1

\Competency 6: Explores the data communication and computer networking technologies to share information effectively Competency Level 6.1 -Explores signals and their properties:

2

3

4

5

6

7

8

Competency Level 6.2 – Explores signal transmission media / සංඥා සම්ප්රේෂණ

මාධ්ය ගප්ේෂණය කරයි

Data Transmission Modes / දත්ත සන්නිප්ේදනය විධි There are three ways for transmitting data from one point to another. එක් ස්ථානයක සිට වෙනත් ස්ථානයකට දත්ත සන්නිවේදනය ෙන ආකාර 3ක් ඇත.

1. Simplex : In simplex mode the communication can take place in one direction. The receiver receives the signal from the transmitting device. In this mode the flow of information is Uni-directional. Hence it is rarely used for data communication. ඒක පථ - එක් දිශාෙකට පමනක් දත්ත සන්නිවේදනය වේ. වරේෂකයා විසින් යෙනු ලබන දත්ත ග්රාහකයා විසින් ලබා ගැනීම මින් සිදුවේ.

2. Half-duplex : In half-duplex mode the communication channel is used in both directions, but only in one direction at a time. Thus a half-duplex line can alternately send and receive data.

අර්ධ් ද්වී පථ - දිශාෙන් වදකටම සම්වරේෂණය සිදුෙන නමුත් ෙරකට එක් අතකට පමනක් සිදුවේ.

3. Full-duplex : In full duplex the communication channel is used in both directions at the same time. Use of full-duplex line improves the efficiency as the line turnaround time required in half-duplex arrangement is eliminated. Example of this mode of transmission is the telephone line. එකෙර දිශාෙන් වදකටම සම්වරේෂණය සිදුවේ. මින් කාර්යක්ෂමතාෙ ෙැඩි වී ඇත.

9

Guided Media / ප් ෞතික මාධ්ය

Coaxial / සමාක්ෂ

Twisted pair / ඇඔරි යුගල්

Mainly designed using coper wires. Copper wires are transmitting electrical signal as well. That is the

main disadvantage of this type o signal. Because the heat generating while transmitting may suck the

signal. Therefore, the signal will get weak. (This is known as attenuation). In speed transmission there

are possibilities to loss signal.

There are 2 types of copper signals.

• Coaxial

• Twisted pair

10

Twisted pair / ඇඔරි යුගල්

. Unshielded Twisted Pair

. Shielded Twisted Pair

11

12

13

14

Satellites

15

The data transmission capabilities are depending of the type of media and different factors. These

factors are: දත්ත සම්වරේෂණ හැකියාෙ මාධ්ය හා විවිධ් සාධ්ක මත රදා පෙතී.

1. Bandwidth / කලාප පළල: Bandwidth is a range of frequencies within a continuous set

of frequencies. It is measured in Hertz. / සංඛ්යාතෙල පරාසය වමවලස හැදින්වේ. වමය හර්ට්ස්

ෙලින් මනිනු ලැවේ.

2. Latency / ගුප්තතාෙ: Network Latency is an expression of how much time it takes for a unit of data to travel from one point to another. Latency is usually measured in milliseconds. දත්ත එක් ස්ථානයක සිට තෙත් ස්ථානයකට යෑමට ගතෙන කාලය වමවලස හැදින්වේ. වමය මිලිතත්පර ෙලින් මනිනු ලැවේ.

3. Noise /ව ෝෂාෙ: Noise is a received signal that makes no sense. සංවේදී වනොෙන ග්රාහකයා වෙත ලැවබන සංඥා ෙකි.

4. Attenuation / ෙැහැරීම: attenuation is the reduction of the signal energy as it travels through the given medium. මාධ්යක් හරහා ගමන් කිරීවම්දී සංඥාෙක රබලතාෙ අඩු වීමයි.

16

5. Distortion/ විකෘති වීම: Distortion is alteration (distort) of properties of a transferred signal

caused by the capacitance and inductance of the communication medium. මාධ්ය ධ්ාරිතාෙ සහ වරේරණය මඟින් සංඥාවේ ගුණාංග වෙනස් කිරීමයි.

Simple topology: / සරල සඵ්ලකය point-to-point connection: A Point-to-point topology connects two networking devices such as computers, switches, routers, or servers connected back to back using a single piece of cable. ෘජු ලක්ෂ සම්බන්ධ්තාෙය. වමමගින් පරිගණකය, මංහසුරුෙ, වසේොදායකරන ෙැනි ජාල කරණ උපාංග 2ක් එක රැහැනකින් සම්බන්ධ් කරයි.

17

Competency: 6.3 Investigates how digital data is encoded using signal elements / සංඥා මූලාංග ාවිතප්යන් අංකිත දත්ත ආප්ේතනය කරන්ප්න් ප්කප්සේදැයි විමර්ශනය කරයි.

18

Modulation is the process of superimposing the information contents of a modulating signal on a

carrier signal by varying the characteristic of carrier signal according to the modulating signal. This is

done due to improve the carrier signal. As an example, radio transitions can take. Normal sound will

transmit to few miles, to transmit the signal more than that, need to take a help of something.

Taking out the original signal from the modulated signal known as demodulation. The most commonly used method is the Pulse Code Modulation (PCM).

