami a sú obvykle implementované v softvéri. Dolné vrstvy (1-4)

súvisia s prenosom informácii v sieti.

5.1 Prenos dát

Implementáciu služieb vo vrstvách vykonávajú entity. Býva to najčastejšie objekt

programovej povahy, alebo môže ísť aj o hardwarový celok (v najnižších vrstvách). Vrstva

N vystupuje ako poskytovateľ služby pre vrstvu N+1 ako užívateľa služby. Vrstva N je

súčasne v roli užívateľa služieb voči vrstve N-1, lebo využíva jej služby.

Poskytovateľmi a užívateľmi služieb však nie sú vrstvy, ale ich entity. Každá entita,

ktorá chce služby využívať, musí jednoznačne identifikovať miesto v rozhraní medzi

jednotlivými vrstvami. Tieto miesta sa nazývajú body prístupu k službe SAP (Service

Access Points).

Obr.: 5.2 Body prístupu k službe

SAP má jednoznačné

adresy. Každý SAP slúži dvom

entitám susedných vrstiev. Entita

môže využívať služby viacerých

entít. Každá entita, ktorá chce

využívať služby inej entity musí

poznať potrebný bod SAP, cez

ktorý je táto služba ponúkaná,

ale tiež presný spôsob volania

služby.

Pri komunikácii rovnako sa nachádzajúcich vrstiev rôznych uzlov entity

komunikujú pomocou určitého protokolu. Tento protokol napríklad určuje, aké veľké

bloky dát si môžu obidve vrstvy posielať a akými dodatočnými informáciami majú byť

doplnené. Odosielajúca entita vrstvy N rozdelí dáta na také veľké bloky, ktoré protokol

umožní prenášať a pripojí k nim potrebné riadiace informácie. Partnerské vrstvy si takto

vymieňajú dáta vo forme správ, paketov, resp. rámcov. V skutočnosti to robia len entity

fyzickej vrstvy, ktoré prenášajú jednotlivé bity. Všetky ostatné vyššie vrstvy si prenášajú

dátové jednotky prostredníctvom nižších vrstiev.

Page 28: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

28

Obr.: 5.3 Prechod užívateľských dát vrstvami

Prechod užívateľských dát všetkými vrstvami ISO/OSI modelu je znázornený na

obrázku. Každá vrstva na strane odosielateľa v závislosti na použitom protokole pridáva

k užitočným dátam aj riadiace informácie – obvykle vo forme hlavičky, ktorú si partnerská

vrstva na strane príjemcu zase odoberá.

Pri spolupráci medzi entitami sa používajú prvky služieb (Service Primitives).

Popisujú spoluprácu vrstiev ako poskytovateľa a používateľa služby. Rozlišujeme štyri

prvky služieb:

Požiadavka (Request)

Oznámenie (Indication)

Odpoveď (Response)

Potvrdenie (Confirm)

Podľa použitých prvkov služieb rozoznávame dva druhy prenosu: Potvrdzovaný

prenos a nepotvrdzovaný prenos.

Obr.: 5.4 Komunikácia prvkov služieb

Page 29: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

29

5.2 Fyzická vrstva

Úlohou fyzickej vrstvy je prenos jednotlivých bitov. Je jedinou vrstvou, ktorá sa

s pomocou prenosového média podieľa na prenose dát. Dáta prenáša bit po bite

a bezprostredne vyššej vrstve (linkovej) ponúka dve služby: odosielanie a príjem bitov.

Vrstva sa zaoberá tým, ako sú jednotlivé bity znázornené na prenášanom médiu, či ide

o prenos dát pomocou modulovaného signálu alebo iba pomocou kódovania. Fyzická

vrstva zabezpečuje bitovú synchronizáciu a taktiež definuje, aké sú používané jednotlivé

rozhrania, konektory atď. Podľa toho sa rozlišuje prenos na: modulovaný alebo

nemodulovaný (v základnom pásme), sériový alebo paralelný atď. Uvažuje tiež

o prenosovej rýchlosti (v bitoch za sekundu), modulačnej rýchlosti (v Baudoch).

Fyzická vrstva rozumie iba bitom, ktoré prenáša, ale nerozumie informácii, ktorá je

pomocou nich prenášaná. Všetky bity prenáša rovnako. Nepozná ani to, že niektoré bity

patria k sebe a predstavujú nejaký blok – napríklad rámec.

5.3 Linková vrstva

Má za úlohu zostavovať jednotlivé bity do väčších celkov – linkových rámcov

(frames). Využíva služby fyzickej vrstvy typu: prijať bit, odoslať bit a sama musí zaistiť

rozpoznávanie začiatku a konca každého rámca.

Linková vrstva prenáša rámce len k svojim priamym susedným vrstvám, teda

k uzlom, s ktorými má priame spojenie pomocou prenosového média.

Od linkovej vrstvy môže byť požadované, aby kontrolovala, či pri prenose nedošlo

k nejakej chybe. A ak áno, tak je povinná sa postarať, aby sa to napravilo, napr.: si

poškodené dáta nechá poslať znovu. Ďalej má na starosti riadenie toku, ktoré má

zabraňovať, aby odosielateľ zahlcoval príjemcu.

