CCNA Slovensky

Na podporu našej komunikácie model OSI rozdeľuje funkcie dátovej siete na vrstvy. Každá vrstva pracuje s vrstvami nad a pod pre prenos dát. Dve vrstvy modelu OSI sú tak úzko zviazané, že podľa modelu TCP / IP sú v podstate jednou vrstvou. Tieto dve vrstvy sú data link layer(vrstva dátového spojenia) a physical layer(fyzická vrstva).

Na odosielajúcom zariadení je úlohou vrstvy dátového spojenia pripraviť údaje na prenos a riadiť, ako tieto údaje pristupujú na fyzické prenosové médium. Fyzická vrstva však riadi spôsob prenosu údajov na fyzické prenosové médium kódovaním binárnych číslic, ktoré predstavujú údaje.

Na prijímajúcom zariadení, fyzická vrstva prijíma signály cez spojovacie médium. Po dekódovaní signálu späť na dáta, fyzická vrstva prechádza rámec do vrstvy dátového spojenia na prijatie a spracovanie.

Typy pripojenia

Vždy, keď sa chceme pripojiť na sieť, tak sa musí japrv vytvoriť fyzické pripojenie k miestnej(LAN) sieti. Fyzickým pripojením môže byť káblové pripojenie pomocou kábla alebo bezdrôtové pripojenie pomocou rádiových vĺn.

Typ použitého fyzického pripojenia závisí od nastavenia siete. Napríklad v mnohých podnikových kanceláriách majú zamestnanci stolové alebo prenosné počítače, ktoré sú fyzicky pripojené prostredníctvom kábla k spoločnému Switch-u. Tento typ nastavenia je káblová sieť. Dáta sa prenášajú fyzickým káblom.

Mnoho firiem ponúka zamestnancom okrem káblového pripojenia aj bezdrôtové pripojenie pre notebooky, tablety a smartfóny. V prípade bezdrôtových zariadení sa údaje prenášajú pomocou rádiových vĺn. Zariadenia, ktoré využívajú bezdrôtové pripojenie musia byť pripojené k Wireless AP(Wireless Access Point, bezdrôtový prístupový bod), alebo aj wifi routru.

Switche a AP sú často dvoma samostatnými zariadeniami v rámci jednej siete. Avšak existujú aj zariadenia, ktoré ponúkajú káblové aj bezdrôtové pripojenie. Napríklad v domácnostiach ich máme bežne.

Switche a AP sú často dvoma samostatnými zariadeniami v rámci jednej siete. Avšak existujú aj zariadenia, ktoré ponúkajú káblové aj bezdrôtové pripojenie. Napríklad v domácnostiach ich máme bežne.

Sieťové karty (NIC - Network Interface Cards)

Sieťové karty (NIC) pripájajú zariadenie k sieti. Ethernetové NIC sa používajú na káblové pripojenie,zatiaľ čo NIC WLAN (bezdrôtová lokálna sieť) sa používajú na bezdrôtové pripojenie. Koncové užívateľské zariadenie môže obsahovať jeden alebo oba typy NIC. Napríklad sieťová tlačiareň môže mať iba sieť Ethernet NIC, a preto sa musia pripojiť k sieti pomocou kábla Ethernet. Ostatné zariadenia, napríklad tablety a smartfóny, môžu obsahovať iba sieť WLAN NIC a musia používať bezdrôtové pripojenie.

Všetky bezdrôtové zariadenia musia zdieľať prístup k vzdušným vlnám pripojeným k AP/WIFI routru. To znamená, že pri súčasnom prístupe viacerých bezdrôtových zariadení k sieti môže dôjsť k pomalšiemu výkonu siete. Zariadenie pripojené káblom nemusí zdieľať svoj prístup k sieti s inými zariadeniami. Každé takéto zariadenie má cez svoj ethernetový kábel samostatný komunikačný kanál. Toto je dôležité pri zvažovaní niektorých aplikácií, ako sú online hry, streamovanie videa a videokonferencie, ktoré si vyžadujú vyhradenejšiu šírku pásma.



Fyzická vrstva OSI poskytuje prostriedky na prenos bitov, ktoré tvoria rámec vrstvy dátového spojenia, cez sieťové médium. Táto vrstva prijíma kompletný rámec z vrstvy dátového spojenia a kóduje ju ako sériu signálov, ktoré sa prenášajú na miestne médium. Kódované bity, ktoré obsahujú rámec, sú prijímané buď koncovým zariadením alebo prostredným zariadením.