19

Need for Modulation / මුහුර්ජනප්ේ අවශයතාව

The baseband signals are incompatible for direct transmission. For such a signal, to travel longer distances, its strength has to be increased by modulating with a high frequency carrier wave, which doesn’t affect the parameters of the modulating signal.

මූලික සංඥාෙ ෘජු සම්වප්ෂණයට රමාණෙත් වනොවේ. එම නිසා දිගු දුර සම්වරේෂණය සදහා එහි ශක්තිය ෙැඩි කිරීම සදහා මුහුර්ජනය වයොදා ගනු ලැවේ.

Advantages of Modulation මුහුර්ජනප්ේ වාසි

The antenna used for transmission, had to be very large, if modulation was not introduced. The range of communication gets limited as the wave cannot travel to a distance without getting distorted.

Following are some of the advantages for implementing modulation in the communication systems.

සම්වප්ෂණ ඇන්ටනාෙ ඉතාවිශාල විය යුතුයග හානියකින් වතොරෙ දිගු දුර සම්වරේෂණය විය වනොහැකිය. මුහුර්ජනවේ ොසි කිහිපයක් පහත වේ.

• Antenna size gets reduced. / ඇන්ටනාවේ රමාණය කුඩාය • Communication range increases. / සන්නිවේදන පරිසය ඉහලවේ • Reception quality improves. / ගුණාත්මක බෙ ඉහලවේ

බහුලෙ භාවිත ෙන මුහුර්ජන ආකාරය ෙනුවේ සප්න්දන වක්ත මුහුර්ජනයයි.

20

21

Application:

1) AM radio broad cast is an example

22

Application:

1) FM radio broad cast is an example

23

Application:

1) Satellite communication.

24

Application:

1. Used in our infrared remote controls / දුරස්තපාලක ෙල 2. Used in fibre optical tranmitter and receiver. / රකාශ තන්තු සම්වරේෂක ෙල

25

Application:

1. Many modems used FSK in telemetry systems / ස්යංක්රීය දත්ත එක් රැස්කරන උපකරනය

Application:

1. Used in our ADSL broadband modem / පුළුල් කලාප වමොඩමය

26

2. Used in satellite communication / සැටලයයිට් සන්නිවේදනවේ 3. Used in our mobile phones / ජංගම දුරකථන

All the above done to reduce the transmission impairments. ඉහත සියල්ලම කරනුවේ සම්වරේෂණ

දුර්ෙලතා අෙම කර ගැනීඹ සදහාය.

Transmission Modes / සම්වරේෂණ ආකාර

The transmission mode decides how data is transmitted between two computers. The binary data in the form of 1s and 0s can be sent in two different modes: Parallel and Serial.

පරිගණක 2ක් අතර සන්නිවේදනය වමවලස හැදින්වේ. වමය ආකාර 2කට සිදුවේ.

සමාන්තර සන්නිවේදනය

අනුක්රමික සම්වරේෂණය

Parallel Transmission / සමාන්තර සම්ප්රේෂණය

The binary bits are organized in-to groups of fixed length. Both sender and receiver are connected in parallel with the equal number of data lines. Both computers distinguish between high order and low order data lines. The sender sends all the bits at once on all lines. Because the data lines are equal to the number of bits in a group or data frame, a complete group of bits (data frame) is sent in one go. Advantage of Parallel transmission is high speed and disadvantage is the cost of wires, as it is equal to the number of bits sent in parallel.

27

Serial Transmission

In serial transmission, bits are sent one after another in a queue manner. Serial transmission

requires only one communication channel.

Serial transmission can be either asynchronous or synchronous.

Asynchronous Serial Transmission

It is named so because there’is no importance of timing. Data-bits have specific pattern and

they help receiver recognize the start and end data bits.For example, a 0 is prefixed on every

data byte and one or more 1s are added at the end.

Two continuous data-frames (bytes) may have a gap between them.

Synchronous Serial Transmission සමමුහුර්තකරණය

Synchronous data transmission is a data transfer method in which a continuous stream of data signals is accompanied by timing signals (generated by an electronic clock) to ensure that the transmitter and the receiver are in step (synchronized) with one another. The data is sent in blocks (called frames or packets) spaced by fixed time intervals.

දත්ත සම්වරේෂණ ආකාරයක් ෙන මින් දත්ත සංඥාෙ සමඟ වහෝරා සංඥාෙක්ද(ඉවලක්වරොනික වහෝරා යන්ත්රයක් මඟින්) සම්වරේෂණය කරනු ලබයි. එමඟින් ග්රාහකයා සහ සම්වරේෂකයා එකට පෙතීද යන්න බලනු ලැවේ .දත්ත කාණ්ඩ වලස එනම් පැකට් / ව ේවර්ම් වලස නිශච්ිත කාල ෙලදී යෙනු ලැවේ.

Synchronous transmission modes are used when large amounts of data must be transferred very quickly from one location to the other. The speed of the synchronous connection is attained by transferring data in large blocks instead of individual characters.

එක් ස්ථානයක සිට තෙත් ස්ථානයකට ඉක්මනින් දත්ත යො ගැනීමට වමය ෙැදගත් වේ. තනි අක්ෂරය බැගින් යැවීවම්දි වේගෙත් බෙ අඩු අතර කාණ්ඩ වලස යැවීම වමයට වහේතු වේ.