Linková vrstva sa v počítačových sieťach so spoločným médiom rozdeľuje na dve

podvrstvy:

• LLC (Logical Link Control) – predstavuje vyššiu podvrstvu a robí v zásade všetko,

čo pôvodná linková vrstva

• MAC (Media Access Control) – ide o nižšiu podvrstvu, ktorá riadi prístup

k spoločnému médiu, implementuje prístupovú metódu

Page 30: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

30

Linková vrstva

LLC

MAC

Obr.: 5.5 Podvrstvy linkovej vrstvy

5.4 Sieťová vrstva

Na rozdiel od linkovej vrstvy sieťová prenáša dáta aj cez susedné zariadenia a aj do

iných sietí. Bloky dát, ktoré prenáša sa nazývajú pakety (packets). Sieťová vrstva ich

prenáša cez rôzne uzly, kým ich nedoručí konečnému príjemcovi. Aby sa tak stalo, musí

sieťová vrstva vykonávať smerovanie, čo znamená hľadať cestu cez sieť až k cieľovému

uzlu. Metód na smerovanie je mnoho a využívajú inteligentné algoritmy smerovania.

Obr.: 5.6 Smerovanie cez linkovú vrstvu

5.5 Transportná vrstva

Tvorí akúsi prispôsobovaciu vrstvu medzi trojicou najnižších vrstiev orientovaných

na prenos a trojicou najvyšších vrstiev orientovanú na podporu aplikácii. Je prvou vrstvou,

ktorá je prítomná až v koncových uzloch, a naopak nie je prítomná v medziľahlých uzloch,

prepojujúcich sieť (v smerovačoch). Teda nezaisťuje komunikáciu medzi susednými, ale

až s koncovými uzlami (end-to-end komunikácia). Prispôsobuje sa, robí pomocou

protokolov TCP a UDP.

Transportná vrstva má ešte jednu úlohu, tou je rozlišovať rôznych príjemcov

a odosielateľov v rámci každého jednotlivého uzla. Využíva k tomu prechodové body

(SAP).

Page 31: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

31

5.6 Relačná vrstva

O relačnej vrstve sa hovorí, že v RM OSI nemá žiadnu úlohu. Pôvodne to tak

nebolo. Relačná vrstva mala zaisťovať radu činností, napr.: podpora relácií, riadiť relácie,

a riadenie toku. Jej hlavnou úlohou bolo riadenie dialógu. Tak ako pri telefónnom

rozhovore nie je možné (alebo slušné), aby obaja účastníci hovorili súčasne, existuje

i v počítačových sieťach taká aplikácia, ktorá vyžaduje koordinované striedanie obidvoch

zúčastnených pri vysielaní.

Nakoniec sa zistilo, že tieto niektoré úlohy sú nepotrebné, alebo ak aj sú, tak si ich

vie zaistiť vyššia vrstva (hlavne aplikačná).

5.7 Prezentačná vrstva

Hlavnou úlohou prezentačnej vrstvy je definovať formáty dát, čo slúži

k poskytovaniu množstva služieb aplikačnej vrstve. Medzi úlohy uskutočňované v tejto

vrstve patrí šifrovanie a dešifrovanie a kompresia dát. Ďalej sa stará o to, aby vysielané

dáta boli prijaté v rovnakej podobe.

5.8 Aplikačná vrstva

Aplikačná vrstva je najbližšie ku koncovému užívateľovi alebo koncovej aplikácii.

Neobsahuje celé aplikácie, ale len ich časti. Sú to obvykle časti aplikácií, ako napríklad

mechanizmy prenosu elektronickej pošty, ktorá je nad aplikačnou vrstvou.

Vrstva ponúka nasledujúce služby:

- Aplikačné služby

- Databázové služby

- Súborové služby

- Tlačové služby [4] [5]

Page 32: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

32

6 Referenčný model TCP/IP

Počiatky TCP/IP siahajú až do konca 60. rokov, keď agentúra ARPA

(Advanced Research Projects Agency) si vyvinula protokoly pre počítačovú sieť

ARPANET. Svoju dnešnú podobu získali tieto protokoly asi v rokoch 1977-79 a hneď

potom začala postupne prechádzať na ne sieť ARPANET, ktorá bola zárodkom dnešného

Internetu. Po rôznych úpravách sa protokoly TCP/IP dostali na rôzne platformy a dnes sú

implementované snáď vo všetkých výpočtových prostrediach, od osobných počítačov (PC)

až po sálové počítače (mainframes).

Hlavný rozdiel medzi referenčným modelom OSI a TCP/IP vyplýva predovšetkým

z rozdielu postoja ich tvorcov. Pri koncipovaní ISO/OSI mali hlavné slovo zástupcovia

spojovacích organizácii. Tí presadzovali, aby mal model spojovací a spoľahlivý charakter

prenosu dát v komunikačných podsieťach.

Tvorcovia modelu TCP/IP naopak vychádzali z predpokladu, že zaistenie

spoľahlivosti je problémom koncových účastníkov a malo to byť riešené až na úrovni

transportnej vrstvy. Komunikačná podsieť potom podľa tejto predstavy nemusí strácať časť

prenosovej kapacity a čas na zaisťovanie spoľahlivosti (na potvrdzovanie, opakované

vysielanie poškodených paketov atď.), ale môže ich naopak naplno využiť na samotný

prenos dát. Komunikačná sieť by mala vyvíjať maximálnu snahu doručiť čo najviac

paketov v poriadku a aby sa z nich čo najmenej stratilo. Tomu sa hovorí best effort.