Proces, ktorým údaje prechádzajú zo zdrojového miesta do cieľového miesta, je:

• Užívateľské dáta sú členené transportnou vrstvou, umiestnené do paketov sieťovou vrstvou a ďalej zapuzdrené do rámcov pomocou data link layer.
• Fyzická vrstva kóduje rámce a vytvára elektrické, optické alebo rádiové signály, ktoré predstavujú bity v každom rámci.
• Tieto signály sa potom odosielajú na médium jeden po druhom.
• Fyzická vrstva cieľového miesta(uzla) získava tieto jednotlivé signály z média, obnovuje ich na svoje bitové reprezentácie a odovzdáva bity do vrstvy dátového spojenia ako úplný rámec.


Fyzická vrstva - Prenosové média

Existujú tri základné formy sieťových médií. Fyzická vrstva vytvára reprezentáciu a zoskupenie bitov pre každý typ média ako:

Medený kábel: Signály sú vzory elektrických impulzov. Kábel z optických vlákien: Signály sú vzory svetla. Bezdrôtové: Signály sú vzory mikrovlnových prenosov.

Obrázok zobrazuje príklady signalizácie pre meď, optické vlákno a bezdrôtové pripojenie.

Fyzická vrstva musí generovať elektrické, optické alebo bezdrôtové signály, ktoré predstavujú „1“ a „0“. Spôsob reprezentácie bitov sa nazýva spôsob signalizácie. Štandardy( Určované rôznymy svetovými organizáciami) fyzickej vrstvy musia definovať, aký typ signálu predstavuje „1“ a aký typ signálu predstavuje „0“. Môže to byť rovnako jednoduché ako zmena úrovne elektrického signálu alebo optického impulzu. Napríklad dlhý impulz môže predstavovať 1, zatiaľ čo krátky impulz predstavuje 0.

---

Bandwidth (Rýchlosť) na fyzickej vrstve

Rôzne fyzické médiá podporujú prenos bitov rôznymi rýchlosťami. Prenos údajov sa zvyčajne diskutuje o šírke pásma a priepustnosti.
Šírka pásma je kapacita prenosového média na prenášanie údajov. Digitálna šírka pásma meria množstvo údajov, ktoré môžu v danom čase plynúť z jedného miesta na druhé. Šírka pásma sa zvyčajne meria v kilobitoch za sekundu (kb/s), megabitoch za sekundu (Mb/s) alebo gigabitoch za sekundu (Gb / s). Šírka pásma sa niekedy považuje za rýchlosť, ktorú bity cestujú, avšak toto nie je presné. Napríklad v ethernete 10Mb/s a 100Mb/s sa bity odosielajú rýchlosťou elektrickej energie. Rozdiel je počet bitov, ktoré sa prenášajú za sekundu.

Praktickú šírku pásma siete určuje kombinácia faktorov:

• Vlastnosti fyzického(prenosového) média
• Technológie zvolené na signalizáciu a detekciu sieťových signálov

Priepustnosť (Throughput)

Priepustnosť je miera prenosu bitov cez prenosové média počas daného časového obdobia.

Z dôvodu mnohých faktorov priepustnosť obvykle nezodpovedá špecifikovanej šírke pásma v implementáciách fyzickej vrstvy. Na priepustnosť vplýva mnoho faktorov, vrátane:

• Zaťaženie prevádzky
• Druh prevádzky
• Latencia(Oneskorenie) vytvorená počtom sieťových zariadení, ktoré sa vyskytli medzi zdrojom a miestom určenia


Typy Fyzických Médií

Fyzická vrstva vytvára znázornenie a zoskupenie bitov ako napätie, rádiové frekvencie alebo svetelné impulzy. Rôzne normalizačné organizácie prispeli k definovaniu fyzikálnych, elektrických a mechanických vlastností médií dostupných pre rôzne dátové komunikácie. Tieto špecifikácie zaručujú, že káble a konektory budú fungovať podľa očakávania pri rôznych realizáciach data link layer(vrstvy dátového spojenia).

Napríklad, normy pre medené médiá sú definované pre:

Druh použitej medenej kabeláže Šírka pásma komunikácie Typ použitých konektorov Typ použitých konektorovPinout a farebné kódy spojení s médiom Maximálna vzdialenosť média Obrázok ukazuje rôzne typy rozhraní a portov dostupných na smerovači 1941.