The advantage of synchronous transmission is high speed, and it has no overhead of extra header and footer bits as in asynchronous transmission.

28

වමහි ොසිය ෙනුවේද වේගෙත් බෙයි. කලින් දත්තයන්වේ වකොටස් සම්බන්ධ් වීමක් සිදු වනොවේ.

synchronization is used to ensure that the data streams are received and transmitted correctly between two devices. Usually a clock signal is transmitted in sequence with a data stream to maintain proper signal timing.

වමමගින් උපාංග 2ක් අතර නිෙැරදි වලස දත්ත සම්වරේෂණය වුනු බෙ සහතික කර ගත හැකිය.

The data blocks are grouped and spaced in regular intervals and are preceded by special characters

called syn or synchronous idle characters.

After the syn characters are received by the remote device, they are decoded and used to

synchronize the connection. After the connection is correctly synchronized, data transmission may

begin.

The timing needed for synchronous connections is obtained from the devices located on the communication link. All devices on the synchronous link must be set to the same clocking.

The following is a list of characteristics specific to synchronous communication:

• There are no gaps between characters being transmitted.

• Timing is supplied by modems or other devices at each end of the connection.

• Special syn characters precede the data being transmitted.

• The syn characters are used between blocks of data for timing purposes.

Due to there being no start and stop bits the data transfer rate is quicker although more

errors will occur, as the clocks will eventually get out of sync, and the receiving device would

have the wrong time that had been agreed in the protocol for sending/receiving data, so

some bytes could become corrupted (by losing bits).

Most network protocols (such as Ethernet, SONET, Token Ring) use synchronous

transmission.

Why synchronisation?

The first problem is that sender and receiver clocks may not run synchronous so that the sampling

instant will shift from the beginning of the signal to the end and may overflow.

This is especially likely when there is no hint, where a data entity, may it be a bit or byte or a

complete packet starts and ends and when a long line of similar signals are transferred, for example

a row of logical 1 which would be encoded as a constant voltage of a certain value.

Synchronization techniques will guide the receiving system in determining where data entities start

and end and at which time interval the sampling result is least error prone.

29

Data Encoding Techniques

Encoding is the process of converting the data or a given sequence of characters, symbols, alphabets

etc., into a specified format, for the secured transmission of data. Decoding is the reverse process of

encoding which is to extract the information from the converted format.

සංඥා වක්තනය කිරීම යනු දත්ත වහෝ වදන ලද අනුක්රමික අක්ෂර, සංවක්ත ආරක්ෂිතෙ සම්වරේෂණය සදහා

විවශේෂිත ආකාරයකට පරිෙර්තනය කිරීමයි.

සංඥා විවක්තනය යනු එම පරිෙර්තිත සංඥාෙ නැෙත අනුක්රමික අක්ෂර, සංවක්ත බෙට පරිෙර්තනය කිරීමයි

o Transmitter is responsible for “encoding” (inserting clocks into data according to the selected

coding system) and receiver is responsible for decoding (separating clocks and data from the

incoming embedded stream).

o සම්වරේෂක විසින් වමය සිදුකරනු ලබයි. වහෝරා සංඥාෙක් නියමිත දත්ත හා බැදී සංඥා වක්තනය කිරීම

සිදුකරන අතර ග්රාහක විසින් විවක්තනය සිදුකරනු ලබයි.

Encoding Techniques / සංඥා වක්තනය ආකාර

The data encoding technique is divided into the following types, depending upon the type of

data conversion.

දත්තවේ ස්ෙරූපය මත වමය ෙර්ග කිහිපයකට වබවේ.

• Analog data to Analog signals − The modulation techniques such as Amplitude

Modulation, Frequency Modulation and Phase Modulation of analog signals, fall

under this category.

• රතිසම දත්ත රතිසම සංඥා බෙට - විස්තාරය, සංඛ්යාතය හා කලාෙ මුහුර්ජනය කරමින් වමය සිදුකරනු ලබයි.

• Analog data to Digital signals − This process can be termed as digitization, which is

done by Pulse Code Modulation (PCM). Hence, it is nothing but digital modulation.

• රතිසම දත්ත සංඛ්යාංක සංඥා බෙට - වමය ඩිජිටයිස් කිරීම වලස හදුන්ෙනු ලැවේ. කලාෙ මුහුර්ජනය කරමින් වමය සිදුකරනු ලබයි. වමය සංඛ්යාංක සංඥා මුහුර්ජනය වමනි.

• Digital data to Analog signals − The modulation techniques such as Amplitude Shift

Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), Phase Shift Keying (PSK), etc., fall

under this category.

• සංඛ්යාංක දත්ත රතිසම සංඥා බෙට - වමහිදී විස්තාර සීරුමාරුෙ, සංඛ්යාතය සීරුමාරු කිරීම, කලාෙ සීරුමාරු කිරීම ආදිය වයොදා ගනු ලැවේ.

• Digital data to Digital signals − There are several ways to map digital data to digital

signals. The 3 most common methods of encoding used are : unipolar, polar and

bipolar.

