ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

 

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ (Α ΕΞΑΜΗΝΟ)

(A.91) Να αναφέρετε τα Αναλογικά Σήματα
 με τα χαρακτηριστικά τους

 

Τα Αναλογικά σήματα μεταβάλλονται συνεχώς στο χρόνο και μπορούν να πάρουν άπειρες τιμές κατά τη διάρκεια του χρόνου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αναλογικού σήματος είναι η φωνή μας που είναι απλές μεταβολές πίεσης του αέρα. Το αναλογικό σήμα είναι συνάρτηση του χρόνου, η οποία παίρνει τιμές από ένα συνεχόμενο πεδίο τιμών.

 

 

(A.92) Να αναφέρετε τα Ψηφιακά Σήματα 
με τα χαρακτηριστικά τους

 

Ψηφιακά είναι τα σήματα που λαμβάνουν μόνο διακριτές´ (συγκεκριμένες) τιμές στη διάρκεια του χρόνου. Το ψηφιακό σήμα ορίζεται σαν συνάρτηση του χρόνου που μπορεί να παίρνει τιμές από συγκεκριμένο σύνολο τιμών. Στις δυαδικές συσκευές το ψηφιακό σήμα μπορεί να πάρει 2 τιμές(0,1)

 

(A.90) Ποιες είναι οι βασικές αιτίες θορύβου στην επικοινωνία δεδομένων;

 

1.Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές από γραμμές τροφοδοσίας συσκευών 

2.Παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων από έντονα ηλεκτρομαγνητικά πεδία κεραιών εκπομπής

3. Ενδογενής θόρυβος από ατέλειες των συστημάτων μετάδοσης

 

 

(A.93) Σε ποια περίπτωση απαιτείται η μετατροπή του ψηφιακού σήματος σε αναλογικό και το αντίστροφο;

 

·         Το σήμα του Η/Υ είναι ψηφιακό. Το σήμα στις γραμμές του ΟΤΕ είναι αναλογικό.

·         Από τον πομπό στο δέκτη χρειάζεται το σήμα να περάσει από τις τηλεφωνικές γραμμές του ΟΤΕ και να καταλήξει πάλι στον Η/Υ του παραλήπτη.

·          Γι’ αυτό χρειάζεται η μετατροπή του ψηφιακού σήματος σε αναλογικό και στο τέλος η επαναμετατροπή του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό. Αυτή τη δουλειά κάνει το MODEM (Modulator – Demodulator / Διαποδιαμορφωτής)

 

(A.95) Ποιες είναι οι διαφορές μεταγωγής μηνύματος και μεταγωγής πακέτων;

 

Μεταγωγή μηνύματος

• Στην μεταγωγή μηνύματος η πληροφορία έχει οργανωθεί ολόκληρη σε μήνυμα 

 

• το μήνυμα πρέπει να παραλειφθεί ολόκληρο από κάποιο κόμβο και μετά να βρεθεί ο κατάλληλος κενός δρόμος για την συνέχιση της αποστολής του. 

 

Μεταγωγή πακέτων

• στην μεταγωγή πακέτων,η πληροφορία τεμαχίζεται σε πακέτα και μερικές φορές σε ακόμα μικρότερα μηνύματα. 
• Τα πακέτα ενώ έχουν τον ίδιο προορισμό δεν ακολουθούν όλα τον ίδιο δρόμο, αλλά χρησιμοποιούν το καθένα , το δικό του συντομότερο δρόμο.

 

 

(A.87) Τι ονομάζουμε επικοινωνία δεδομένων;

 

Επικοινωνία δεδομένων, είναι

•  η φυσική μεταφορά των δεδομένων σε απόσταση (ψηφιακή ροή bit) από σημείο-προς-σημείο (point to point)ή από σημείο σε πολλά σημεία

(point-to-multipoint) χρησιμοποιώντας ένα μέσο μετάδοσης. 

 Παραδείγματα τέτοιων μέσων μετάδοσης είναι 

• σύρματα χαλκού,
• οπτικές ίνες 
• ασύρματα μέσα επικοινωνίας
• μέσα αποθήκευσης

 Τα δεδομένα μεταφέρονται χρησιμοποιώντας είτε 

• ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία,
• ηλεκτρικά σήματα
• ραδιοκύματα,
• μικροκύματα ή
• υπέρυθρη ακτινοβολία

 Το είδος δεδομένων που μπορούν να μεταδοθούν μπορεί να ανήκουν 

σε συνεχόμενο πεδίο τιμών να είναι δηλαδή αναλογικά σήματα, 

είτε να έχουν διακριτές τιμές, να είναι ψηφιακά σήματα.