Cisco router 1941

Charakteristika medených káblov

Siete používajú medené médiá, pretože sú lacné, ľahko sa inštalujú a majú nízky odpor proti elektrickému prúdu. Medené káble/ prenosové médiá sú však obmedzené vzdialenosťou a rušením signálu.
Dáta sa prenášajú na medených kábloch ako elektrické impulzy. Detektor v sieťovom rozhraní cieľového zariadenia musí prijať signál, ktorý sa dá úspešne dekódovať, aby zodpovedal vysielanému signálu. Čím je však signál dlhší, tým viac sa zhoršuje. Toto sa označuje ako útlm signálu. Pre tento dôvod,všetky medené médiá musia dodržiavať prísne obmedzenia vzdialenosti, ako je stanovené v smerných normách.

Hodnoty časovania a napätia elektrických impulzov sú tiež citlivé na rušenie z dvoch zdrojov:

• Elektromagnetické rušenie(EMI) a rádiove vysokofrekvenčné rušenie(RFI) - Môžu skresliť a poškodiť dátové signály prenášané medeným médiom. Medzi ich potencionálne zdroje patria rádiové vlny a elektromagnetické zariadenia, ako sú žiarivky alebo elektrické motory.
• Crosstalk - je porucha spôsobená elektrickým alebo magnetickým poľom signálu na jednom vodiči k signálu v susednom vodiči. V telefónnych obvodoch môže crosstalk viesť k počutiu inej hlasovej konverzácie zo susedného obvodu. Konkrétne, keď elektrický prúd preteká drôtom, vytvorí malý, kruhové magnetické pole okolo drôtu, ktoré môže zachytiť susedný drôt.

Na potlačenie negatívnych účinkov vyššie uvedených zdrojov EMI a RFI, sú niektoré typy medených káblov obalené kovovým tienením a vyžadujú správne uzemnenie. Aby sa zamedzilo negatívnym účinkom crosstalk-u, niektoré typy medených káblov majú skrútené protiľahlé páry vodičov, ktoré účinne rušia crosstalk.

Citlivosť medených káblov na elektronický šum môže byť tiež obmedzená:

• Výberom typu alebo kategórie kábla, ktorý sa najviac hodí pre dané sieťové prostredie.
• Navrhovanie káblovej infraštruktúry na zabránenie známym a potenciálnym zdrojom rušenia v stavebnej konštrukcii.
• Používanie kabelážnych techník, ktoré zahŕňajú správnu manipuláciu a ukončenie káblov.

Druhy medených káblov

Pri vytváraní sietí sa používajú tri hlavné typy medených médií:

• Netienený krútený párový kábel (UTP)

Tento kábel je najbežnejšie sieťové médium. Kabeláž UTP ukončená konektormi RJ-45 sa používa na prepojenie sieťových hostiteľov(počítačov) s prostrednými sieťovými zariadeniami, ako sú switche a routre. V sieťach LAN pozostáva UTP kábel zo štyroch párov farebne označených vodičov, ktoré boli skrútené dokopy a potom zapuzdrené do pružného plastového puzdra, ktorý chráni pred drobným fyzickým poškodením. Krútenie vodičov pomáha chrániť pred rušením signálu inými vodičmi. Ako je vidieť na obrázku, farebné kódy označujú jednotlivé páry, vodiče a pomáhajú pri zakončení káblov.


• Tienený krútený párový kábel (STP)

Tienený krútený pár (STP) poskytuje lepšiu ochranu pred šumom ako kabeláž UTP. V porovnaní s káblom UTP je však kábel STP podstatne drahší a ťažšie sa inštaluje. Rovnako ako UTP kábel, STP používa konektor RJ-45. Káble STP kombinujú techniky tienenia proti jednotlivým zdrojom rušenia uvedeným vyššie, a skrúcania vodičov proti crosstalk-u. Aby ste naplno využili výhody tienenia, káble STP sú zakončené špeciálnymi tienenými dátovými konektormi STP. Ak je kábel nesprávne uzemnený, štít môže pôsobiť ako anténa a zachytávať nežiaduce signály. Znázornený kábel STP používa štyri páry vodičov, každý obalený fóliovým štítom, ktoré sú potom zabalené do kovového úpletu alebo fólie.