Na rozdiel od referenčného modelu ISO/OSI teda TCP/IP predpokladá jednoduchú,

ale rýchlu komunikačnú podsieť. Ďalšia odlišnosť referenčného modelu ISO/OSI spočíva

v tom, ako má komunikačná sieť fungovať. Zatiaľ čo model ISO/OSI počíta so spojitým

prenosom – teda s mechanizmom virtuálnych okruhov, TCP/IP naopak predpokladá

nespojitý charakter prenosu – teda datagramovou obsluhou.

Rozdiel spočíva aj v počte vrstiev. Zatiaľ, čo referenčný model ISO/OSI vymedzuje

sedem vrstiev, TCP/IP počíta so štyrmi vrstvami.

Page 33: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

33

Obr.: 6.1 Rozdiel medzi RM ISO/OSI a RM TCP/IP

- Aplikačná

- Transportná

- Sieťová (označované tiež ako "IP vrstva")

- Vrstvy sieťového rozhrania

Z týchto štyroch vrstiev TCP/IP obsadzuje len najvyššie tri vrstvy. S najnižšou

vrstvou sieťového rozhrania nepočíta z dôvodu, že tu môžu byť použité rôzne

mechanizmy prenosu. Môže ísť napríklad o Ethernet, Wi-Fi, technológiu ATM, FR

alebo xDSL atď.

Obr.: 6.2 Prehľad protokolov TCP/IP

Page 34: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

34

6.1 Sieťová vrstva

Nazýva sa tiež IP vrstva. Prenosová služba, ktorú zabezpečuje, umožňuje prenášať

pakety medzi susednými, ale aj vzdialenými uzlami. Musí hľadať najvhodnejšiu cestu od

odosielateľa až ku príjemcovi. Zaisťuje tzv. smerovanie (routing). Keď vhodnú cestu

nájde, zaistí postupný prenos paketu cez medziľahlé uzly. To robí tak, že pre každý presun

vloží svoj paket do rámca a požiada vrstvu sieťového rozhrania o prenos rámca aj s jeho

obsahom k jeho susedovi. Tu je obsah rámca vybalený, poskytnutý sieťovej vrstve a tá

znovu rozhodne, ktorou cestu bude smerovať ďalej.

Sieťová vrstva využíva hlavne protokol IP (Internet Protocol), ktorý je pre celý

model veľmi dôležitý. Podľa protokolu IP sú tiež pomenované pakety, ktoré sa prenášajú

v sieťovej vrstve – IP pakety, IP datagramy.

Obr.: 6.3 Prenos IP paketov cez sieť

6.2 Transportná vrstva

Sieťová vrstva je poslednou vrstvou, ktorá sa nachádza vo všetkých uzloch – ako

vo vnútorných uzloch prenosovej siete (v smerovačoch), tak aj v koncových uzloch. Vyššie

vrstvy, konkrétne transportná a aplikačná, sa nachádzajú len v koncových uzloch siete.

Transportná vrstva má na starosti komunikáciu medzi koncovými uzlami. Ak je to

od nej vyžadované, zaisťuje aj spoľahlivosť prenosu. Teda, aby sa prenášané dáta cestou

nestratili alebo nepoškodili. Okrem toho transportná vrstva rozlišuje medzi rôznymi

entitami jedného uzla. To znamená, že dáta rozdeľuje tam, kam sú určené v aplikačnej

vrstve. Obdobne prijíma dáta k odoslaniu a predáva ich sieťovej vrstve k odoslaniu.

Page 35: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

35

Na úrovni transportnej vrstvy fungujú dva hlavné protokoly:

- UDP (User Datagram Protocol) – nespojovo orientovaný a nespoľahlivý

- TCP (Transport Control Protocol) – spojovo orientovaný a spoľahlivý

6.3 Aplikačná vrstva

Na úrovni aplikačnej vrstvy fungujú časti jednotlivých aplikácii. To zabezpečuje

ich kompatibilitu. Napríklad u elektronickej pošty ide o časti, ktoré majú za úlohu

odosielanie a príjem jednotlivých správ. Ostatné úlohy, ako je napríklad rozhranie na

čítanie správ, tlač, archivácia atď. Nie sú jej súčasťou.

0br.: 6.4 Rozhranie medzi aplikačnou vrstvou a aplikáciou

Všetky súčasti, ktoré musia byť štandardizované, aby mohli komunikovať

s ostatnými systémami sa nachádzajú v aplikačnej vrstve. Ostatné aplikácie nemusia byť

štandardizované, čo znamená, že sa môžu používať rôzne typy aplikácii. [4] [5]

Page 36: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

36

7 Referenčný model CCS7

CCS7 (Common Channel Signaling System No. 7) je signalizačný systém pre

medziústredňovú signalizáciu. Jedná sa o robustný, medzinárodne štandardizovaný,

signalizačný systém určený predovšetkým pre použitie vo verejnej telefónnej sieti.