  

(A.88) Ποια είναι τα κύρια στοιχεία μετάδοσης των δεδομένων;

 

·         Σειριακή Μετάδοση. Εδώ τα bit στέλνονται το ένα μετά το άλλο μέσα από το κανάλι (μέσο) μετάδοσης. 

·         Παράλληλη Μετάδοση. Εδώ τα bit αποστέλλονται ταυτόχρονα (ομαδικά), μέσα από πολλαπλά κανάλια μετάδοσης. 

·         Ασύγχρονη Μετάδοση. Εδώ τα δεδομένα που αποστέλλονται έχουν την μορφή χαρακτήρων. 

·         Σύγχρονη Μετάδοση. Εδώ οι χαρακτήρες ομαδοποιούνται σε blocks.

 

(A.94) Ποιες είναι οι βασικές διαφορές σύγχρονης και ασύγχρονης μετάδοσης δεδομένων;

 

1. Στην ασύγχρονη μετάδοση οι χαρακτήρες μεταδίδονται ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, ενώ στην σύγχρονη οι χαρακτήρες ομαδοποιούνται σε Block.

 2. Η σύγχρονη μετάδοση συνοδεύεται από ένα σήμα χρονισμού που συνοδεύει την Data και το λέμε Clock. 

3. Στην σύγχρονη μετάδοση δεν υπάρχει κενός χρόνος (IDLE) μεταξύ του τελευταίου Bit και του επόμενου πρώτου Bit, όπως υπάρχει στην ασύγχρονη

4.Η ασύγχρονη μετάδοση είναι πιο αργή αλλά πιο οικονομική(πχ.email,forum) ενώ η σύγχρονη είναι πιο γρήγορη αλλά πιο ακριβή (τηλεδιασκέψεις,τηλεφωνική επικοινωνία) 

(A.96) Πώς ανταλλάσσουν τα δεδομένα ένας πομπός 
και ένας δέκτης, σε συνάρτηση με το χρόνο; Δώστε ένα παράδειγμα.

 

Τα λειτουργικά τμήματα που συνιστούν ένα απλό μοντέλο επικοινωνίας είναι 

·         οι πηγές της πληροφορίας,

·         το μέσο μετάδοσης, και

·         ο δέκτης της πληροφορίας.

Οι πηγές της πληροφορίας μπορούν να διακριθούν σε δύο κατηγορίες, με κριτήριο τη φύση της πληροφορίας που εκπέμπουν, και η οποία μπορεί να είναι αναλογική ή ψηφιακή. 

·         Οι πηγές αναλογικής πληροφορίας (όπως είναι για παράδειγμα το μικρόφωνο ή η video κάμερα), δίνουν ένα ή περισσότερα σήματα, που μεταβάλλονται συνεχώς σε συνάρτηση με το χρόνο.

·         Αντίθετα η πληροφορία που εκπέμπεται από ψηφιακές πηγές (όπως είναι για παράδειγμα το τηλέτυπο) αποτελείται από μια σειρά διακριτών συμβόλων ή γραμμάτων.

Το μέσο μετάδοσης, πραγματοποιεί τη φυσική (ηλεκτρική) σύνδεση ανάμεσα στην πηγή και στον προορισμό της πληροφορίας. Η γραμμή επικοινωνίας μπορεί να είναι 

·         ένα ζεύγος συρμάτων ή ένα τηλεφωνικό καλώδιο,

·         ή μια οπτική ίνα

·         ή ακόμα ο ελεύθερος χώρος μέσα στον οποίο μεταδίδεται το σήμα που μεταφέρει την πληροφορία. 

Τέλος, ο δέκτης, αφού πάρει το εξασθενημένο σήμα από το μέσο μετάδοσης, το επαναφέρει στην πραγματική του κατάσταση. 

·         Επιτελεί τη λειτουργία αυτή με τη διαδικασία της αποδιαμόρφωσης, η οποία είναι η αντίστροφη της διαδικασίας διαμόρφωσης, που πραγματοποιείται στον πομπό. Λόγω της παρουσίας θορύβου και άλλων παραμορφωτικών σημάτων, ο δέκτης δεν μπορεί να επαναφέρει τέλεια το σήμα του μηνύματος. 