• Coaxial (Koaxiálny)

Koaxiálny kábel získal svoje meno na základe skutočnosti, že existujú dva vodiče, ktoré zdieľajú tú istú os. Ako je znázornené na obrázku, koaxiálny kábel pozostáva z:

• Medený vodič používaný na prenos elektronických signálov.
• Vrstva pružnej plastovej izolácie obklopujúca medený vodič.
• Izolačný materiál je obklopený tkanou medenou pleteninou alebo kovovou fóliou, ktorá pôsobí ako druhý drôt v obvode a ako tienenie pre vnútorný vodič. Táto druhá vrstva alebo štít,tiež znižuje množstvo vonkajšieho elektromagnetického rušenia.
• Celý kábel je pokrytý plášťom kábla, aby sa zabránilo menšiemu fyzickému poškodeniu.

Pri Koaxiálbom kábli sa používajú rôžne koncovky.
Hoci UTP kábel v podstate nahradil koaxiálny kábel v moderných inštaláciách, avšak koaxiálny kábel sa používa v:

• Bezdrôtové inštalácie: Koaxiálne káble spájajú antény s bezdrôtovými zariadeniami. Koaxiálny kábel prenáša vysokofrekvenčnú (RF) energiu medzi anténami a rádiovým zariadením
• Inštalácie káblového internetu: Poskytovatelia káblových služieb poskytujú svojim zákazníkom pripojenie na internet výmenou častí koaxiálneho kábla a podporou zosilňovacích prvkov káblom z optických vlákien. Elektrická inštalácia v priestoroch zákazníka(napr. vo vnútri domu) je však stále koaxiálnym káblom.



---

Tieto káble sa používajú na prepojenie zariadení/uzlov v sieti LAN a zariadení infraštruktúry, ako sú routre, switche a bezdrôtové prístupové body(Wireless AP). Každý typ pripojenia a sprievodné zariadenia majú požiadavky na kabeláž stanovené normami fyzickej vrstvy.

Ak sa ako sieťové médium používa, netienená krútená dvojlinka (UTP) pozostáva zo štyroch párov farebne označených medených drôtov, ktoré sú skrútené dokopy a potom zapuzdrené do pružného plastového puzdra. Jeho malá veľkosť môže byť počas inštalácie výhodná.

Kábel UTP nepoužíva tienenie na potlačenie rušivých účinkov. Namiesto toho dizajnéri káblov zistili, že môžu obmedziť negatívny účinok crosttalkov, EMI a RFI pomocou:

• Cancellation(Zrušenie): Dizajnéri teraz spárujú vodiče v obvode. Ak sú dva vodiče v elektrickom obvode umiestnené tesne vedľa seba, ich magnetické polia sú navzájom presne opačné. Preto sa tieto dve magnetické polia navzájom rušia a tiež rušia akékoľvek vonkajšie rušivé signály .
• Líšiaci sa počet zakrútení káblikov na dvojicu káblikov(vodičov): Na ďalšie zvýšenie účinku rušenia vodičov párových obvodov návrhári menia počet zákrutov každého páru vodičov v kábli. Kábel UTP sa musí riadiť presnými špecifikáciami, podľa ktorých je povolený počet zákrutov alebo opletení na meter (3,28 stopy) kábla. Všimni si na obrázku, že oranžovo-oranžový biely pár je skrútený menej ako modrý/modrý-biely pár. Každá farebná dvojica je skrútená rôznym spôsobom.

Kábel UTP je obvykle zakončený konektorom RJ-45. Tento konektor sa používa pre celý rad špecifikácií fyzickej vrstvy, z ktorých jeden je Ethernet. Norma TIA / EIA-568 popisuje farebné kódy káblikov pre priradenie pinov pre káble Ethernet-u. Ako je znázornené na obrázku 1, konektor RJ-45 je samčia súčasť, zalisovaná na konci kábla. Soket je samičia súčasť sieťového zariadenia, steny, oddeľovacej zásuvky v skrinke alebo patch panelu.
	Na obrázku na ľavo, je znázorený najprv zle ukončený kábel, pretože kábliky trčia z ochranného plastového krytu, sú nerozkrútené, a niesú schované správne. Na 2. onbrázku je už všetko správne tak ako má byť.

---

Typy kabeláže UTP

Rôzne situácie si môžu vyžadovať zapojenie UTP káblov podľa rôznych konvencií zapojenia. To znamená, že jednotlivé vodiče v kábli musia byť zapojené v rôznych poradí s rôznymi sadami kolíkov v konektoroch RJ-45.
Toto sú hlavné typy zapojenia káblov UTP podľa zoradenia káblikov/vodičov vo vnútri:

• Priamy kábel - Najbežnejší typ sieťového kábla. Zvyčajne sa používa na prepojenie hostiteľa so switchom a s routrom.
• Krížený kábel - Kábel používaný na prepojenie podobných zariadení. Napríklad na pripojenie switcha k switchu, hostiteľovi k hostiteľovi alebo routra k routru.
• Rollover - Proprietárny kábel Cisco, ktorý sa používa na pripojenie pracovnej stanice k routru alebo ku konzolovému portu switcha.