30

• සංඛ්යාංක දත්ත සංඛ්යාංක සංඥා බෙට - වම් සදහා විවිධ් ක්රම ඇති අතර යුනිවපෝල, වපෝල සහ බයිවපෝල යනු බහුලෙ භාවිත ෙන ක්රම වේ.

වපෝල වකතනවේදී වෙෝල්ටීයතාෙයන් 2ක වෙනස්වීම වයොදා ගනු ලබයි.

Non Return to Zero (NRZ) / නැෙත වනොෙන ශූනය ආකාරය

The most straightforward form of digital modulation is to use a positive voltage to represent a 1 and a negative voltage to represent a 0. For an optical fiber, the presence of light might represent a 1 and

the absence of light might represent a 0. This scheme is called NRZ (Non-Return-to-Zero). 1 නිරූපනය මඟින් ධ්න වෙෝල්ටීයතාෙද, 0 මඟින් ෘණ වෙෝල්ටීයතාෙද නිරූපනය කරනු ලබයි. රකාශ තන්තු ෙලදී ආවලෝකය ලැබීම 1 වලසද ආවලෝකය නැති බෙ 0 වලසද දක්ෙනු ලැවේ. වමය නැෙත වනොෙන ශූනය ආකාරය වලස හැදින්වේ.

The main behavior of NRZ codes is that the voltage level remains constant during bit interval. The end or start of a bit will not be indicated and it will maintain the same voltage state, if the value of the previous bit and the value of the present bit are same.

වමහි ඇති විවශේෂත්ෙය ෙනුවේ බිට්ස් 2ක් අතර කාලවේදී වෙොල්ටීයතාෙ වනොවෙනස්ෙ පෙතී. ආරම්භක සහ අෙසාන සලකුණු කිරීම සදහා විවශේෂිත බිට් නැති අතර එකම වෙෝල්ටීයතාෙ පෙත්ො ගනු ලැවේ.

31

There are two variations in NRZ namely – වමය රධ්ාන ආකාර 2කි.

Non-return to Zero Level (NRZ-L): is an encoding scheme in which two different voltages for 0 and 1 bits are used to represent data and remain constant during a bit interval.

නැවත ප්නොඑන ශූනය මට්ටම - වමහිදී වෙනස් බිට්ස් 2ක් අතර කාලවේදී වෙනස් වනොෙන වෙෝල්ටීයතාෙවයන් පෙතී.

or

Non-return to Zero Inverted (NRZ-I): in this encoding scheme, in which a “1" is represented by a transition of the physical level, while a "0" has no transition. නැෙත වනොෙන ශූනය අපෙර්තිත - වමහිදී සිදුෙනුවේ 1 පමනක් සම්වරේෂණය නිරූපනය කිරීමය. 0 සම්වරේෂණයවීම නිරූපනය කරනු වනොලැවේ.

Bi-phase Encoding / ද්වී ධ්රැව ප්ේතනය

The signal level is checked twice for every bit time, both initially and in the middle. (signals changes

at the middle of the bit intervals. Does not return to zero, goes to opposite pole. ) There are two types

of Bi-phase Encoding.

32

වමහිදී 1ක් බිට් එකක් සදහා අෙස්ථා 2කදී සංඥාෙ පරීක්ෂා කරනු ලබයි. ආරම්භවේදී සහ මැදදී වමය සිදුකරනු

ලබයි. වමය ආකාර 2කි.

• Differential Manchester වෙනස්ෙන්නාවූ මැන්වෙස්ටර් ක්රමය

• Manchester - In this type of coding, the transition is done at the middle of the bit-

interval. High to Low 0. Low to High for the input bit 1.

• මැන්වෙස්ටර් ක්රමය 0 නිරූපනය සදහා ඉහල සිට පහලට සංඥාෙ නිරූපනය කරනු ලබයි. 1

සදහා පහල සිට ඉහලට නිරූපනය කරනු ලබයි.

Handling errors / ප්දෝෂ පාලනය

During data transmission, sometimes data bits may get flipped due to various reasons. In such situations the data bit received is in error. Error detection is the process of identifying that the data bit has been altered during transmission. දත්ත සම්වරේෂණවේදී සමහර විට බිටු එවහ වමවහ වීමට ඉඩ ඇත. එවිට වදෝෂ ඇති වේ. වදෝෂ හදුනා ගැනීම යනු සම්වරේෂනවේදී බිට්ස් ෙල වෙනසක් වී ඇති දැයි බැලීමය. The most common and least expensive mechanism for error- detection is the simple parity check. In

this technique, a redundant bit called parity bit, is appended to every data unit so that the number of

1s in the unit (including the parity becomes even).

බහුලෙ භාවිත ෙන ලාබදායී ක්රමය ෙනුවේ “සමානුපාතික පිරික්සුමයි”

As an example, we are taking 7 bits from data bits stream and check the number of one’s in data

stream. According to the method that we are using add values to the front and making 8 bit of set. if

the original data is 1010001, there are three 1s. When even parity checking is used, a parity bit with

value 1 is added to the data’s left side to make the number of 1s even; transmitted data becomes

11010001. However, if odd parity checking is used, then parity bit value is zero; 01010001.

If the data is 1010000, there are two 1s. if the method is even, we are adding 0 to the front 01010000,

if the method is odd, we are adding 1 to the front 11010000.

