Pojmy-počítače

Charakteristická impedance
jednou ze základních vlastností, které charakterizují všechny koaxiální kabely, je jejich charakteristická impedance - v podstatě odpor, jaký tento druh vedení klade střídavému proudu. Měří se v Ohmech: například koaxiální kabely používané pro rozvody Ethernetu dle standardu 10Base2 (tzv. tenký koaxiální kabel), mají charakteristickou impedanci 50 Ohmů. Koaxiální kabely používané v televizní technice, např. pro rozvody od antén k TV přijímačům, mají nejčastěji impedanci 70 Ohmů.

Optical fiber (optické vlákno)
dalším často používaným přenosovým médiem, řazeným mezi "drátové" přenosové cesty (a nikoli bezdrátové), je tenké vlákno z kysličníků křemíku, neboli ze skla. Každé takovéto vlákno je použitelné jen pro přenosy jedním směrem, a pro vytvoření obousměrné datové cesty je pak nutné použít dvojici takovýchto optických vláken.

Optical cable (optický kabel)
jednotlivá optická vlákna jsou velmi tenká a nesmírně křehká. Jsou sice obalena ochrannou vrstvou, ale ani ta obvykle nedokáže zajistit dostatečnou mechanickou ochranu. Proto se optická vlákna vyrábí v podobě celých optických kabelů, které typicky obsahují více jak jedno optické vlákno (někdy až desítky), a kromě toho mají i potřebné výztuže a další ochranné prvky, které dokáží zajistit požadované mechanické vlastnosti kabelů.

Multimode fiber (mnohovidové optické vlákno)
Užitečný signál se po optických vláknech přenáší ve formě impulsů světla. Tyto světelné impulsy se přitom šíří vláknem "po částech", označovaných jako tzv. vidy, anglicky modes (lze si je představit jako konkrétní frekvence). Lacinější optická vlákna přitom přenáší několik vidů současně (jsou tzv. mnohovidová), s tím že každé z nich se šíří vláknem poněkud jinou rychlostí a po poněkud jiné dráze, takže na přijímajícím konci je výsledný součet jejich světelné intenzity, odpovídající přenášenému signálu, zatížen určitou chybou (padající na vrub tzv. vidové disperze). Kvůli tomuto zkreslení dokáží mnohovidová vlákna přenášet data jen na menší vzdálenosti, řádově několik málo kilometrů (typicky jen 2 km). Na druhé straně jsou tato vlákna lacinější, a lacinější a jednodušší mohou být i nezbytné konektory, světelné zdroje atd.

Monomode fiber (jednovidové optické vlákno)
výkonnější variantou optických vláken jsou taková, která vedou světlo jen v podobě jediného vidu. Zde pak nedochází ke zkreslení v důsledku vidové disperze, a tudíž i dosah souvislého segmentu optického vlákna může být větší, typicky až desítky kilometrů. Na druhé straně je tento druh vlákna dražší než vlákno mnohovidové, a vyžaduje také dokonalejší konektory, světelné zdroje (optické lasery) a přijímače.

WDM, Wavelength division multiplexing
vynikající přenosové schopnosti optických vláken jsou dány zejména tím, že mají velmi velkou šířku přenosového pásma (angl. bandwidth). To je zase dáno vysokou frekvencí světla coby nosného signálu, který optickým vláknem prochází. Převedeno na "datové" rychlosti (na přenosovou rychlost měřenou v bitech za sekundu a příslušných násobcích) to představuje opravdu úctyhodná čísla, dnes v řádu megabitů za sekundu , a perspektivně ještě mnohem více - a to i přesto, že "data" jsou po optických vláknech přenášena jako součet jednotlivých vidů, a nikoli jako samostatné signály po jednotlivých videch. Dnes se však již začíná prosazovat i takový druh přenosu, který dokáže na každý jednotlivý vid "naložit" jeden samostatný signál, který je na druhém konci přijímán nezávisle na ostatních videch, resp. signálech. Tato možnost pak dále zvyšuje celkovou "výtěžnost" optických vláken.