Nesprávne použitie kríženého alebo priameho kábla medzi zariadeniami nemusí tieto zariadenia poškodiť, ale nedôjde k prepojeniu a komunikácii medzi zariadeniami.

---

Test funkčnosti UTP káblu

Po inštalácii by sme sa mali presvedčiť, či kábel funguje správne, existuje nato skrinka do ktorej sa napoja oba konce káble a vysielajú sa signály z jedného konca na druhý.
Pri teste kontrolujeme tieto parametre:

• Mapu drôtu(kadiaľ ide, atď...)
• Dĺžku kábla
• Strata signálu v dôsledku
• Crosstalk

Skladá sa z optických vlákien. Optické vlákno je pružné, ale extrémne tenké a priehľadné z veľmi čistého skla, nie väčšie ako ľudské vlasy. Kábel z optických vlákien funguje ako„svetlovod“, ktorý prenáša svetlo medzi dvoma koncami s minimálnou stratou signálu.

Kábel z optických vlákien prenáša údaje na dlhšie vzdialenosti a pri väčšej šírke pásma(prenosovej rýchlosti) ako iné sieťové médiá. Na rozdiel od medeného kábla, môže optika prenášať signály s menším útlmom a je úplne odolný voči negatívnym vplyvom crosstalk-u, EMI a RFI. Optické vlákno sa bežne používa na prepojenie sieťových zariadení.

---

Ako vyzerá optický kábel?

Optické vlákno sa skladá z dvoch druhov skla (jadrového a plášťového) a ochranného vonkajšieho štítu (plášť). Aj keď je optické vlákno veľmi tenké a náchylné na ostré ohyby, vlastnosti jadra a opláštenia ho robia veľmi silným.

• Jacket (obal) - obvykle je vyrobený z PVC. Chráni vlákno proti oderu, vlhkosti a ďalším nepriateľom optického vlákna. Toto zloženie vonkajšieho plášťa sa môže líšiť v závislosti od použitia kábla.
  
• Strengthening Materia (spevňovací materiál) - Obklopuje Buffer a zabraňuje roztiahnutiu vlákien pri ťahaní. Použitý materiál je často ten istý materiál, ktorý sa používa na výrobu nepriestrelných vest.
  
• Buffer (nárazník) - Chráni jadro a plášť pred poškodením.
  
• Cladding (Plášť svetlovodu) - Vyrobený z mierne odlišných látok, ako sa používajú na vytvorenie jadra. Má tendenciu pôsobiť ako zrkadlo odrazom svetla späť do jadra vlákna. To udržuje svetlo v jadre, keď cestuje vláknom.
  
• Core (jadro) - Jadro je najdôležitejšia časť, pretože ním samotným cestujú svetelné impulzy. Týmto jadrom je zvyčajne oxid kremičitý alebo sklo.

---

Čo je svetlo, ktoré cestuje optickým káblom?

Svetelné impulzy predstavujúce prenášané údaje ako bity na médiu sú generované buď:

• Laser
• Svetelné diódy (LED)

Elektronické polovodičové zariadenia nazývané fotodiódy zisťujú svetelné impulzy a prevádzajú ich na napätie. Laserové svetlo prenášané cez optickú kabeláž môže poškodiť ľudské oko. Je potrebné dbať na to, aby sa zabránilo pozeraniu sa na koniec aktívneho optického vlákna.
Káble vyrobené z optických vlákien sa všeobecne delia na 2 typy:

• Vlákno s jedným módom (SMF - Single-mode fiber) - Pozostáva z veľmi malého jadra a využíva nákladnú laserovú technológiu na odoslanie jediného lúča svetla. Využíva sa na veľké vzdialenosti, ktoré siahajú stovky kilometrov, ako napríklad tie, ktoré sa vyžadujú v dlhých rokoch diaľkové telefónne a káblové televízne aplikácie.
  
• Viac režimové vlákno (MMF - Multimode fiber) - Pozostáva z väčšieho jadra a na vysielanie svetelných impulzov používa žiariče LED. Konkrétne svetlo z LED vstupuje do MMF vlákna v rôznych uhloch. Populárne v LAN, pretože môžu byť napájané lacnými LED. Poskytuje šírku pásma až 10 Gb / s cez dĺžku spojenia až 550 metrov.
  