උදාහරණයක් වලස, අපවේ බිට් වගොනුෙකින් පළමු බිට් 7 වගන එහි ඇති 1 ඒො සංඛ්යාෙ බලා අප වයොදා ගනු

ලබන සමානුපාතික පිරික්සුම් ක්රමය අනුෙ ඉදිරියට අගයක් එක් වකොට බිට් 8ක වගොනුෙක් සාදා ගනු ලැවේ.එනම්

33

1010001 වලස ලැබුනු දත්තවේ 1 ඒො 3ක් ඇත. ඉරට්වට් ක්රමවේදී දත්තවේ ෙම් පසට 1ක් එක් කරනු ලබයි.

11010001. ඔත්වත් ආකාරයට සිදුකරනු ලබයි නම් 1 වෙනුෙට 0 වයොදනු ලබයි.

අප ලබා ගත් බිට් වගොනුෙ 1010000 නම් 1 ඒො 2ක් ඇත. ඉරට්වට් ක්රමවේදී දත්තවේ ෙම් පසට 0ක් එක් කරනු

ලබයි. 01010000. ඔත්වත් ආකාරයට සිදුකරනු ලබයි නම් 0 වෙනුෙට 1 වයොදනු ලබයි 11010000.

If the original data contains an even number of 1s (1101001), then parity bit of value 1 is added to the

data’s left side to make the number of 1s odd, if odd parity checking is used and data transmitted

becomes 11101001. In case data is transmitted incorrectly, the parity bit value becomes incorrect;

thus, indicating error has occurred during transmission.

වමහිදී බිටුෙක වෙනසක් ඇති නම් එය වයොදා ගනු ලබන ක්රමය අනුෙ ෙැටවහේ. එනම් ඉරට්වට් ක්රමවේදී ඉදිරිවේ

1 ඇති අතර ඉරට්වට් සංඛ්යාෙක් 1 තිබිය යුතුය. එවසේ වනොමැති නම් එහි වදෝෂයක් පෙතී.

VIDEO clip

34

Competency Level 6.4: Explores the use of Public Switched Telephone Network (PSTN) to

connect two remote devices / දුරස්ථ උපාංග 2ක් සම්බන්ධ් කිරීමට වපොදු ස්විෙ දුරකථන ජාලවේ

භාවිතය ගවේෂණය කිරීම

Public Switched Telephone Network / වපොදු ස්විෙ දුරකථන ජාලය

When two computers owned by the same company or organization and located close to each other need to communicate, it is often easiest just to run a cable between them. LANs work this way. However, when the distances are large or there are many computers or the cables have to pass through a public road or other public right of way, the costs of running private cables are usually prohibitive. Furthermore, in just about every country in the world, stringing private transmission lines across (or underneath) public property is also illegal. Consequently, the network designers must rely on the existing telecommunication facilities. These facilities, especially the PSTN (Public Switched Telephone Network), were usually designed many years ago යාබද පරිගණක 2කට සන්නිවේදනය කිරීමට අෙශය විට එම පරිගණක 2ක අතර රැහැනක් ඇද එය සිදු කිරීමට පුළුෙන. දුර ෙැඩි ෙන විට වහෝ පරිගණක සංඛ්යාෙ ෙැඩි ෙන විට වපොදු මාර්ග හරහා විශාල රැහැන් රමානයක් ඇදීම සිදු කිරීමට වනොහැකිය. එවලසම විශාල මුදලක් ෙැය වේත නීති විවරෝධී වේ. වමම දුර්ෙලතා

මඟහරො ගැනීමට වපොදු ස්විෙ දුරකථන ජාලය නිර්මාණය කරන ලදී.

The public switched telephone network (PSTN) refers to the international telephone system that uses copper wires to carry analog voice data. It consists of a collection of individual telephones that are hardwired to a public exchange. The public switched telephone network was formerly known simply as the public telephone network.

තඔ කම්බි හරහා හඩ වගන යාම වමහිදී සිදුවේ. තනි තනි දුරකථන ජාල වපොදු හුෙමාරුෙකින් සම්බන්ධ් වේ. වමය වපොදු දුරකථන ජාලය වලස හැදින්වේ.

To make a home phone work, telecommunication company has to install a cable with a pair of wires, called the local loop between that home and some nearby telecommunication office. One end of the cable enters that house and connects to the phone outlet in the house. The other end connects to a computer in the telecommunication’s office called a voice switch. This office makes a circuit between the two endpoints which provides the physical ability to send voice or data. නිෙවසේ පෙතින දුරකථනය ක්රියා කිරීම සදහා දුරකථන ආයතන විසින් රැහැන් ලගම පෙතින දුරකථන මධ්යස්තානයට අදිනු ලබයි. වමහි එක් වකලෙරක් නිෙවසේද අනික් වකලෙර ආයතනවේ හඩ සිවිෙයටද සම්බන්ධ්වී පෙතී. වමම ආයතනය මගින් එක් අග්රයකින් එනු ලබන රතිසම ශේධ්ය වෙනත් අග්රයකට යැවිය යුතුය. මන්ද නිවෙස් 2ක් අතර සංොදය වගොඩ නැගීමට එක් අග්රයකින් එන එක අනික් අග්රයට වයොමු කල යුතුය.