Umožňuje nasadenie technológií IN – inteligentných sietí (Inteligent Network) do

telefónnych sietí, spoluprácu mobilných telefónnych sietí ako medzi sebou, tak aj medzi

pevnou sieťou a ďalšími modernými službami až po širokopásmové B-ISDN. Používa sa

k riadeniu spojenia (výstavba a rozpad). Pri výstavbe spojenia a pri využívaní služieb sú

medzi ústredňami prenášané signalizačné informácie.

Obr.: 7.1 Využitie CCS7 v prenosovom reťazci

V digitálnych komunikačných sieťach sa musí požívať výkonnejší signalizačný

systém, ako sa používal v analógových telekomunikačných sieťach. Pri analógovej

signalizácii, v ktorej sa pre prenos riadiacich a užitočných používajú spojovacie zväzky

vytvorené z priestorovo alebo frekvenčne delených kanálov by nebola schopná plniť

požiadavky na služby, aké majú k dispozícii dnešné digitálne, programovo riadené

telekomunikačné siete. Optimálnym riešením je používanie signalizácie číslo 7 so

spoločným kanálom – CCS7.

Medzi najvýznamnejšie vlastnosti CCS7 patrí:

- medzinárodne normalizovaná

- pre národné, medzinárodné a medzikontinentálne siete

- pre rôzne komunikačné služby

- vysoká spoľahlivosť pri prenose signalizačných správ

- signalizačné správy sú prenášané signalizačným kanálom

- signalizačný kanál je stále k dispozícii, tiež počas už vybudovaného spojenia

- nezávislá od prenosového média (metalické, optické, bezdrôtové)

Page 37: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

37

- automatické dohliadanie a riadenie signalizačnej siete

Presná špecifikácia CCS7 je uvedená v odporučeniach ITU Q.700.

Obr.: 7.2 Referenčný model CCS7

V CCS7 sa pre prenos signalizačných informácií používa samostatný kanál.

Jednotlivým ústredniam sú pridelené signalizačné body (Signaling Point), ktoré

zabezpečujú smerovanie a vyhodnocovanie signalizačných správ.

Obr.: 7.3 Signalizácia cez spoločný signalizačný kanál

Signalizačná sieť je tvorená z dvoch protismerne prevádzkovaných kanálov. Ako

signalizačný kanál môže byť použitý napríklad jeden z 32 časových kanálov PCM. Medzi

dvoma signalizačnými bodmi SP je viac signalizačných liniek z dôvodu spoľahlivosti.

Tieto signalizačné kanály sa nazývajú signalizačné spojenia (Link Set). Sieť pre prenos

užitočných informácií a signalizačnej siete je oddelená.

SCCP – časť riadenia signalizačného spojenia

ISUP – používateľská časť ISDN

TUP – používateľská časť pre telefónnu časť v IDN

TCAP – aplikačná časť transakčných schopností

OMAP – časť údržby, prevádzky a správ

MAP – časť pre mobilných účastníkov

INAP – aplikačná časť pre podporu služieb inteligentnej siete

Page 38: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

38

7.1 Prevádzky CCS7

Rozoznávame dva spôsoby prevádzky:

Združená (asociatívna) prevádzka – signalizačné spojenie je vedené spolu z ovládanými

užitočnými spojeniami. Táto prevádzka sa využíva vtedy, keď je veľká prevádzka medzi

ústredňami.

Čiastočne združená (kváziasociatívna)prevádzka – signalizačné spojenie a ovládané

užitočné spojenia sú vedené po rôznych cestách.

A B

SPA SPB

Užitočné kanály

Signalizačné kanály

Obr.: 7.4 Asociatívna prevádzka CCS7

Chyba! Objekty sa nedajú vytvoriť úpravami kódov polí.

Obr.: 7.5 Kváziasociatívna prevádzka CCS7

7.2 Činnosti časti prenosu správ MTP

MTP (Message Transfer Part) slúži pre vysielanie a príjem signalizačných správ,

korekciu chýb pri prenose, manažment signalizácie a synchronizáciu. Na to využíva 1., 2.

a 3. vrstvu referenčného modelu CCS7.

1. vrstva označovaná ako fyzická a v referenčnom modeli označená ako MTP1

definuje fyzikálne a elektrické vlastnosti potrebné pre prenos signalizačných správ. Tiež

definuje vstupné a výstupné zariadenia. Ďalej má na starosti bitovú synchronizáciu.

2. vrstva označovaná ako linková a v referenčnom modeli označená ako MTP2

zabezpečuje bezchybnú výmenu signalizačných správ. Definuje nasledovné funkcie:

- rozpoznávanie a dozor nad chybovosťou prenosovej sig. trasy

- znovuobnovenie bezchybnej prevádzky

- vymedzenie bloku pomocou návestnej značky (Flag)

- zabezpečuje rámcovú synchronizáciu

Page 39: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

39

Vrstva obsahuje riadenie vysielania, ktoré pridá k signalizačnej správe následné

dopredné číslo a dopredný rozpoznávací bit. Okrem toho doplní správu o spätné číslo

a spätný rozpoznávací bit, ako potvrdenie pre poslednú prijatú signalizačnú správu. Ďalej

obsahuje vysielaciu pamäť a opakovaciu pamäť, v ktorých sú uschované všetky vysielané

správy dovtedy, kým nie je potvrdený ich bezchybný príjem. Ďalej 2. vrstva obsahuje

Generátor skúšobných bitov, ktorý zabraňuje prenosu „falošného Flagu“. Ten môže

vzniknúť pri prenose signalizačnej správy, ktorá bude obsahovať rovnaký tvar oktetu ako

má štandardne značka Flag (01111110). Generátor skúšobných rámcov na vysielacej strane

vkladá po piatich logických „1“ logickú „0“. Prijímacia strana vopred rozozná, že kde

v oktete bola vložená logická „0“ a tak upraví oktet na pôvodný tvar.

