תקשורת נתונים ושימושיה בארגון הרצאה מס' 1 החוג למערכות מידע ניהוליות אוניברסיטת חיפה מרצה: דר' רן וולף 1 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
סילבוס מנהלות 50%, מבוא לתקשורת 20%, מבואלמבנה מערכות תקשורת ארגוניות 20%, מבוא למערכות מידע מבוזרות 10%, נושאים מתקדמים תרגילי בית: 2 תרגילי תכנות )20%(, 3 תרגילי בית )20%(, בזוגות מבחן: חומר פתוח, 60%, חובה לעבור בציון 51% כדי לעבור את הקורס שעות קבלה: דואל: יום א', 10:00 עד 11:00 rwolff@mis.haifa.ac.il אתר בית: mis.haifa.ac.il/~rwolff 2 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
מהי תקשורת נתונים? שיטה להעברת נתונים ממחשב אחד לאחר דוגמאות: האינטרנט רשת AirCarmel רשת הטלפון סלולארית טלוויזיה בכבלים מגוון עצום של טכנולוגיות ומערכות 3 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
מה משמעות תקשורת הנתונים לארגון? אינטגרציה מערכות מידע ניהוליות יעול תהליכים Supply Chain Management Business to Business On-line Auctions החלשת חשיבותם של הקשרים גיאוגרפיים מיקור חוץ Amazon וזאפ 4 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
מבנה מערכת תקשורת Application Presentation Session מודל השכבות חשיבות הטווח ורוחב הפס מגבלות פיזיקליות יישום הצגה שיח Transport Network Data Link Physical קיום מתמיד של שגיאות, גם ברמות ההפשטה הגבוהות ביותר ארכיטקטורה היררכית גיוון משאבים והתמחות העברה רשת עורק הנתונים פיזית 5 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
השכבות במודל OSI Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical התחלת המודל היא בשכבת היישום, והסיום בשכבה הפיזית כל שכבה יוצרת קשר עם שלוש שכבות: השכבה מעליה, השכבה מתחתיה והשכבה המקבילה יישום הצגה שיח העברה רשת עורק הנתונים פיזית 6 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
התחלת המודל היא בשכבת היישום, והסיום בשכבה הפיזית כל שכבה יוצרת קשר עם שלוש שכבות: השכבה מעליה, השכבה מתחתיה והשכבה המקבילה יישום הצגה שיח העברה רשת עורק הנתונים פיזית 7 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
השכבה הפיזית השכבה הנמוכה ביותר באה במגע עם התווך הפיזי של המערכת מטפלת בתקשורת הפיזית: מאפיינים מכאניים של ממשק התקשורת מאפיינים חשמליים של המשדר, המקלט, והתווך קידוד האותות דוגמאות: DSL, ISDN 8 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
מאפיינים מכאניים סוג המחבר, מספר הפינים, זווית החיבור... הלאה 9 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
מאפיינים חשמליים עצמת השידור, תדרים, שיכוך האות בתווך, הפרעות... הלאה 10 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
קידוד האותות הפשוט ביותר: יש מתח, או אין מתח דוגמא - :TTL מתח מעל 3.5 וולט = 1 לוגי, מתחת 1.5 וולט = 0 לוגי הקידוד המקובל בתקשורת בתוך המחשב )Bus( בקווים ארוכים המתח דועך וקשה להבחין בין "0 ל "1 פתרון ראשון Amplitude Modulation AM שידור תדר ידוע, דעיכה איטית יותר עוצמה נמוכה -, 0 גבוהה - 1 V t =A sin f t 11 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
קידוד האותות המשך פיתרון שני: Phase Modulation PM שידור קבוע של תדר קבוע data=0 אפס לוגי, data=1 אחד לוגי קל להבחין בערך, ללא חשיבות לעוצמה V t =A sin f t data 180 מצריך סינכרון אם יש סטיה בין ה שעה במקלט ובמשדר אפס נראה כאחד ולהיפך 12 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
קידוד האותות המשך פתרון שלישי: Frequency Modulation FM V t =A sin f C data t שידור קבוע של תדר משתנה C קבוע חיובי כלשהו תדר נמוך אפס לוגי, תדר גבוה אחד לוגי לאמצריך סינכרון, לא סובל משיכוך אות גבוה קל לישום )למהנדסי תקשורת( הפתרון הנפוץ 13 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
קידוד אותות לא בינאריים איך שולחים אות שאינו אפס או אחד? דוגמא: המרצה שולח את המסר אתם שם מאחורה, תתעוררו... לספסל האחורי נקודד כל אות כשרשרת יחודית של אפסים ואחדים נשתמש באחת השיטות הקודמות דוגמא: קוד מורס 14 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
קוד מורס Samuel Morse ~ 1835 שלוש אותיות בסיסיות: נקודה אחד לוגי, קו שלושה אחדים לוגיים ברצף, ורווח אפס לוגי אחרי נקודה או קו יבוא תמיד רווח שלושים ושישה צירופים שונים של נקודות וקוים יקודדו את A-Z ו 0-9 בסוף אות, שני אפסים לוגיים נוספים )שלושה סה כ( בסוף מילה, שני אפסים לוגיים נוספים )חמישה סה כ( 15 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