35

We can summarize that PSTN is “ the telephone network which is based on copper wires and transmit analog sounds. ඉතා සරලෙ පෙසනො නම් වපොදු ස්විෙ දුරකථන ජාලය යනු තඔ කම්බි මත පදනම්ෙ රතිසම ශේධ් සන්නිවේදනය සදහා භාවිත කරන අන්තර්ජාතික දුරකථන පේධ්තියක් වේ. The local loop supports analog signals to relate a voice call. Analog signal must be converted to digital to pass the PSTN digital network, and must be converted back to analog for transmission over the destination local loop. To convert analog voice to a digital signal a pulse code modulation technique is used. වමම රතිසම සංඥාෙ සංඛ්යාංක බෙට පත් කර ගැනීම අෙශය වේ. වපොදු ස්විෙ දුරකථන ජාල හරහා සන්නිවේදනවේදී. නැෙත වපොදු ස්විෙ දුරකථන ජාලයකින් එලියට නිකුත් කරන විට රතිසම සංඥාෙක් බෙට පත් කර ගැනීමද අෙශය වේ. වමවලස රතිසම සංඥාෙ, සංඛ්යාංක බෙට පත් කර ගැනීමට මුහුර්ජනය වයොදා ගනු ලැවේ

Modulation, Demodulation and Modems / මුහුර්ජනය , විමුර්ජනය හා වමොඩමය

Modems are the devices used to modulate the digital signal in to analog signal (called modulation) and then send the modulated signal over the telephone lines. At the receiver, the modems are then used again to convert the analog signal to digital signal (Demodulation) therefore the receiving device can receive the data correctly. වමොඩමය මඟින් සංඛ්යාංක සංඥාෙ, රතිසම සංඥා බෙට පරිෙර්තනය කරනු ලබයි. වමය මුහුර්ජනය නම් වේ. වමම මුහුර්ජනයට ලක්වුනු තරංගය දුරකථන රැහැන් ඔස්වසේ ගමන් කරනු ලබයි. ග්රාහක ස්ථානවේදී වමම තරංගය නැෙත සංඛ්යාංක බෙට හැරවිය යුතුයග වමය විමුර්ජනය නම් වේ.

36

To connect two computers over the PSTN cloud, a modem is required. පරිගණක 2ක් වපොදු ස්විෙ දුරකථන ජාලය හරහා සම්බන්ධ් කිරීමට වමොඩමය වයොදා ගනු ලබයි.

37

Competency Level 6.5: Investigates how the problem of connecting multiple devices into a network is addressed. ජාලයකට බහු උපාංග සම්බන්ධ් කිරීවම් ගැටළු විසදා ගන්වන් වකවසේදැයි විමර්ශනය කරයි.

Types of Network topology ජාල ස්ථලක වර්ග To communicate with each other we cant connect each and every computers directly. Network Topology is the schematic description of a network arrangement, connecting various nodes(sender and receiver) through lines of connection. පරිගණක කිහිපයක් අතර සන්නිවේදනය සිදු කිරීම සදහා අපට සියළුම පරිගණක එකිවනකට ෘජුෙ සම්බන්ධ් කල වනොහැකිය. එනිසා ජාල ස්ථලක මඟින් ජාලවේ පරිගණක එකිවනක සම්බන්ධ් වෙමින් සැකවසන ආකාරය විස්තර කරයි. BUS topology බස් ස්ථලක

A bus topology consists of a main run of cable with terminators at each end. All nodes (file server, workstations, and peripherals) are connected to the linear cable. Access to the shared common communication medium by nodes is a problem when multiple nodes try to access the medium at the same time.

ලක්ෂණ දත්ත එක් දිශාෙකට පමණක් ගමන් කරනු ලබයි. සියළුම උපාංග එක් වපොදු රැහැනකට සම්බන්ධ් වී පෙතී

38

ොසි මිල සහනදායී රුහැන් භාවිතය අන් ඒොට සාවප්ක්ෂෙ අඩුය කුඩා ජාලකරණ සදහා වයොදා ගනු ලැවේ අෙවබෝධ් කර ගැනීම පහසුය පුළුල් කිරීමට අෙශය විට එය සිදු කර ගැනීම පහසුය

අොසි රධ්ාන රැහැවන් බිද ෙැටීම මඟින් සම්පූර්ණ ජාලයම බිද ෙැවට්. සියළුම පරගණක එක විට රධ්ාන රැහැනට සම්බන්ධ් වීවම්දී තදබදය නිසා ගැටලු මතු විය හැකිය රැහැන් ෙල දිග සීමා සහිත වේ. Star Topology: තරු ස්ථලක A star topology is designed with each node is (file server, workstations, and peripherals) connected directly to a central network hub or switch.

39

ලක්ෂණ සෑම උපාංගයකට එයට වෙන්වූ මාර්ගයක් ඇත.