Pojmy-počítače

Twisted pair (kroucená dvoulinka)
každé dva vodiče, které jsou vedeny rovnoběžně vedle sebe, fungují jako anténa - vyzařují do svého okolí elektromagnetické vlnění, a stejně tak přijímají elektromagnetické vlny ze svého okolí. Míra tohoto "efektu antény" přitom samozřejmě záleží na mnoha okolnostech, včetně délky souběžného vedení obou vodičů a jejich vzdálenosti. V praxi pak tento efekt nebývá vůbec zanedbatelný, a proto se podnikají určité kroky k jeho snížení. Jedním z těchto kroků je i pravidelné (pravidelně se opakující) zkroucení obou vodičů (anglicky: twisting). Tím vzniká tzv. kroucená dvoulinka (twisted pair).

UTP, Unshielded Twisted Pair (nestíněná kroucená dvoulinka)
nejjednodušší provedení kroucené dvoulinky je takové, které nemá žádnou další ochranu proti vyzařování a proti "příjmu" vnějších vlivů (kromě samotného zkoucení). Takováto dvoulinka se ve světě počítačů opatřuje přívlastkem "Unshielded" (doslova: nestíněná).

STP, Shielded Twisted Pair (stíněná kroucená dvoulinka)
větší míru ochrany proti vyzařování a zpětnému působení vnějšího okolí na kroucenou dvoulinku má taková její varianta, která má kolem každého páru vzájemně zkroucených vodičů ještě vodivé opletení, které funguje jako stínící vrstva (odsud: stíněná dvoulinka). Zajímavou přechodovou variantou je pak taková dvoulinka, u které jsou dodatečnou stínící vrstvou obaleny všechny kroucené páry vedené souběžně v rámci jednoho kabelu (přičemž samostatně stínění každého jednotlivého páru zde chybí).

Category 3 (dvoulinka kategorie 3)
takto je označována kroucená dvoulinka určená pro datové přenosy, která je dimenzována pro potřeby přenosů do deseti megabitů za sekundu (což odpovídá např. klasickému desetimegabitovému Ethernetu, který vystačí pro každou jednotlivou přípojku se dvěma páry této dvoulinky). Dvoulinka kategorie 3 však může být použita i pro přenosy na vyšších rychlostech, například i pro stomegabitový Ethernet či v rámci stomegabitové technologie 100VG AnyLAN. V tomto případě jsou ale zapotřebí čtyři páry této kroucené dvoulinky.

Category 5 (dvoulinka kategorie 5)
takto je označována kvalitnější dvoulinka, dimenzovaná pro přenosy rychlostí 100 Mbps (například pro potřeby stomegabitového Ethernetu). Měla by však vydržet i přenosy rychlostí 155 Mbps, se kterou pracuje ATM.

Data Grade (datová dvoulinka)
takto je obecně označována dvoulinka, která je svými předem vlastnostmi určená pro přenosy dat, a nikoli pro hlasové přenosy v rámci telefonie.

Coxial cable (koaxiální kabel)
podobně jako kroucená dvoulinka, je i koaxiální kabel tvořen dvojicí vodičů, zato ale v jiném vzájemném uspořádání. Jeden z vodičů je tzv. středový (tvoří středovou žílu), zatímco druhý vodič je realizován vodivým opláštěním, které obaluje izolační vrstvu kolem středového vodiče. Tento druhý vodič má současně i dobrý stínící účinek. Samotné označení "ko-axiální" (česky: souosý") pak vychází právě z faktu, že oba vodiče mají shodný geometrický střed, resp. stejnou geometrickou osu, a proto jsou označovány jako "souosé".

Počítačová encyklopedie

ecommendation X.28 (Doporučení X.28)
definuje způsob komunikace mezi terminálem a zařízením PAD. Toto doporučení nutně musí počítat s komunikací znakového charakteru (tedy: znak po znaku), a umožňuje i "hloupému" znakově orientovanému terminálu určitým způsobem ovlivňovat zařízení PAD (pokud toho je schopno).

Recommendation X.29 (Doporučení X.29)
definuje způsob komunikace mezi zařízením PAD na jedné straně, a zařízením DTE na straně druhé (přičemž toto zařízení DTE se nachází na druhé straně "obláčku" veřejné datové sítě). Komunikace mezi těmito dvěma zařízeními již prochází skrz veřejnou datovou síť (pomocí vhodného virtuálního okruhu, navázaného mezi DTE a PAD), a je realizována na paketovém principu.

