Az Internet fizikája. Vattay Gábor ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék



Hasonló dokumentumok
2008 II. 19. Internetes alkalmazások forgalmának mérése és osztályozása. Február 19

Számítógépes hálózatok GY

Csomagok dróton, üvegen, éterben. Szent István Gimnázium, Budapest Tudományos nap Papp Jenő 2014 április 4

Távközlő hálózatok és szolgáltatások IP hálózatok elérése távközlő és kábel-tv hálózatokon

Számítógépes hálózatok

Fénytávközlő rendszerek és alkalmazások

Járműinformatika Multimédiás buszrendszerek (MOST, D2B és Bluetooth) 4. Óra

Számítógépes Hálózatok. 2. gyakorlat

Számítógépes hálózatok

Az Internet. avagy a hálózatok hálózata

Pantel International Kft. Általános Szerződési Feltételek bérelt vonali és internet szolgáltatásra

Alacsony fogyasztású IoT rádiós technológiák

Számítógépes Hálózatok. 6. gyakorlat

Távközlő hálózatok és szolgáltatások IP hálózatok elérése távközlő és kábel-tv hálózatokon

Tomka Péter NMHH, Mérésügyi főosztályvezető

Számítógépes hálózatok GY

Hálózati alapismeretek

Számítógépes hálózatok GY

Fine-Grained Network Time Synchronization using Reference Broadcast

Tájékoztató. Értékelés. 100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 40%.

Hullámok tesztek. 3. Melyik állítás nem igaz a mechanikai hullámok körében?

Számítástechnika nyugdíjasoknak Február 16.

Híradástechnika I. 7.ea

SPECIÁLIS CÉLÚ HÁLÓZATI

SzIP kompatibilis sávszélesség mérések

HÁLÓZATI ISMERETEK GNS 3

Számítógép-hálózat fogalma (Network)

Hullámok, hanghullámok

Hálózati Architektúrák és Protokollok GI BSc. 3. laborgyakorlat

Távközlő hálózatok és szolgáltatások IP hálózatok elérése távközlő és kábel-tv hálózatokon

JövőInternet kísérleti rendszerek. Vattay Gábor ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

1/13. RL osztály Hálózati alapismeretek I. gyakorlat c. tantárgy Osztályozóvizsga tematika

Hallás időállandói. Következmények: 20Hz alatti hang nem hallható 12Hz kattanás felismerhető

I. Házi Feladat. internet. Határidő: V. 30.

Laborgyakorlat: A hálózat alhálózatokra bontása

Invitel Távközlési Zrt. Általános Szerződési Feltételek üzleti előfizetők számára nyújtott elektronikus hírközlési szolgáltatásokra

A helyhez kötött (vezetékes) internethozzáférési szolgáltatás minőségi célértékei

Mechanikai hullámok. Hullámhegyek és hullámvölgyek alakulnak ki.

Számítógép hálózatok 3. gyakorlat Packet Tracer alapok M2M Statusreport 1

A helyhez kötött (vezetékes) internetszolgáltatás minőségi célértékei

A helyhez kötött (vezetékes) internetszolgáltatás minőségi célértékei

6.óra Hálózatok Hálózat - Egyedi számítógépek fizikai összekötésével kapott rendszer. A hálózat működését egy speciális operációs rendszer irányítja.

A NÉZŐI VÁLASZTÁS SZABADSÁGA. Vörös Csilla március 19.

2014 UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS UNIVERSITY OF SZEGED

Fényvezető szálak és optikai kábelek

Távközlő hálózatok és szolgáltatások IP hálózatok elérése távközlő és kábel-tv hálózatokon

A helyhez kötött (vezetékes) internetszolgáltatás minőségi célértékei

KÁBELHÁLÓZATOK FEJLŐDÉSE GRÓF RÓBERT HFC TECHNICS KFT.

Máté: Számítógép architektúrák

Intelligens közlekedési rendszerek (ITS)

A szférák zenéjétől és az űridőjárásig. avagy mi a kapcsolat az Antarktisz és a műholdak között. Lichtenberger János

Számítógépes Hálózatok. 4. gyakorlat

Hálózat szimuláció. Enterprise. SOHO hálózatok. Más kategória. Enterprise. Építsünk egy egyszerű hálózatot. Mi kell hozzá?