ොසි උපාංග සංඛ්යාෙ අඩු ෙන විට ඉතා වේගෙත් වේ. නාභිය / ස්විෙය මාරු කිරීම මගින් පහසුවෙන් පුළුල් කර ගත හැකිය ගැටළු මත් වූ විට වසවීම පහසුය ස්ථාපිත කිරීම හා ෙැඩි දියුණු කිරීම පහසුය එක් උපාංගය බිද ෙැටීම අනික් ොවේ ක්රියාකාරීත්ෙයට බාධ්ාෙක් වනොවේ.

අොසි

ස්ථාපිත කිරීවම් වියදම ඉහලයි භාවිතය මිල අදිකයි නාභිය වහෝ ස්විෙය බිද ෙැටීම මගින් සියලුම පරිගණක බිද ෙැවට් කාර්යක්ෂමතාෙ නාභිය වහෝ ස්විෙවේ ධ්ාරිතාෙ මත රදා පෙතී

Ring Topology: / මුදු ස්ථලක in a ring topology each station is directly connected only to two of its neighbors. Messages sent between two stations pass through all of the stations in between (clockwise or counterclockwise).

40

ලක්ෂණ එක් අතකට පමනක් දත්ත ගමන් කරන අතර ලගම 100 වෙන් උපාංගයට සම්බන්ධ් වීමට නම් උපාංග 99 ක් පසු කර යා යුතුය. වමහිදී දත්ත නැතිවීමට ඉඩ ෙැඩිය.

ොසි දත්ත සම්වරේෂණය සදහා ඉහල තද බදය හා උපාංග එක් වීම බල වනොපායි අඩු වියදම් වේ

අොසි ගැටළු හදුනා ගැනීම අපහසුය උපාංග එක් කිරීම හා ඉෙත් කිරීම ජාලවේ ක්රියා කාරීත්ෙට බාධ්ා සිදුකරයි. එක් පරිගණකයක බිද ෙැටීවමන් පේධ්තියම බිද ෙැවට්

41

Mesh Topology: බැදි ස්ථලක In this type of topology, a host is connected to one or multiple hosts. This topology has hosts in point-to-point connection with every other host or may also have hosts which are in point-to-point connection with few hosts only.

ලක්ෂණ සියළුම පරිගණක එකිවනකට සම්බන්ධ්වී පෙතී ශක්තිමත් ජාලයකි නමයශීලී නැත

ොසි එක් එක් පරිගණක තම දත්ත රැවගන යයි ශක්තිමත් ගැටළු හදුනාගැනීඹ පහසුය ආරක්ෂා කාරීය

අොසි ස්ථාපිත වියදම සහ ස්ථාපිත කිරීම අමාරුය රැහැන් සදහා වියදම ෙැඩිය විශාල රැහාන් රමාණයක් අෙශය වේ

42

Hub නාභිය Hubs are devices commonly used to connect segments of a LAN. The hub contains multiple ports. When a packet arrives at one port, it is copied to the other ports so that all segments of the LAN can see all packets. ස්ථානීය වපවදස් ජාලයක උපාංග එකිවනක සම්බන්ධ් කිරීම සදහා බහුලෙ භාවිත කරනු ලබයි. වමහි වකවෙනි කිහිපයක් ඇත. එක් වකවෙනියකින් දත්ත පැකට්ටුෙක් පැමිණි පසු එහි පිටපත් සියළුම වකවෙනි හරහා මුළු ස්ථානීය වපවදස් ජාලය පුරාටම යෙනු ලැවේ. The hub has no way of distinguishing which port a frame should be sent to. This places a lot of traffic on the network and can lead to poor network response times. නියමිත වකවෙනියට පමණක් දත්ත පැකටිටුන යැවීමට නාභියට හැකියාෙ නැත. වම් නිසා තදබදයක් ඇති වේ. Half duplex ඒක පථ වේ. non intelligent device බුේධිමත්භාෙය නැති උපාංගයකි Collisions occur commonly in setups using hubs. දත්ත තදබදය නිසා දත්ත පැකට් හානි විය හැකිය

Swich / ස්විචය A switch does essentially what a hub does, but more efficiently. By paying attention to the traffic that comes across it, it can “learn” where particular addresses are. Initially, a switch knows nothing and simply sends on incoming messages to all ports: ස්විෙයද නාභිවයන් සිදුකරනු ලබන කාර්යය මනා කාර්යක්ෂමෙ සිදු කරයි. දත්ත පැකට්ටුවේ නියමිත ලිපිනය වසොයා දත්ත තදබදක් ඇති වනොෙන වලස ගමන් කිරීමට වමයට හැකිය. ආරම්භවේදී ස්විෙය කිසිෙක් වනොදන්නා අතර ස්විෙය විසින් සියළුම උපාංග ෙලට පණිවිඩයක් යෙනු ලැවේ.