קוד מורס דוגמא למסר 111000101110001110101110 001000001011100000111010 101000101110100010001011 1000101110100000 111000101110001110101110 001//10111//11101010100010 111010001000101110001011 101// 111/10111/111010111/1//1011 1//111010101/1011101/1/1011 1/1011101// -/.-/-.-/.//.-//-.../.-././.-/.-.// TAKE A BREAK 16 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
תרגיל תכנות מספר 1 הדמיית תקשורת במורס בתרגיל נדמה העברת מסר ממשדר למקלט בקידוד מורס מכיוון שאיננו מתעניינים בפרמטרים חשמליים המשדר המקלט והערוץ יהיו אובייקטים ב- Java כדי שההדמייה תהיה ממשית ככל הניתן, נעשה שימוש בשני חוטים,)Threads( אחד למשדר ואחד למקלט תאריך ההגשה: 16 לנובמבר יש להגיש: קוד האחרון )בצורה אלקטרונית( ותשובה לשאלות בשקף 17 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
תרגיל תכנות מספר 1 הדמיית תקשורת במורס המשדר מקבל כקלט מסר ופעל כדלקמן: ראשית הוא מקודד את המסר לשרשרת של נקודות, קווים ורווחים את שרשרת זו הוא מקודד לשרשרת של אפסים ואחדים את האפסים והאחדים הוא כותב בזה אחר זה לערוץ בכדי לתת זמן למקלט לקרוא, המשדר מחכה שניה בין כתיבה של אפס או אחד לכתיבה הבאה לאחר שסיים לכתוב את המסר המשדר משדר רק אפסים, כסימן לסוף ההודעה 18 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
תרגיל תכנות מספר 1 הדמיית תקשורת במורס המקלט דוגם את הערוץ כלומר קורא אותו באופן סדרתי פעם אחר פעם במרווחי זמן קבועים )מספר פעמים בשניה( כאשר נדגם אפס 100 פעמים מבין המקלט כי זה סוף המסר את סדרת האפסים והאחדים שהתקבלה בדגימה, מתרגם המקלט לשרשרת של נקודות, קווים ורווחים )יש להתעלם ממאה האפסים האחרונים( את השרשרת הוא מתרגם למסר אלף-ביתי ומדפיס אותו 19 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
ריבוי חוטים ב- Java תכנית היא סדרה של פקודות תוכנית מורצת על-ידי תהליך במסגרת התהליך מתבצעות הפקודות בזו אחר זו, מתבצעות כתיבות אל- וקריאות מהזיכרון וכן כאשר אותה תכנית מורצת פעמיים בו זמנית, כל הרצה היא על-ידי תהליך אחר לכן, כתיבות וקריאות מתבצעות בחלקים שונים של הזכרון 20 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
ריבוי חוטים ב- Java חוטים הם תהליכים קלים המתבצעים בתוך התהליך הראשי כאשר תכנית מכילה שני חוטים, כל אחד מהם יכול להיות בחלק אחר של התכנית קריאות וכתיבות של שני החוטים יתבצעו לאותו חלק של הזכרון אם אחד מהחוטים כותב לאובייקט והשני קורא ממנו, הקורא יקרא את הערך שנכתב 21 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
Class Thread Thread)( - Constructor מתודות חשובות: run)( - Equivalent to Main)(, where the thread begins to execute start)( - Instructs the JVM to execute the thread sleep)long millis( - causes the thread to sleep class PrimeThread extends Thread { long minprime; PrimeThread(long minprime) { this.minprime = minprime; } PrimeThread p = new PrimeThread(143); p.start(); } public void run() { // compute primes... } 22 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
הוראות כלליות אליכם לממש מחלקות בשם Transmitter, HW1, Receiver,,Channel להלן המתודות והמשתנים העקריים במחלקות: Class HW1 { private Receiver rx; private Transmitter tx; private Channel ch; public static void main)string []argv({... } } Class Receiver extends Thread{ private Channel ch; public Receiver)Channel ch, int sample_rate({... } void run)({... } } Class Transmitter extends Thread { Class Channel{ private Channel ch; private boolean b; public Transmitter )Channel ch, String public void write)boolean b({ message({...... } } public boolean read)({ void run)({...... } } } תקשורת נתונים ושימושיה בארגון } 23
הוראות כלליות התכנית תורץ בצורה הבאה: java HW1 message sample_rate כאשר: message הוא המסר אותו צריך המשדר להעביר למקלט sample_rate הוא מספר הפעמים בשניה שצריך המקלט לקרוא מהערוץ אליכם להדפיס את כל יצוגי המידע הן במשדר והן במקלט )המסר, קידוד במורס, קידוד באפסים ואחדים( אליכם לענות על השאלות בשקף הבא 24 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון
שאלות מה עלול לקרות אם sample_rate הוא 1? הדגם האם תוכל להציע פתרון בו המקלט ידפיס כל אות ברגע שתתקבל? במסגרת קידוד מורס באמצעות קידוד אחר גם אם לא חשבת על פתרון, מהם היתרונות של קידוד כזה? 25 תקשורת נתונים ושימושיה בארגון