MERRE TART A HFC. Koós Attila Gábor, Veres Zoltán , Balatonalmádi

Hálózatok I. Várady Géza. Műszaki Informatika Tanszék Iroda: K203

Számítógép hálózatok gyakorlat

13. KOMMUNIKÁCIÓS HÁLÓZATOK

1. Az internet használata

A helyhez kötött (vezetékes) internethozzáférési szolgáltatás minőségi célértékei

TESZT A LELKE AZ FTTX / XPON HÁLÓZATNAK IS

A helyhez kötött (vezetékes) internethozzáférési szolgáltatás minőségi célértékei

Alhálózatok. Bevezetés. IP protokoll. IP címek. IP címre egy gyakorlati példa. Rétegek kommunikáció a hálózatban

2040 Budaörs, Edison u. 4.

Hálózati architektúrák laborgyakorlat

11. Egy Y alakú gumikötél egyik ága 20 cm, másik ága 50 cm. A két ág végeit azonos, f = 4 Hz

FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István

INFOKOMMUNIKÁCIÓS RENDSZEREK MENEDZSMENTJE

Harmadik-generációs bázisállomások szinkronizációja

Az alábbi táblázatban összehasonlíthatja a jelenlegi és január 1-jétől a csökkentett ÁFÁval fizetendő bruttó (fogyasztói) árakat.

Hálózati alapismeretek

Wireless hálózatépítés alapismeretei

Digitális modulációk vizsgálata WinIQSIM programmal

Otthoni ADSL telefonos kapcsolat megosztása két számítógép között ethernet kártyákkal külső ADSL modemen keresztül.

OFDM technológia és néhány megvalósítás Alvarion berendezésekben

Új módszerek és eszközök infokommunikációs hálózatok forgalmának vizsgálatához

Kvantum kommunikáció használata az őrtávközlésben

Forgalomirányítás, irányító protokollok (segédlet az internet technológiák 1 laborgyakorlathoz) Készítette: Kolluti Tamás RZI3QZ

Számítógépes Hálózatok. 5. gyakorlat

Mennyit ér valójában a tartalom?

Az LTE. és a HSPA lehetőségei. Cser Gábor Magyar Telekom/Rádiós hozzáférés tervezési ágazat

Szinkronizmusból való kiesés elleni védelmi funkció

5G technológiák és felhasználási esetek

Számítógépek, perifériák és a gépeken futó programok (hálózati szoftver) együttese, amelyek egymással összeköttetésben állnak.

IoT cunami. Technológiai szökőár vagy harc az infrastruktúra szolgáltatásért?

Mézerek és lézerek. Berta Miklós SZE, Fizika és Kémia Tsz november 19.

2.4. ábra Alkalmazási területek

A Component-Base Architechture for Power-Efficient Media Access Control in Wireless Sensor Networks

Modem és helyi hálózat

NHH sajtótájékoztató Mobilvégzıdtetési-díjak és Versenyélénkítés a mobil-piacon

Statikus routing. Hoszt kommunikáció. Router működési vázlata. Hálózatok közötti kommunikáció. (A) Partnerek azonos hálózatban

A 35/2016. (VIII. 31.) NFM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Elektromágneses hullámok, a fény

BEÁGYAZOTT RENDSZEREK TERVEZÉSE UDP csomag küldése és fogadása beágyazott rendszerrel példa

A digitalizáció hatása az egyénekre (és a társadalmakra?)

Villamos autókból álló taxi flotta számára létesítendő töltőállomások modellezése

Tartalom. Az adatkapcsolati réteg, Ethernet, ARP. Fogalma és feladatai. Adatkapcsolati réteg. A hálókártya képe

Dr. Dán András, egyetemi tanár Raisz Dávid, adjunktus BME Villamos Energetika Tanszék Villamos Mővek és Környezet Csoport

A évi fizikai Nobel díj

Távközlő hálózatok és szolgáltatások Gyakorlat, demó

Az elektromágneses spektrum

Átírás:

Az Internet fizikája Vattay Gábor ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

Az Internet fizikája Vattay Gábor ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék

Mik azok a komplex rendszerek? A világ sok-sok apró építıkockából áll, kvarkok, gluonok, foton, elektron, proton 300 éve kezdtük megtanulni hogyan vonzzák, taszítják és lökdösik egymást 100 éve kezdtük megérteni miért van az idınek iránya, miért haladnak a dolgok a rendbıl a rendetlenség felé 50 éve kezdjük vizsgálni, hogy ennek ellenére miért szervezıdik az anyag egyre bonyolultabb komplex szervezetekbe 3. oldal

Kooperáció,Evolúció elemi részek atomokba egyre bonyolultabb atomokba az atomok molekulákba egyre bonyolultabb molekulákba a molekulák kondenzált szerkezetekbe egyre bonyolultabb szerkezetekbe a sejtek élılényekbe egyre bonyolultabb élılényekbe megjelenik a beszéd és a kommunikáció az emberek társadalmakba egyre bonyolultabb társadalmakba

Kommunikáció!

A kommunikáció fejlıdése Egyre több információ, egyre távolabbra és egyre gyorsabban: Hang: gyorsan csillapodik~ 10 m Lovas futár: lassú és gyorsan elfárad Fényjelek, füstjelek Posta (lovas postakocsi) Mechanika fejlıdik, gızgép, vasút, posta Elektromosság, rézdrót, távíró, telefon Az emberiség 100 éven át jól elvan a telefonnal 6. oldal

Telefon központ és hálózat 1878 Puskás Tivadar 7. oldal

Megjelenik a számítógép ENIAC 1946

Neumann János

Szuperszámítógép központok Blue Gene, Livermore National Laboratory, USA 10. oldal

Mire jók a szuperszámítógépek? 11. oldal

Szuperszámítógép gerinchálózat 1988 12. oldal

Hogyan néz ki a hálózat? Alhálózat Számítógép Helyi hálózat 13. oldal

Hogyan mőködik a hálózat? Küld számítógép Alhálózat Fogadó számítógép Csomag A C router úgy dönt, hogy nem D-n, hanem E-n keresztül küldi tovább a csomagokat 14. oldal

Egy router 15. oldal

Az Internet topológiája

Az Internet születése Growth of the ARPANET (a) December 1969. (b) July 1970. (c) March 1971. (d) April 1972. (e) September 1972. 17. oldal

18. oldal

Egy Internet szolgáltató hálózata

Sok-sok szolgáltató hálózata

Számítógép hálózat topológiája Telefon Internet 21. oldal

Fedezzük fel a hálózatot! A tracert (traceroute) paranccsal megkérdezhetjük, hogy hogyan juthatunk el a számítógépünkrıl egy másik számítógépre. Válasszunk néhány helyet és nézzük meg! www.tuwien.ac.at Bécs www.u-psud.fr Párizs www.columbia.edu New York www.ucsd.edu San Diego, California 22. oldal

Az EU tudományos kutatási hálózata 23. oldal

tracert www.tuwien.ac.at 24. oldal

tracert www.u-psud.fr 25. oldal

tracert www.columbia.edu 26. oldal

tracert www.ucsd.edu 27. oldal

www.netdimes.org 28. oldal

Az Internet fizikai alapjai A sávszélesség

A számítógépek magasabb hangon beszélnek Kezdetben a számítógépeket is telefon vonalakkal kötötték össze A telefon drótok beszéd átvitelére készültek, a magas hangokat nem viszik át kb. 3000 Hz felett A számítógépek 00101101010001 nyelven beszélnek, aminek sebességét bit/másodperc-ben mérik 30. oldal

Adatátvitel a drótokon és a diszkó effektus Minél távolabbról hallgatunk egy koncertet vagy diszkót, annál inkább csak a dobolás mély, alacsony frekvenciás hangjait halljuk, mert a levegı jobban elnyeli a magas hangokat Minél hosszabb rézkábelt használunk a telefonáláshoz, annál jobban kiszőrıdnek a magas rezgések 31. oldal

Hány rezgésnek kell átjutnia? 32. oldal

A Nyquist korlát 1000 bit/s = 0.001 sec enként egy 0 vagy 1 jel 1000 Hz Nyquist sávszélesség < frekvencia/2 Max. 3000 Hz max. 1500 bit/sec A modemek megjelenése legyızi a Nyquist korlátot 33. oldal