---

Konektory optických káblov

Až donedávna mohlo svetlo prechádzať optickým vláknom iba v jednom smere, a na podporu úplnej duplexnej operácie boli potrebné dve vlákna. Preto optické káble zväzujú dva káble z optických vlákien a ukončujú ich párom štandardných konektorov z jedného vlákna. Niektoré konektory z optických vlákien akceptujú tak vysielacie, ako aj prijímacie vlákna v jedinom konektore známom ako duplexný konektor.

Bezdrôtové médiá prenášajú elektromagnetické signály, ktoré predstavujú binárne číslice dátovej komunikácie pomocou rádiových alebo mikrovlnných frekvencií. Bezdrôtové médiá poskytujú najväčšie možnosti mobility zo všetkých médií a počet bezdrôtových zariadení sa neustále zvyšuje. Keď sa možnosti šírky pásma siete zvyšujú, v podnikových sieťach si rýchlo získava na popularite bezdrôtové pripojenie.

Bezdrôtové pripojenie má niektoré oblasti záujmu, vrátane:

• Pokrytie - Bezdrôtové technológie dátovej komunikácie fungujú dobre v otvorených prostrediach. Určité stavebné materiály používané v budovách a štruktúrach a miestny terén však obmedzujú ich fungovanie.
• Rušenie - Bezdrôtové pripojenie je citlivé na rušenie a môže byť prerušené takými bežnými zariadeniami, ako sú domáce bezdrôtové telefóny, niektoré typy žiariviek, mikrovlnné rúry a ďalšie bezdrôtové komunikácie.
• Zabezpečenie - Pokrytie bezdrôtovou komunikáciou nevyžaduje prístup k fyzickému prvku médií. Z tohto dôvodu môžu zariadenia a používatelia, ktorí nemajú oprávnenie na prístup do siete, získať prístup k prenosu. Zabezpečenie siete je hlavnou súčasťou správy bezdrôtových sietí.
• Zdieľané médium - WLAN fungujú v poloduplexe, čo znamená, že naraz môže odosielať alebo prijímať iba jedno zariadenie. Bezdrôtové médium je zdieľané medzi všetkými používateľmi bezdrôtových sietí. Čím viac používateľov potrebuje súčasný prístup k sieti WLAN, tým je menšia šírka pásma(prenosová rýchlosť) pre každého používateľa.

---

Druhy Bezdrôtových médií

Normy IEEE a telekomunikačný priemysel pre bezdrôtové dátovú komunikáciu pokrývajú dátové spojenie aj fyzické vrstvy.

Technológia bezdrôtovej siete LAN (WLAN), bežne označovaná ako Wi-Fi používa protokol založený na tvrdeniach známy ako Carrier Sense Multiple Access / Collision Return (CSMA / CA). Bezdrôtový NIC musí najprv počúvať pred vysielaním, aby zistil, či je rádiový kanál čistý. Ak vysiela iné bezdrôtové zariadenie, potom musí NIC počkať, kým nebude kanál čistý. CSMA / CA je uvedený ďalej v tejto kapitole.
Štandard bezdrôtovej osobnej siete (WPAN), bežne známy ako „Bluetooth“ sa používa na komunikáciu na vzdialenosť od 1 do 100 metrov.
Všeobecne známy ako Worldwide Interoperability for Microwave Access - WiMAX(celosvetová interoperabilita), používa topológiu point-to-multipoint na zabezpečenie bezdrôtového širokopásmového prístupu.

Wi-Fi je ochranná známka aliancie Wi-Fi Alliance. Wi-Fi sa používa s certifikovanými produktmi, ktoré patria k zariadeniam WLAN založeným na štandardoch IEEE 802.11.

---

WIFI štandardy

Data Link vrstva modelu OSI (vrstva 2), je zodpovedná za:

• Umožnenie prístupu horných vrstiev k médiu
• Prijatie paketov vrstvy 3 a ich zabalenie do rámov
• Príprava sieťových dát pre fyzickú sieť
• Ovládanie spôsobu umiestňovania a prijímania údajov na médium
• Výmena informácií medzi uzlami prostredníctvom fyzického sieťového média, napríklad UTP alebo optického vlákna
• Prijímanie a smerovanie paketov do protokolu vyššej vrstvy
• Zisťovanie chýb

Zápis Data Link vrstvy pre sieťové zariadenia pripojené k spoločnému médiu sa nazýva uzol(node). Uzly vytvárajú a posúvajú rámce(informácie, alebo po anglicky rámce - frames). Data link layer je zodpovedná za výmenu ethernetových rámcov medzi zdrojovými a cieľovými uzlami cez fyzické sieťové médium.
Data link vrstva účinne oddeľuje prechody médií, ktoré sa vyskytujú, keď je paket poslaný ďalej od komunikačných procesov vyšších vrstiev. Data link vrstva prijíma pakety a smeruje pakety do protokolu vyššej vrstvy, v tomto prípade IPv4 alebo IPv6.