Signalizačné vedenie

Obr.: 7.6. Korekcia nesprávneho Flagu

Kontrolovanie, či prijatá signalizačná správa obsahuje očakávané dopredné číslo

a dopredný bit má na starosti Blok riadenia príjmu RP. Keď blok riadenia príjmu

vyhodnotí, že je všetko v poriadku, odovzdá prijatú správu do 3. vrstvy. Ak nesedí

dopredné číslo a dopredný bit, dá blok riadenia príjmu príkaz na opakovaný prenos

signalizačnej správy. Komunikácia v 2. vrstve prebieha len na signalizačnej ceste medzi

susednými signalizačnými bodmi. Prenášajú sa tri typy signalizačných jednotiek (Signal

Unit).

MSU (Message Signal Unit) – signálna jednotka pre prenos signalizačnej správy

LSSU (Link Status Signal Unit) – signálna jednotka pre výstavbu signalizačného spojenia

FISU (Fill-In Signal Unit) – signálna jednotka pre vyplňovanie signalizačnej cesty v čase,

keď nie je vysielaná žiadna správa

3. vrstva (signalizačná sieť) označovaná ako sieťová a v referenčnom modeli ako

MTP3 vyhľadáva pomocou Bloku smerovania správ SMS signalizačnú trasu,

cez ktorú budú prenášané signalizačné informácie. Rozpoznávanie signalizačných správ

robí Blok rozpoznávania správ ROS. Ten po prijatí bezchybnej správy zisťuje, či

Vysielač 0111110 01011110

Vysielaná správa Vložený bit „0“

Prijímač 01011110 0111110

Vybratý bit „0“

Page 40: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

40

signalizačná správa bude vyslaná do pripojeného bloku užívateľa alebo bude nasmerovaná

do signalizačnej ďalšej trasy. ROS potrebnú informáciu získa na základe vyhodnotenia

kódu cieľového signalizačného bodu. Správa, ktorá cez signalizačný tranzitný bod len

prechádza je odovzdaná blokom ROS do bloku smerovania správ SMS. Keď je

signalizačná správa v cieľovom bloku SP, je odovzdaná do bloku rozdeľovania správ RS.

MTP3 vrstva tiež tvorí rozhranie medzi službami vyšších užívateľských vrstiev a nižšími

prenosovými vrstvami.

Na úrovni vyšších vrstiev dochádza k vytváraniu signalizačných správ, ktoré slúžia

k vytváraniu, rušeniu a kontrole nad reláciami. Vyššie vrstvy sa skladajú z blokov SCCP

(Signaling Connection Control Part) a TCAP (Transaction Capabilities Application Part),

ktoré slúžia k zavádzaniu služieb inteligentnej siete. Ďalej sa skladajú z blokov TUP

(Telephone User Part) a ISUP (ISDN User Part), ktoré zahŕňajú procedúry pre riadenie

spojenia. TUP je schopný riadiť iba telefónne spojenia, pričom ISUP je schopný vytvárať

všetky druhy spojenia a poskytuje všetky služby spojené s ISDN.

7.3 Korekcia chýb pri prenose signalizačných správ

Pretože môže dôjsť ku chybnému prenosu signalizačných správ, z dôvodu

skreslenia prenášaných informácií, je potrebná korekcia chýb, ktorá túto chybovosť

redukuje na minimum. Pri prenose chybnej signalizačnej správy môže dôjsť ku chybe.

Korekcia chýb v CCS7 je založená na opakovaní chybnej signalizačnej správy. Požívajú sa

dva postupy.

Všeobecný postup korigujúci chyby sa používa na signalizačných trasách

s kratšou dobou šírenia, ktorá je menej ako 15 ms. Postup pracuje ako pozitívne

a negatívne potvrdzovanie prijatých správ. Potvrdzovanie sa robí pomocou spätného čísla

a spätného rozpoznávacieho bitu. Pri negatívnom potvrdení požaduje riadenie príjmu na

prijímacej strane od vysielacej strany zastavenie vysielania nových značiek a opakovať

vysielanie negatívne potvrdených značiek. Následne sú potom opakovane vysielané všetky

signalizačné značky, ktoré sa nachádzajú v opakovacej pamäti vysielača. Riadenie príjmu

odmieta prijať nové signalizačné správy dovtedy, kým nie sú prijaté všetky negatívne

potvrdené signalizačné správy.

Postup preventívneho cyklického opakovania PCR sa používa pri

signalizačných trasách s väčšou dobou šírenia ako 15 ms. Tento postup pracuje len

Page 41: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

41

s pozitívnym potvrdzovaním. Opakovanie signalizačných správ sa preventívne realizuje

dovtedy, kým nie sú žiadne nové správy. Cyklicky sa opakujú všetky správy nachádzajúce

sa vo vyrovnávacej pamäti. Potvrdenie bezchybného príjmu spočíva len v poradí spätného

čísla.