V dnešní době jsou sítě na bázi doporučení X.25 stále ještě používány, ale samotná technologie vycházející z tohoto doporučení je považována za nepříliš perspektivní. Důvodem je zejména skutečnost, že jde o řešení vyvinuté poměrně dávno, v době kdy přenosové cesty vykazovaly relativně velkou chybovost - právě z tohoto důvodu má X.25 v sobě zabudovány poměrně silné zabezpečovací mechanismy, které ale dnes již nejsou potřeba. S postupem času totiž došlo k významnému poklesu chybovosti přenosových cest, nad kterými jsou technologie jako X.25 používány. Mechanismy zabezpečující přenosy proti chybám dnes již nejsou tak potřebné jako dříve, a svou existencí naopak zpomalují přenosy, protože vytváří nezanedbatelnou režii. Technologie X.25 se ale těchto mechanismů ani jejich režie nedokáže zbavit, a proto je dnes považována za neefektivní.


"Drátová" přenosová média
Copper wire (měděný drát)
měď je kov, který velmi dobře vede elektrický proud. Z tohoto důvodu je měď často používána jako výchozí materiál pro nejrůznější "kovové" (metalické) vodiče, i když není zdaleka jediným kovem, který se k tomuto účelu používá. Použití mědi je však natolik charakteristické, že její jméno se stalo určitým symbolem pro "kovový charakter", a samotný termín "měď" (resp. "copper") je často používán jako protipól optických vláken či různých bezdrátových cest k vyjádření tohoto, že určitá přenosová cesta je realizována pomocí metalického (kovového) vodiče.

Voice grade copper wire (telefonní dvoulinka)
historicky největším "pokladačem" metalických přenosových cest jsou telefonní společnosti. Jejich podnikání totiž vyžaduje, aby mezi uživatelem jejich telefonní služby a nejbližší telefonní ústřednou vedl "samostatný drát", označovaný také jako tzv. local loop (doslova: místní smyčka). Konkrétní vodiče, uzpůsobené potřebám telefonie, jsou v zahraničí označovány jako "voice grade" (doslova: hlasové), a jsou vždy kladeny v párech, neboli jako dvojice vodičů (pro jednu účastnickou přípojku obvykle stačí jediný pár takovýchto vodičů).

Počítačová encyklopedie

DCE (Data Circuit Equipment)
protipólem k zařízení DTE, neboli tím, co vytváří nezbytný výstup z "obláčku" veřejné datové sítě, je zařízení označované terminologií X.25 jako DCE (Data Circuit Equipment). V češtině pak k tomuto termínu odpovídá termín UZD (Ukončující zařízení datového okruhu). Doporučení X.25 pak je standardem, který definuje vzájemnou komunikaci mezi zařízeními DTE a DCE, a to na paketovém principu.

X.25 at Layer 3 (The Packet Layer)
Doporučení X.25 vzniklo ještě v době, kdy neexistoval sedmivrstvý model ISO/OSI. Časová souslednost zde byla spíše opačná: nejnižší vrstvy ISO/OSI byly navrženy právě po vzoru doporučení X.25, tak aby veřejné datové sítě na bázi X.25 mohly být použity jako základ pro sítě ISO/OSI. Jde přitom o tři nejnižší vrstvy, po řadě fyzickou, linkovou a síťovou. Doporučení X.25 přitom již zavádí některé základní pojmy, které se úspěšně používají dodnes: například bloku dat, který se přenáší na úrovni síťové vrstvy, říká paket (anglicky: packet). Bloku dat, který je přenášen na úrovni linkové vrstvy, říká rámec (anglicky: frame).

Virtual Channel (Virtuální kanál)
paketový charakter komunikace mezi zařízeními DTE a DCE je podle doporučení X.-25 zásadně řešen jako spojovaný - tedy ve formě virtuálních kanálů, počítajících s navazováním a následným rušením spojení. Tato spojení (resp. virtuální kanály) přitom vedou skrz veřejnou datovou síť od jednoho zařízení DTE k jinému zařízení DTE. Jde přitom o kanály, které mohou být tzv. stálé (permanentní, PVC, Permanent Virtual Channel), existující trvale v čase, nebo pouze dočasné, zřizované až na základě momentální potřeby (jako tzv. komutované virtuální okruhy, SVC, Switched Virtual Circuits).