---

Data link layer - Podvrstvy

Vrstva dátového spojenia je rozdelená do dvoch podvrstiev:

• Logical Link Control (LLC) - Táto horná podvrstva komunikuje so sieťovou vrstvou(Network Layer). Vloží informácie do rámca, ktorý identifikuje, ktorý protokol sieťovej vrstvy sa používa pre rámec. Táto informácia umožňuje viacero protokolov vrstvy 3, napríklad IPv4 a IPv6, využívať rovnaké sieťové rozhranie a médiá.
• Media Access Control (MAC) - Táto spodná podvrstva definuje procesy prístupu k médiám, ktoré vykonáva hardvér. Poskytuje adresovanie dátovej vrstvy a prístup k rôznym sieťovým technológiám.

Obrázok ukazuje, ako je Data link layer rozdelená na LLC a MAC subvrstvy. LLC komunikuje so sieťovou vrstvou, zatiaľ čo subvrstva MAC umožňuje rôzne technológie prístupu do siete. Napríklad subvrstva MAC komunikuje s technológiou Ethernet LAN na odosielanie a prijímanie snímok cez medený alebo optický kábel. Podvrstva MAC tiež komunikuje s bezdrôtovými technológiami, ako sú Wi-Fi a Bluetooth, na bezdrôtové odosielanie a prijímanie rámcov.

Čo je to vlastne topológia? Topológia siete je usporiadanie alebo vzťah sieťových zariadení a ich vzájomné prepojenia. Topológie LAN a WAN sa dajú zobraziť 2 spôsobmi:

• Fyzická topológia - Reprezentuje spôsob poprepájania jednotlivých prvkov siete, napríklad počítačov a sieťových zariadení. Popisuje akým spôsobom sú rozložené káble alebo iné komunikačné médium.

• Logická topológia - Popisuje spôsob akým sú prenášané samotné údaje, resp. pakety bez ohľadu na fyzické prepojenie staníc a rozloženie káblov. Logické topológie rozdeľujeme na unicast, multicast, broadcast, anycast a token passing.

Data link vrstva „vidí“ práve logickú topológiu siete pri riadení prístupu k údajom na médium. Logická topológia ovplyvňuje typ použitého sieťového rámcovania a riadenia prístupu k médiám.

---

WAN Topológie

WAN sú obvykle vzájomne prepojené pomocou nasledujúcich fyzických topológií:

Point-to-Point - Najjednoduchšia topológia, ktorá pozostáva z trvalého spojenia medzi dvoma koncovými bodmi. Z tohto dôvodu je to veľmi populárna topológia WAN.
Hub and Spoke - WAN verzia topológie "hviezdy", v ktorej centrálne miesto prepája iné miesta pomocou prepojení point-to-point.
Mesh - Táto topológia poskytuje vysokú dostupnosť, ale vyžaduje, aby bol každý koncový systém prepojený s každým iným systémom. Preto môžu byť administratívne a fyzické náklady značné. Každý odkaz je v podstate point-to-point link na druhý uzol.

---

Fyzické LAN Topológie

Fyzická topológia definuje, ako sú koncové zariadenia fyzicky prepojené. V LAN môžu byť koncové zariadenia prepojené pomocou nasledujúcich fyzických topológií:

• Star (Hviezda) - Koncové zariadenia sú spojené s centrálnym pomocným zariadením. Začiatočné hviezdové topológie prepojili koncové zariadenia pomocou ethernetových centier. Hviezdicové topológie však teraz používajú ethernetové switche. Topológia hviezd sa ľahko inštaluje, je veľmi škálovateľná (ľahko sa dá pridať a odstrániť koncové zariadenie).
• Extended Star (Rozšírená hviezda) - V rozšírenej hviezdicovej topológii ďalšie ethernetové switche prepájajú ďalšie hviezdicové topológie. Rozšírená hviezdica je príkladom hybridnej topológie.
• Bus - Všetky koncové zariadenia sú navzájom spojené a ukončené v nejakej forme na každom konci. Infraštruktúrne zariadenia, ako sú switche, sa nevyžadujú na prepojenie koncových zariadení. Topológie zbernice využívajúce koaxiálne káble sa používali v starších sieťach Ethernet, pretože bolo lacné a jednoduché ich nastavenie.
• Ring (Prstenec - Koncové systémy sú pripojené k príslušnému susedovi, ktorý tvorí kruh. Na rozdiel od topológie zbernice nemusí byť kruh ukončený. Krúžkové topológie sa používali v starších sieťach distribuovaných vlákien (FDDI) a sieťach s tokenovým zvonením.

---

Half and Full Duplex

Obojstranná komunikácia sa týka smeru prenosu údajov medzi dvoma zariadeniami. Half duplex komunikácia obmedzuje výmenu údajov v jednom smere súčasne, zatiaľ čo Full Duplex komunikácia umožňuje simultánne odosielanie a prijímanie údajov.

Je dôležité, aby dve vzájomne prepojené rozhrania, napríklad hostiteľský NIC a rozhranie na ethernetovom prepínači, fungovali s rovnakým duplexným režimom. V opačnom prípade bude na prepojení existovať duplexný nesúlad, ktorý vytvorí neefektívnosť a latenciu.

---

Media Access Control Methods

Niektoré sieťové topológie zdieľajú spoločné médium s viacerými uzlami. Tieto siete sa nazývajú siete s viacerými prístupmi. Ethernet LAN a WLAN sú príklady sietí s viacerými prístupmi. Kedykoľvek môže byť niekoľko zariadení, ktoré sa pokúšajú odosielať a prijímať dáta pomocou rovnakého sieťového média.

Niektoré siete s viacerými prístupmi vyžadujú pravidlá, ktorými sa riadi spôsob priradenia prístupu na sieťové médium. Existujú dve základné metódy riadenia prístupu pre zdieľané médiá:

• Contention-based access
- Všetky uzly fungujúce v poloduplexe "súťažia" o používanie média, ale naraz môže poslať iba jedno zariadenie. Existuje však postup, keď vysiela viac ako jedno zariadenie súčasne.
• Controlled access
- Každý uzol má svoj vlastný(pridelený) čas na používanie média. Tento typ siete je neúčinný, pretože zariadenie musí počkať, kým bude mať prístup na médium.

Data Link Layer pripraví packet na transport cez miestne médium tak, že ho uzavrie hlavičkou a prívesom, tak aby sa vytvoril rámec(frame). Opis rámca je kľúčovým prvkom každého protokolu Data link vrstvy. Aj keď existuje veľa rôznych protokolov Data Link vrstvy, ktoré opisujú rámce Data Link vrstvy, každý typ rámu má tri základné časti:

• Header(Hlavička)
• Data
• Trailer(niečo ako päta)

Neexistuje žiadna rámcová štruktúra, ktorá by splnila požiadavnky všetkých typov prenosu údajov cez všetky typy médií. V závislosti od prostredia sa množstvo riadiacich informácií potrebných v rámci líši tak, aby zodpovedalo požiadavkám na riadenie prístupu médií a logickej topológie.

---

Rámcové Polia (Frame Fields)

Rámcovanie rozdeľuje tok do dešifrovateľných zoskupení s riadiacimi informáciami vloženými do hlavičky a päty ako hodnoty v rôznych poliach. Tento formát dáva fyzickým signálom štruktúru, ktorú môžu uzly prijímať a dekódovať do paketov v cieľovom mieste.
Všeobecné typy polí rámcov zahŕňajú:

• Frame start and stop indicator flags - Používa sa na identifikáciu počiatočných a koncových limitov rámca.
• Addressing - Označuje zdrojové a cieľové uzly na médiu(informácie odkiaľ, kam má doraziť packet).
• Type - Identifikuje protokol vrstvy 3 v dátovom poli.
• Control - Identifikuje špeciálne služby riadenia toku, ako je kvalita služby (QoS). QoS sa používa na priradenie priority preposielania určitým typom správ. Data link layer rámce(frames) prenášajúce pakety Voice(hlas) over IP (VoIP) majú zvyčajne prioritu, pretože sú citlivé na oneskorenie.
• Data - Obsahuje Dáta
• Error Detection - Tieto polia rámca sa používajú na zisťovanie chýb a sú zahrnuté za údajmi, ktoré tvoria "pätu".