Obr.: 7.7 Princíp PCR

[6]

Page 42: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

42

8 Referenčný model B-ISDN

Širokopásmová ISDN vznikla z dôvodu nepostačujúcej šírky pásma

úzkopásmových ISDN. Nároky na prenosovú rýchlosť stále rastú a úzkopásmové ISDN už

dávno nespĺňajú tieto nároky. B-ISDN (Broadband ISDN) výrazne zvyšujú prenosové

rýchlosti v celej sieti. To umožňuje prenášať okrem telefónnych hovorov spoločne aj obraz

(videotelefón). B-ISDN obsahuje všetky funkcie ISDN64. Širokopásmová spojovacia

funkcia v B-ISDN je tvorená na základe asynchrónneho prenosu ATM (Asynchronous

Transfer Mode). Riadenie príslušných spojení sa realizuje pomocou signalizačných

funkcií.

Pre prenos užitočných a signalizačných informácií sa v B-ISDN definovala ATM

transportná sieť. Používanie B-ISDN ponúka všetky služby ponúkané ISDN, ktoré sa

realizujú cez 64 kbit/s kanál. K tomu pripisujeme veľký počet širokopásmových služieb,

ktoré využívajú vysokú prenosovú rýchlosť. Napr.:

- videotelefón

- videokonferencia

- prepojovanie LAN

- prenos dát (obraz, zvuk, video)

- televízia a rádio

Tieto služby by bolo zložité poskytovať s pomocou synchrónnych kanálov

a pevnou šírkou pásma, ako napr.: STM. Výhodnejšie pre tieto služby je asynchrónny

spôsob prenosu ATM.

Referenčný model B-ISDN je trojrozmerný, za tým účelom, aby sa od seba oddelili

funkcie prenosu užitočných, riadiacich informácií a tiež manažmentu.

Obr.: 8.1 Referenčný model B-ISDN

Page 43: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

43

8.1 ATM

Je to technológia pre prenos a spojovanie informácií v B-ISDN. Všetky informácie

sa v ATM prenášajú v dátových blokoch s pevnou dĺžkou, nazývaných ATM bunky.

Obr.: 8.2 ATM bunka

Prenosová rýchlosť závisí od počtu buniek prenesených za jednotku času.

Asynchrónnosť prenosu je daná tým, že pripravovaná bunka sa cez prenosové médium

vyšle len vtedy, keď je pripravená k prenosu. Tento okamih nie je časovo

synchronizovaný.

ATM bunka sa skladá zo záhlavia a informačného poľa a je to základná dátová

jednotka pre spojovanie a prenos v ATM sieti. Záhlavie bunky obsahuje informácie, na

základe ktorých ATM sieťový uzol nasmeruje bunku do správneho smeru. Pokiaľ užitočné

dáta predstavujú dátový blok väčší, ako informačné pole bunky, musí sa tento dátový blok

rozdeliť na časti zodpovedajúcej veľkosti informačného poľa bunky.

Obr.: 8.3 Delenie užitočných dát do ATM buniek

Page 44: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

44

Informačné pole ATM bunky má 48 oktetov. Prenášajú sa v ňom užitočné,

signalizačné a riadiace informácie.

Záhlavie má dĺžku 5 oktetov a slúži k riadeniu buniek v ATM sieti.

VCI (Virtual Channel Identifier) – jeho dĺžka je 16 bitov. Slúži k rozlíšeniu

rôznych súčasných spojení. Bunky patriace jednému spojeniu majú rovnaké VCI.

VPI (Virtual Path Identifier) – jeho veľkosť je 8 bitov na rozhraní UNI a 12 bitov

na rozhraní NNI. Slúži ako identifikátor virtuálneho kanála.

GFC (Generic Flow Control) – má veľkosť 4 bity. A na starosti má riadenie toku na

rozhraní UNI.

PT (Payload Type) – rozlišuje užitočné informácie od riadiacich.

HEC (Header Error Control) – má 8 bitov. Slúži k potrebám zabezpečenia záhlavia.

C – CLP (Cell Loss Priority) – je to jedno bitové pole a rozlišuje, či v prípade

vážnych problémov so zahltením môže byť bunka zahodená. Určuje prioritu bunky.

8.2 Vrstvy ATM

Rovnako ako väčšina riešení v oblasti telekomunikácií predpokladá technológia

ATM určité hierarchické rozvrstvenie funkcií a činností. Referenčný model ATM vykazuje

veľa zaujímavých odlišností od referenčných modelov ISO/OSI a TCP/IP.

8.3 Fyzická vrstva

Vrstva má dve hierarchicky usporiadané podvrstvy. Vyššiu podvrstvu TC

(Transmission Convergence) a nižšiu PMD (Physical Medium Dependent).

Úlohou TC je „rozsekávať“ celé ATM bunky na jednotlivé bity a na druhej strane

zo súvislého prúdu bitov skladať jednotlivé bunky. To znamená že TC podvrstva musí

správne rozpoznávať, kde začína a kde končí ATM bunka.