·         Εκτός από την αποδιαμόρφωση, ο δέκτης κάνει συνήθως ενίσχυση και φιλτράρισμα του σήματος. Οι χρήστες εναλλάσσονται κυκλικά και καθένας παίρνει όλο το εύρος ζώνης του φυσικού καναλιού για σύντομο και καθορισμένο χρονικό διάστημα.

 

(A.83) Να δώσετε τους ορισμούς για τα τρία είδη επικοινωνίας: απλή (simplex), αμφίδρομη μη ταυτόχρονη (half duplex) και αμφίδρομη ταυτόχρονη (full duplex). Ποιες είναι οι ομοιότητες και ποιες οι διαφορές τους;

 

Μονόδρομη μετάδοση (Simplex) Στη μονόδρομη μετάδοση η πληροφορία μεταφέρεται μόνο προς τη μία κατεύθυνση. Η ροή των δεδομένων είναι από τον πομπό προς το δέκτη και δεν μπορεί να αντιστραφεί. Τυπικά παραδείγματα μονόδρομης μετάδοσης είναι η αποστολή δεδομένων στον εκτυπωτή, η ραδιοφωνική εκπομπή, η τηλεοπτική εκπομπή, η αποστολή δεδομένων σε συστήματα καταγραφής (logging system) κλπ.

Μη ταυτόχρονη αμφίδρομη μετάδοση (Half Duplex) Στην περίπτωση αυτή, η ροή της πληροφορίας είναι είτε προς τη μία είτε προς την άλλη κατεύθυνση, αλλά όχι ταυτόχρονα. Κάποια χρονική στιγμή t0 τα δεδομένα κινούνται από τον υπολογιστή Α προς τον υπολογιστή Β. Μια επόμενη χρονική στιγμή Γ, η ροή των δεδομένων είναι από τον υπολογιστή Β προς τον Α. Η μη ταυτόχρονη αμφίδρομη μετάδοση είναι ευρύτατα χρησιμοποιούμενη. 0 χρόνος καθυστέρησης για την αλλαγή της κατεύθυνσης ροής των δεδομένων ονομάζεται turnaround time. 

Αμφίδρομη ταυτόχρονη μετάδοση (Full Duplex)

Σ' αυτή τη μορφή της επικοινωνίας η πληροφορία κινείται ταυτόχρονα και προς τις δύο κατευθύνσεις. Δηλαδή, την ίδια χρονική στιγμή ο σταθμός λαμβάνει δεδομένα και συγχρόνως εκπέμπει δεδομένα. Σε ορισμένες περιπτώσεις υπάρχουν διαφορετικά κυκλώματα λήψης και εκπομπής. Σε άλλες περιπτώσεις δημιουργούνται λογικά κανάλια (για λήψη και εκπομπή) στο ίδιο μέσο μετάδοσης. Η αμφίδρομη μετάδοση είναι ευρύτατα διαδεδομένη στην επικοινωνία υπολογιστικών συστημάτων. Φυσικά, στην αμφίδρομη μετάδοση δεν υπάρχει χρονική καθυστέρηση για αλλαγή της κατεύθυνσης ροής των δεδομένων.

(A.85) Να δώσετε ορισμό της έννοιας "μεταγωγή πακέτου". Να περιγράψετε τις 2 μεθόδους προώθησης πακέτων.

 

·         Αποτελεί παραλλαγή της μεταγωγής μηνύματος.

 Η πληροφορία τεμαχίζεται σε περισσότερα του ενός πακέτου μετάδοσης. Εμφανίζεται με δύο παραλλαγές στην τεχνική: 

 

1. Χρήση αυτοδύναμου πακέτου (datagram).

Όλα τα πακέτα έχουν τον ίδιο προορισμό αλλά μπορεί να ακολουθήσουν διαφορετική διαδρομή .Δεν έχει αξιοπιστία (πχ. χρήση UDP πρωτοκόλλου).

 2. Χρήση νοητού κυκλώματος (VC).

Τα πακέτα ακολουθούν μια νοητή διαδρομή μέσα σε ένα δίκτυο για να φτάσουν στον προορισμό τους.

(A.84) Να εξηγήσετε πώς λειτουργούν οι υπηρεσίες με σύνδεση (connection oriented services) και πώς οι υπηρεσίες χωρίς σύνδεση (connectionless services).
Να δώσετε από ένα αντιπροσωπευτικό παράδειγμα για τον κάθε τύπο υπηρεσίας.

Οι υπηρεσίες προσανατολισμένες στη σύνδεση, απαιτούν την αποκατάσταση της επικοινωνίας ανάμεσα στους δύο υπολογιστές, πριν την έναρξη της μετάδοσης δεδομένων. 