PAD (Packet Assembler/Disassembler)
jestliže doporučení X.25 předpokládá paketový způsob komunikace mezi počítačem či terminálem (zařízením DTE) a vstupním bodem do veřejné datové sítě (zařízením DCE), pak to znamená, že toto doporučení vyžaduje určitou minimální inteligenci od připojených zařízení (mj. na sestavování a zpětné "vybalování" datových paketů). Tu mají v dostatečné míře zařízení charakteru počítačů, ale nikoli už zařízení povahy znakových terminálů, která jsou zvyklá jen na asynchronní komunikaci znak po znaku. Pro připojení takovýchto terminálů jsou pak určena zařízení, která nahrazují paketově orientovaná zařízení DCE na výstupu z VDS, a komunikují směrem "ven" asynchronně, na znakové úrovni - takže k nim pak lze připojit i zmíněné "hloupé" terminály neschopné komunikovat paketovým způsobem.

Tripple X (X.3, X.28, X.29)
na doporučení X.25 úzce navazuje celá řada dalších doporučení, z nichž tři se bezprostředně týkají fungování zařízení typu PAD (a dohromady se tato tři doporučení neformálně označují jako "trojité X", neboli tripple X). Jde o doporučení X.3, X.28 a X.29.

Recommendation X.3 (Doporučení X.3)
definuje parametry zařízení PAD - například rychlost, s jakou komunikuje s připojeným znakovým terminálem, zda tomuto terminálu poskytuje či neposkytuje tzv. lokální echo apod.

Pojmy-počítače

ATM - Asynchronous Transfer Mode II.
AAL - ATM Adaptation Layer (Adaptační vrstva ATM)
Základní přenosové funkce, tedy transport jednotlivých ATM buněk, zajišťuje hlavní vrstva ATM, neboli tzv. ATM vrstva. S tím, že by bezprostředně nad touto vrstvou byly provozovány jednotlivé aplikace, však autoři ATM příliš nepočítali - zejména proto, že požadavky různých aplikací na druh a kvalitu poskytovaných přenosových služeb mohou být skutečně diametrálně odlišné. Proto nad základní "přenosovou" ATM vrstvou sídlí ještě tzv. adaptační vrstva (ATM Adaptation Layer), jejímž úkolem je zajišťovat potřebné přizpůsobení mezi možnosti ATM vrstvy a požadavky vyšších vrstev.

AAL1
pro adaptační vrstvu bylo připraveno několik protokolů, lišících se v tom, jaké kategorii aplikací vychází vstříc, přičemž jednotlivé verze jsou číslovány. Jako AAL1 je označován protokol, který vychází vstříc nekomprimovaným přenosům v reálném čase, a vytváří tzv. bitovou rouru - z jedné strany se do ní vkládají jednotlivé bity, které z druhé strany zase vystupují (přičemž veškerou segmentaci bitového proudu do ATM buněk transparentně zajišťuje právě protokol AAL1). Jde v zásadě o nadstavbu nad režimem CBR (Constant Bit Rate) ATM vrstvy, který se ale týká přenosu celých ATM buněk.

AAL2
protokol AAL2 je určen pro komprimované přenosy zvuku a obrazu, které také potřebují "dorazit včas", ale díky komprimaci nemají stejnoměrné nároky na přenosovou kapacitu.

AAL3/4
vedle protokolů AAL1 a AAL2, určených pro přenosy citlivé na čas doručování jednotlivých částí dat, byly připravovány i protokoly AAL3 a AAL4, pro přenosy které nejsou tolik citlivé na rovnoměrnost doručování. Oba protokoly se přitom měly lišit v tom, zda fungují ve spojovaném či nespojovaném režimu (přičemž samotná ATM vrstva funguje zásadně spojovaně, takže nespojovaný charakter musí být poměrně složitě emulován). Časem ale autoři dospěli k závěru, že dva samostatné protokoly AAL3 a AAL4 nejsou zapotřebí, a místo nich byl vyvinut protokol společný, označovaný jako AAL3/4. Ten přitom může fungovat v režimu "roury", kdy vytváří iluzi spojitého datového proudu a sám si rozhoduje o tom, kdy přenášená data "rozřeže" na vhodně velké bloky a ty pak skutečně přenese. Další možností je tzv. blokový režim, kdy už samotný protokol AAL3/4 dostává data "nařezaná" do bloků a ty pak přenáší.