Úlohou PMD podvrstvy je vlastný fyzický prenos bitov. ATM nie je viazaná so

žiadnou konkrétnou fyzickou prenosovou technológiou, teda na žiadnu konkrétnu

prenosovú rýchlosť. V praxi teda prenosová rýchlosť ATM závisí od prenosovej

technológie. Dnes sa najčastejšie fyzická prenosová technológia v ATM používa SDH

(SONET), ktorá má normalizovanú prenosovú rýchlosť (155 a 622 Mbit/s) a využíva

optické vlákna.

Page 45: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

45

8.4 ATM vrstva

Je to vrstva, ktorá ponúka službu spočívajúcu v prenose veľmi malých blokov

(48 oktetov), nespoľahlivým spôsobom (bez zaisťovania spoľahlivosti). Tieto bloky

prichádzajú z adaptačnej vrstvy, kde sú upravené do tvaru ATM bunky. Táto vrstva veľmi

dobre nezapadá do rámca, ktorý vytvoril referenčný model ISO/OSI (alebo TCP/IP).

Zaoberá sa prenosom dátových blokov na najnižšej logickej úrovni, a preto by mala

zodpovedať linkovej vrstve. Súčasne sa zaoberá doručovaním týchto blokov (buniek) cez

medziľahlé uzly, čo to sa obvykle nazýva smerovanie a zaraďuje sa až na sieťovú vrstvu.

ATM vrstva má rysy linkovej a aj sieťovej vrstvy referenčného modelu ISO/OSI.

8.5 AAL adaptačná vrstva

Adaptačná vrstva AAL (ATM Adaptation Layer) v niektorých aspektoch pripomína

transportnú vrstvu. Jej poslanie je zhodné s tradičnými transportnými vrstvami (podľa RM

ISO/OSI a TCP/IP). Pôsobí ako prispôsobovací člen medzi aplikáciami a možnosťami

prenosových vrstiev. Odlišné sú konkrétne mechanizmy fungovania adaptačnej vrstvy

AAL. AAL vrstva pozostáva z dvoch podvrstiev:

CS (Convergence Sublayer) zaisťuje potrebné rozhranie k aplikácii, ktorá má na

starosti vytváranie „ilúzie“, že sa prenášajú celé bloky dát, pritom v skutočnosti sa

prenášajú len bloky dát (ATM bunky).

SAR (Segmentation and Reassembly) sa zaoberá otázkami prenosu dát. Na

požiadanie môže zaisťovať detekciu chýb. Zaisťuje multiplexing, teda vedenie viacerých

logických spojení jedným ATM spojením.

8.6 Protokoly AAL1 až AAL5

ALL1 je určený pre spojovoorientovaný prenos s konštantnou prenosovou

rýchlosťou. Ponúka rôzne funkcie, ktoré vylepšujú prenos buniek v ATM vrstve. Využíva

sa najmä pre prenos nekomprimovaného obrazu a zvuku. Vzhľadom k dnešnému

komprimovaniu obrazu a zvuku je AAL1 takmer zbytočný.

Protokol AAL2 je typický pre prenos komprimovaného obrazu a zvuku. Je určený

pre využívanie multimediálnych služieb. Protokol ALL2 umožňuje určitý spôsob

multiplexovania, čiže je možné cez jedno ATM spojenie realizovať rôzne služby s rôznou

kvalitou (QoS). Na rozdiel od AAL1 je AAL2 určený pre služby s dynamicky sa meniacou

šírkou pásma (prenos komprimovaného videa).

Page 46: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

46

Pri protokoloch ALL3 a ALL4, ktoré mali byť určené na prenos s premenlivou

prenosovou kapacitou sa zistilo, že rozdiely medzi nimi sú tak malé, že nemá zmysel

hovoriť o dvoch protokoloch. Nakoniec vznikol jeden protokol AAL 3/4. Má za úlohu

rozpoznanie chyby a jej oznámenie, nezabezpečený prenos dátových blokov ľubovoľnej

dĺžky.

Protokol AAL5 je určený pre prenos signalizačných správ B-ISDN a pre Frame

Relay. Protokol podporuje dva spôsoby prevádzky: prenos správ a prenos blokov, ako

zabezpečený a nezabezpečený prenos. [4] [7]

Page 47: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

47

9 Porovnanie referenčných modelov

Úlohou referenčných modelov je zabezpečiť kompatibilitu komunikujúcich

zariadení. To znamená, že zariadenie implementované jedným výrobcom spolupracuje s

inými zariadením od druhého výrobcu. Rozdiel medzi referenčnými modelmi je v tom, ako

pracujú a koľko vrstiev obsahujú. Niektoré modely obsahujú vrstiev veľa, a tým sa stávajú

zložitými, iné zas menej, pričom spĺňajú tú istú funkciu.

Základným referenčným modelom sa stal ISO/OSI. Dnes je tento model

považovaný za primárny pre komunikáciu medzi sieťovými zariadeniami a je ich

základnou štruktúrou, od ktorej sú existujúce štandardy začleňované. Celková

ťažkopádnosť a jeho relatívna zložitosť spôsobili, že nástup technológie na báze ISO/OSI

bol veľmi pomalý. Naopak, alternatívna koncepcia, a potom sieťový model TCP/IP sa

presadzoval veľmi rýchlo a dobre. Dôvodom bola skutočnosť, že autori TCP/IP uplatnili

presne opačný postup ako autori referenčného modelu ISO/OSI. Autori TCP/IP začali skôr

s menším počtom funkcií a vlastností a postupne ho obohacovali o ďalšie na základe

skutočnej potreby. Produkty na báze TCP/IP „ovládli trh“ a významnou mierou prispeli

k dnešnému stavu v telekomunikačných a počítačových sieťach.