·         Αυτό σημαίνει πως πριν ο αποστολέας αρχίσει να στέλνει δεδομένα στον παραλήπτη, επιλέγεται και δεσμεύεται μια διαδρομή μέσα στο δίκτυο, και στη συνέχεια τα δεδομένα προς μετάδοση, φτάνουν στον παραλήπτη χρησιμοποιώντας αυτή τη διαδρομή. Με άλλα λόγια αυτό το είδος της σύνδεσης λειτουργεί ως ένας σωλήνας τον οποίο ο αποστολέας τροφοδοτεί με αντικείμενα από το ένα άκρο και ο παραλήπτης τα λαμβάνει στο άλλο άκρο.

·         Αυτό φυσικά σημαίνει πως η σειρά παραλαβής των δεδομένων ταυτίζεται με τη σειρά αποστολής τους. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το τηλεφωνικό σύστημα.

 

·         Στην υπηρεσία χωρίς σύνδεση, δεν λαμβάνει χώρα αποκατάσταση της επικοινωνίας ανάμεσα στους δύο υπολογιστές, αλλά

·         το κάθε πακέτο δρομολογείται από το σύστημα ανεξάρτητα από τα άλλα πακέτα, και φέροντας πάνω του τη διεύθυνση του παραλήπτη. Αυτή η δρομολόγηση του πακέτου, γίνεται χωρίς προηγουμένως να καθοριστεί κάποια διαδρομή μέσα στο δίκτυο, όπως γίνεται στην υπηρεσία με σύνδεση.

·         Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ορισμένα πακέτα που φεύγουν μετά από κάποια άλλα να παραλαμβάνονται πρώτα. Στην περίπτωση αυτή ο παραλήπτης θα πρέπει να έχει τη δυνατότητα πριν τα συναρμολογήσει, να τα τοποθετήσει με τη σωστή σειρά. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το ταχυδρομικό σύστημα.

 

(A.16) Τι ονομάζεται κώδικας ή σύνολο χαρακτήρων;
Τι γνωρίζετε για τους κώδικες χαρακτήρων ASCII και Unicode;
Από πόσα bit αποτελείται ο καθένας;

 

Μια κωδικοποίηση χαρακτήρων αποτελείται από έναν κώδικα που συσχετίζει ένα σύνολο χαρακτήρων όπως πχ οι χαρακτήρες που χρησιμοποιούμε σε ένα αλφάβητο με ένα διαφορετικό σύνολο πχ αριθμών , ή ηλεκτρικών σημάτων, προκειμένου να διευκολυνθεί 

·         η αποθήκευση ,

·         διαχείριση κειμένου σε υπολογιστικά συστήματα καθώς και η 

·         μεταφορά κειμένου μέσω τηλεπικοινωνιακών δικτύων. 

 

·         Ο κώδικας ASCII (American Standard Code for Information Interchange, Αμερικανικός Πρότυπος Κώδικας για Ανταλλαγή Πληροφοριών) είναι ένα κωδικοποιημένο σύνολο χαρακτήρων του λατινικού αλφάβητου .Χρησιμοποιείται για αναπαράσταση κειμένου στους υπολογιστές. σε συσκευές τηλεπικοινωνίας, καθώς και σε άλλες συσκευές που δουλεύουν με κείμενο. Οι περισσότερες σύγχρονες κωδικοποιήσεις χαρακτήρων βασίζονται στον ASCII, αν και υποστηρίζουν πολύ περισσότερους χαρακτήρες.

 

·         Ενώ ο ASCII περιορίζεται σε 128 χαρακτήρες, το Unicode υποστηρίζει πολύ περισσότερους (χιλιάδες 144.500 σχεδόν) και χωρίζεται σε 3 διατάξεις που ονομάζονται UTF-8, UTF-16 και UTF-32 και αποτελούνται από 8,16 και 32 bit αντίστοιχα ανά χαρακτήρα.

Για να είναι δυνατή η προς τα πίσω συμβατότητα, οι 

·         128 χαρακτήρες του ASCII έχουν τοποθετηθεί στα ίδια κωδικά σημεία της κωδικοποίησης Unicode. Συνεπώς 

·         ο ASCII μπορεί να θεωρηθεί διάταξη 7-bit για ένα πολύ μικρό υποσύνολο της Unicode που σημαίνει ότι 

·         όλος ο ASCII είναι έγκυρος εντός του UTF-8. 