Modemek ek (a) A bináris jel (b) Amplitudó moduláció (c) Frekvencia moduláció (d) Fázis moduláció 34. oldal

Modemek ek 35. oldal

Modemek ek (a) (b) 36. oldal

A Shannon korlát Kb. 8 bit vihetı át egy 1 Hz-nyi sávszélesség esetén rézdrótban Kb. 24000 bit vihetı át 0-3000 Hz között a rézdróton Claude Shannon 37. oldal

A Shannon korlát legyızése Hogyan lehet nekem otthon mégis szélessávú elıfizetésem (pl. ADSL) réz kábelen? Mint a diszkóban: Minél rövidebb a drót, annál kevésbé csillapodnak a magas rezgések 38. oldal

John Tyndall 1870 39. oldal

Száloptika 40. oldal

1 decibel/km = a fényjel energiája a 79%-ára esik 1 km alatt 41. oldal

A száloptika fıbb állomásai 1962 szilárdtest lézer 1970 kellı tisztaságú üvegszál 70-es évek eleje: az USA hadseregének kifejlesztik az optikai kábel telefont 1977 amerikai nagyvárosok között üvegkábel 1980 a Téli Olimpia (Lake Placid, New York) optikai video közvetítése 1990 a Bell Labban 2.5 Gbit/sec 7500 km erısítés nélkül 1998 100 db 10 Gbit/sec-es szál = 1Tbit/sec 42. oldal

Nielsen törvénye A sávszélesség évente 50%-kal növekszik (1998) 43. oldal

A gondolat sebessége

A jelek terjedési sebessége az Interneten Küldjünk adatokat két számítógép között és mérjük le mennyi idı alatt érnek át! A csomagok két fajta késleltetést szenvednek: várakoznak a számítógépekben és routerekben arra hogy feldolgozzák ıket közel fénysebességgel terjednek a kábelekben 45. oldal

Mi kell a méréshez? GPS vevı PC egy számítógép és egy speciális mérıkártya Pontosság: 10 ns Világidıben

Laboratóriumi mérés 10 m 78 m ELTE-Ericsson kutató laboratórium 2004 47. oldal

A csomagok átérési ideje 10 m és 78 m 48. oldal

A mérés eredménye 78m -10 m = 68 m=0.068 km t=0.5 µs=5 10-7 sec. v=0.068 km/5 10-7 sec =136000km/sec különbözı kábelekben a fénysebesség fele-kétharmada közötti sebességek 49. oldal

Mérjük meg a terjedési sebességet otthon vagy az iskolában! A ping parancs Elküldünk egy próba csomagot egy számítógépnek A számítógép megkapja és visszaküld egy köszönetet A ping parancs leméri, hogy mennyi idı telik el a küldés és a köszönet megérkezése között = körbeutazási idı (round trip time, RTT) 50. oldal

ping complex.elte.hu

Az eredmény értelmezése körbeutazási idı = várakozási idı + fizikai haladási idı fizikai haladási idı: állandó várakozási idı: véletlenül változik attól függıen, hogy sokat vagy keveset kell-e várnunk a várakozás oka a csomagok torlódása ha sokat várunk, megkereshetjük a minimális körbeutazási idıt fizikai haladási idı 52. oldal

ping www.tuwien.ac.at Budapest-Bécs-Budapest 434 km

ping www.u-psud.fr Budapest-Párizs-Budapest2496 km

ping www.columbia.edu Budapest-New York-Budapest 14024 km

www.ucsd.edu Budapest-San Diego-Budapest 20180

Elemezzük a mérést! 250 200 kb. 110000 km/s 191 ms 150 100 128 50 0 36 5 434 2496 14024 20180 km

A várakozási idı vizsgálata A várakozási idı, mint láttuk folyton változik A várakozást fıként a csomagjaink sorbanállása okozza A sorok hossza a routerekben jellemzı arra, hogy mekkora a torlódás a hálózatban A torlódást láthatóvá tehetjük, hasonlóan, mint ahogyan az orvosok a tomográffal bele tudnak nézni a testünk folyamataiba 58. oldal

Mérıállomásaink Európában 59. oldal

A hálózat egy napja

Köszönöm a figyelmet! Érdekl dés: vattay@elte.hu IST Future and Emerging Technologies 61. oldal