Obr.: 9.1 Porovnanie referenčných modelov

Page 48: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

48

V referenčnom modeli CCS7 sú funkcie časti prenosu správ MTP a užívateľských

časti referenčného sú rozdelené do štyroch úrovní a na obr. 9.1 sú priradené k jednotlivým

vrstvám referenčného modelu ISO/OSI. Prvé tri úrovne referenčného modelu CCS7 sa

zhodujú s prvými tromi vrstvami RM OSI. Bloky ISUP a TUP sú priradené k všetkými

vrstvám od sieťovej vrstvy. Ostatné úrovne sú prirovnané k aplikačnej vrstve RM OSI.

Na obrázku 9.1 je porovnanie časti referenčného modelu B-ISDN s inými modelmi.

ATM a AAL vrstva sú podľa svojich funkcií priradené k linkovej vrstve RM OSI. Vyššie

vrstvy zodpovedajú všetkým ostatným vrstvám RM OSI. A komunikácia medzi ATM

a inými systémami nie je taká jednoznačná. K tomu, aby bolo možné používať

v ATM sieťach konkrétne sieťové aplikácie a protokoly, existujú princípy prístupu.

Jedným z princípov fungovania ATM je dôkladné skrytie tejto technológie a vytvorenie

aplikácie (protokolu), ktorá vytvára ilúziu správneho fungovania v prostredí ako je napr.:

Ethernet alebo Token Ring. Táto technika sa označuje LANE (LAN Emulation). Potom je

z pohľadu sieťových aplikácií a protokolov všetko maximálne jednoduché, lebo druhej

komunikujúcej strane sa zdá, že komunikuje čisto prostredníctvom Ethernetovej siete.

Obr.: 9.2 Predstava LAN emulácie

Emulácia LAN sa podľa obr.: 9.2 robí pomocou zoskupovania jednotlivých

sieťových uzlov do logických celkov – tieto celky tvoria jednotlivé emulované siete LAN.

Pod pojmom „emulovaná LAN“ si pritom môžeme predstaviť to, čo v prípade Ethernetu

zodpovedá pojmu sieť – teda všetko, čo je prepojené na úrovni linkovej vrstvy (mosty

v ATM sieti nahradia ATM switche). Hranicu emulovanej siete LAN tvorí najbližší

smerovač.

Page 49: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

49

Záver

V bakalárskej práci som sa snažil priblížiť pomocou programu Macromedia Flash a

pomocou všetkých možných dostupných informácií fungovanie a základné princípy

telekomunikačných sietí. Osobitná pozornosť je venovaná referenčným modelom ISO/OSI,

TCP/IP, CCS7, B-ISDN a ich vzájomnému porovnaniu a komunikácii. Keďže je

problematika referenčných modelov veľmi rozsiahla a zložitá, nie je možné sa venovať

každému princípu ich fungovania podrobne, preto v tejto práci sú načrtnuté len základné

princípy fungovania referenčných modelov.

Ťažiskom samotnej práce teda nebolo teoretické vymedzenie pojmov, ale hlavná

pozornosť je venovaná jej praktickej časti, a to výučbovému programu, ktorého úlohou je

správne pochopenie fungovania referenčných modelov.

Samotný výučbový program je vytvorený ako WWW stránka, čo umožňuje

jednoduché publikovanie a ľahšiu manipuláciu s textom a animáciami. Výklad sa stáva

prostredníctvom výučbové programu ľahšie dostupným a zrozumiteľnejším, k čomu

prispievajú animácie a vhodná a názorná grafika. Program je rozdelený podľa kapitol.

Poslednú kapitolu tvorí test, ktorý je vytvorený vo Flashi a obsahuje testové otázky

z oblasti telekomunikačných sietí a referenčných modelov.

Význam tohto programu je pri podrobnejšom štúdiu telekomunikačných sietí

jednoduchšie prijímanie poznatkov a pochopenie danej problematiky v oblasti

telekomunikácií.

Page 50: Machava Martin - diplom.utc.skdiplom.utc.sk/wan/548.pdf · ASCII Americká norma kódu na výmenu informácií B-ISDN Širokopásmová ISDN IEEE Inštitút elektrotechnických a elektronických

Zoznam použitej literatúry

[1] Ulrich, K.: Macromedia Flash MX 2004: Názorný průvodce. Brno: CP Books,

2005. ISBN 80-251-0622-5

[2] http://flash.jakpsatweb.cz

[3] Blunár, K. – Diviš, Z.: Telekomunikačné siete I. Žilina: EDIS,

2000.

[4] http://www.earchiv.cz

[5] Bigelov, S.: Mistrovství v počítačových sítích. Brno: CP Books,

2002. ISBN 80-251-0178-9

[6] Blunár, K. – Diviš, Z.: Telekomunikačné siete II. Žilina: EDIS,

2000.

[7] Blunár, K. – Diviš, Z.: Telekomunikačné siete III. Žilina: EDIS,

2000.