Στο UTF-16 και στο UTF-32 επειδή χρησιμοποιούν 16 ή 32 bit ανά χαρακτήρα πρέπει να γίνει μετατροπή για να είναι συμβατός.

 

 (A.89) Ποιους βασικούς τύπους καλωδίων συνεστραμμένων ζευγών γνωρίζετε και ποιες είναι οι διαφορές τους;

 

UTP: Αθωράκιστο καλώδιο συνεστραμμένων ζευγών. Αποτελείται από 4 ζεύγη συνεστραμμένων αγωγών που καλύπτονται μόνο από μονωτικό περίβλημα (εσωτερικό και εξωτερικό). 

FTP: Θωρακισμένο με φύλλο αλουμινίου. Εδώ τα 4 ζεύγη αγωγών θωρακίζονται με φύλλο αλουμινίου κάτω από το εξωτερικό περίβλημα.

STP: Θωρακισμένο με μεταλλικό πλέγμα. Eδώ κάτω από το εξωτερικό περίβλημα υπάρχει μπλενταζ χαλκού για τη θωράκιση του καλωδίου 

SFTP: Θωρακισμένο με μεταλλικό πλέγμα + με φύλλο αλουμινίου. 

SSTP: Θωράκιση μεταλλικού πλέγματος συνολικά και θωράκιση αλουμινίου σε κάθε ζεύγος.

  

(A.86) Τι είναι η τεχνική Frame Relay και ποιες ανάγκες καλύπτει;

Το Frame Relay, είναι σύγχρονη τεχνολογία γρήγορης μεταγωγής πακέτων μεταβλητού μεγέθους. 

Σε αυτή την τεχνολογία έχουν αφαιρεθεί αρκετές λειτουργίες ελέγχου οι οποίες δεν είναι απαραίτητες σε αξιόπιστο και ασφαλές ψηφιακό περιβάλλον. Επίσης, έχει προδιαγραφεί η διεπαφή μεταξύ τερματικής συσκευής (DTE) και δικτύου (DCE). 

·         Τα δίκτυα τεχνολογίας Frame Relay είναι αρκετά δημοφιλή γιατί εκτελούν πολύ πιο γρήγορα από άλλα συστήματα μεταγωγής πακέτου βασικές λειτουργίες προώθησης πακέτων.

·         Αυτό συμβαίνει επειδή με τη χρήση μόνιμων νοητών κυκλωμάτων είναι εκ των προτέρων καθορισμένη η διαδρομή που θα ακολουθήσουν τα πακέτα μιας σύνδεσης από άκρη σε άκρη. 

·         Δεν είναι ανάγκη να υπάρχουν συσκευές που να τεμαχίζουν και να επανασυναρμολογούν τα πακέτα ή να αποφασίζουν για την καλύτερη διαδρομή.  

·         Επίσης, τα δίκτυα Frame Relay είναι δυνατό να παρέχουν στους χρήστες τους εύρος ζώνης ανάλογα με τις ανάγκες τους. Υποστηρίζουν ταχύτητες από 64 Kbps έως 2,048 Mbps.

 Η τιμολόγηση της χρήσης του δικτύου Frame Relay εξαρτάται από το επιθυμητό εύρος ζώνης. Για την πρόσβαση τοπικού δικτύου σε δίκτυο Frame Relay απαιτείται μισθωμένη ψηφιακή γραμμή για τη σύνδεση με τον πλησιέστερο κόμβο, δρομολογητής με κάρτα Frame Relay και συσκευή CSU/DSU για τον μετασχηματισμό του ψηφιακού σήματος.

Η υπηρεσία Frame Relay είναι οικονομικότερη από τη χρήση αφιερωμένων γραμμών, όταν πρόκειται να διασυνδεθούν αρκετά τοπικά δίκτυα σε πολλές απομακρυσμένες περιοχές. 

Απαιτείται λιγότερο υλικό στα κεντρικά γραφεία του χρήστη- πελάτη της υπηρεσίας, αφού αρκεί μία μόνο γραμμή Ε1/Τ1 (μεταξύ του πελάτη και του παροχέα της υπηρεσίας) για το σύνολο των απαιτούμενων γραμμών. 

Ακόμη, ο φορέας της υπηρεσίας είναι υπεύθυνος για τη διαχείριση και καλή λειτουργία του δικτύου Frame Relay, αντίθετα με τις αφιερωμένες γραμμές, όπου υπεύθυνος είναι ο χρήστης-πελάτης.