AAL5
protokoly AAL1 až AAL3/4 vznikly ve světě spojů, způsobem který byl ve světě počítačů silně kritizován. Například standard AAL2 byl přijat v časové tísni, když se zjistilo že obsahuje závažné chyby, a tak byly ze standardu vypuštěny některé důležité parametry, aby se sice dodržel termín odevzdání standardu, ale výsledek byl záměrně zcela nepoužitelný. Protokol AAL3/4 byl sice standardizován jako funkční, ale je zase nesmírně složitý a neefektivní. O protokolu AAL1 se zjistilo, že vlastně není vůbec zapotřebí. Když si tuto situaci uvědomili ve světě počítačů, rozhodli se vyvinout vlastní protokol pro adaptační vrstvu AAL. Tento protokol dostal označení AAL5 a je dnes zdaleka nejpoužívanějším ve světě ATM. Poskytuje v zásadě stejné služby jako AAL3/4, tedy spojovaný i nespojovaný přenos v režimu blokového přenosu i "roury", ale je výrazně jednodušší a efektivnější než AAL3/4.

Native ATM application
Existence adaptační vrstvy AAL sice vycházela vstříc potřebám různých aplikací, ale zase ne zcela dokonale. Například u datových aplikací, typických pro provoz v počítačových sítích (tedy nejvíce pro přenosové protokoly na úrovni síťové vrstvy), se ukázalo že i přes existenci adaptační vrstvy panuje stále ještě velká odlišnost mezi tím, co nabízí ATM a co tyto aplikace očekávají. Snad nejkřiklavějším příkladem je neexistence všesměrového vysílání, neboli vysílání z jednoho zdroje všem existujícím příjemcům současně. To ATM skutečně nedokáže poskytnout, a ani adaptační vrstva tento handicap neodstraňuje. Případné aplikace, které by mohly být provozovány přímo nad adaptační vrstvou, by tak musely být doslova ušity na míru možnostem a vlastnostem ATM, resp. vlastnostem a schopnostem adaptační vrstvy. Takovéto aplikace, označované jako "nativní" (doslova: rozené pro ATM) by však zase nemohly jednoduše fungovat v prostředí mimo ATM. Při nasazení ATM například do role páteřní sítě by to znamenalo, že by tyto aplikace nemohly "dosáhnout" mimo páteřní části sítě, tedy například až k jednotlivým pracovním stanicím atd.

Primary vs. secondary ring

Primary vs. secondary ring (hlavní a vedlejší kruh)
díky vlastnostem optických vláken dokáže technologie FDDI překlenout poměrně velké vzdálenosti, a umožňuje tudíž vytváření relativně rozlehlých sítí (nejen lokálních, ale např. i metropolitních). Současně s tím se snaží i o velkou robustnost, a má v sobě zabudovány mechanismy schopné "přežít" jeden výpadek, resp. jedno přerušení fyzického kruhu, do kterého jsou jednotlivé uzly propojeny. Dosahuje se toho tak, že příslušný "FDDI kruh" je ve skutečnosti zdvojen, resp. je tvořen dvěma samostatnými soustřednými kruhy. Za normálních okolností (bez výpadku) je fakticky využíván je jeden z těchto dvou kruhů, označovaný jako hlavní (primární). Druhý kruh nastupuje až v okamžiku přerušení hlavního kruhu, kdy uzly na okrajích přerušeného místa se napojí na vedlejší (sekundární) kruh, čímž dojde k vytvoření smyčky, která znovu zajistí celkovou průchodnost sítě. Přitom je ale třeba pamatovat na maximální rozsah sítě FDDI - obvyklé poučky říkají, že maximální obvod FDDI kruhu smí být až 200 kilometrů. Pokud by ale měl zafungovat právě popsaný rekonfigurační mechanismus, který přerušené místo "obejde" smyčkou vracející se přes vedlejší (sekundární) kruh, nesmí být faktická délka každého z obou kruhů větší jak 100 km (protože při rekonfiguraci dojde v nejhorším případě k vytvoření nového kruhu o součtu jejich délek).