Even accepting that first message, however, the switch has learned something – it knows on which connection the sender of the message is located. Thus, when machine “A” responds to the message, the switches only need to send that message out to the one connection: එම පලමු පණිවිඩයට ලැවබන පිළිතර අනුෙ ස්විෙය යමක් ඉවගන ගනු ලැවේ. එනම් පණිවිඩය ආවේ කිනම්

උපාංගවයන්ද යන ෙග. A නම් උපාංගය පිළිතුරු ලබා දුනිනම් එම පථය හදුනා ගැනිමට ස්විෙයට හැකිය.

https://www.webopedia.com/TERM/S/segment.htmlhttps://www.webopedia.com/TERM/L/local_area_network_LAN.htmlhttps://www.webopedia.com/TERM/P/port.htmlhttps://www.webopedia.com/TERM/P/packet.html

43

In addition to sending the response through to the originator, the switch has now learned something else – it now knows on which connection machine “A” is located. That means that subsequent messages destined for machine “A” need only be sent to that one port: A නැමැති උපාංගයට දත්ත පැකට්ටුෙක් යැවීමට අෙශය නම් සියළුම උපාංග ෙලට එම පණිවිඩය යැවීම අෙශය වනොවේත මන්ද ස්විෙය විසින් නියමිත පථය හදුනා වගන ඇති බැවිනි.

The net result is that most network traffic only goes where it needs to rather than to every port. On busy networks, this can make the network significantly faster. තදබදය අඩු වීම නිසා වේගෙත්ය Half/Full duplex අර්ධ්පථ / ේවීපත වදකම ඇත Intelligent Deviceබුේධ්මත්ය No collisions occur in a full-duplex switch. දත්ත පැකටි හානි වීම පූර්ණ ේවීපත ෙල සිදු වනොවේ.

44

Competency Level 6.6: Explores the role of Media Access Control (MAC) protocol / මාධ්ය රවේශක ජාලක (MAC) නියමාෙලිවේ භූමිකාෙ ගවේෂණය කරයි. Network Types: රධ්ාන ජාග ෙර්ග ෙනුවේ ස්ථානීය වපවදස් ජාල, පුළුල් වපවදස් ජාල, පුේගල වපවදස් ජාලය

හා පුරෙර වපවදස් ජලය

The main network types: LAN, WAN, PAN, and MAN. Local Area Network (LAN): ස්ථානීය වපවදස් ජාල A local area network is a computer network that interconnects computers within a limited area such as a residence, school, laboratory, or a university campus. සීමිත රවේශයක් පුරා පැතිරුනු ජාලයකි. නිෙසක, පාසල, විදයාගාරයක වහෝ විශ්ෙ විදයාලයක පැතිරුනු ජාල වමයට උදාහරණයකි.

What is a MAC Address? MAC ලිපි වයොමුෙ

Whether you work in a wired network office or a wireless one, one thing is common for both environments: in the end, to get the data you want right to YOU, it comes down to addresses.

So not surprisingly, along with an IP address (which is networks software), there's also a hardware address. Typically it is tied to a key connection device in your computer called the network interface card, or NIC. The NIC is essentially a computer circuit card that makes it possible for your computer to connect to a network. Every NIC has a hardware address that's known as a MAC, for Media Access Control.

ඔබ විසින් රැහැන් සහිතෙ වහෝ රහිතෙ පරිගණක ජාලය භාවිත කලද අෙසානවේ ඔබට අෙශය වතොරතුර නිෙැරදිෙ ඔවේ ලිපිනයට ලැවේ.

IP ලිපින වමන්න දෘඩාංග ලිපිනයද වමයට ෙැදගත්වේ. වමම දෘඩාංග ලිපිනය ඇත්වත් ජාලකරණ අතුරු මුහුනවත්ය. වමය NIC වලසද හදුන්ෙනු ලැවේ. වමමගින් ජාලය හා සම්බන්ධ්වීමට ඉඩ ලබාවේ. වමය MAC ලිපිනය වලස හදුන්ෙනු ලැවේ.

An NIC turns data into an electrical signal that can be transmitted over the network.

වමම ලිපිනය විදුත් ස්පන්ද සමූහයක් වලස පරිෙර්තනය වේ.

A MAC address is given to a network adapter when it is manufactured. It is hardwired or hard-coded onto your computer's network interface card (NIC) and is unique to it. the MAC address is sometimes referred to as a networking hardware address, or the physical address. Here's an example of a MAC address for an Ethernet NIC: 00:0a:95:9d:68:16. MAC addresses are 48 bits long and are divided in to 6 blocks separated by colons. Each block is 8 bits long and is further divided in to two 4 bit blocks. Each four bit address is converted to hexadecimal number and a typical Mac address would look like 4A:8F:3C:4F:9E:3D. වමම MAC ලිපිනය ජාලකරණ අතුරු මුහුනත (NIC) නිශප්ාදනය කරන අෙස්ථාවේම එයට ලබා වේ. වමය එම කාඩ් පතට ආවේනික වේ. වමය වභෞතික ලිපිනය වලසද හදුන්ෙනු ලබයි. 00:0a:95:9d:68:16. යනු වමයට උදාහරණයකි.

45

වමය බිට් 48කින් යුතු වේ. වම්ො 6 වගොනු ෙලට කඩනු ලබයි. වමම වගොනුෙක් : මගින් වෙන්කරනු ලබයි. වමම එක් වගොනුෙක බිට් 8 ක් ඇත. එම බිට්ස් 8 නැෙත බිට්ස් 4, වගොනු ෙලට කැවඩනු ලැවේ. වමම 4 වගොනුෙක් ෂඩ් දශම සංඛ්යාෙක් බෙට පරිෙර්තනය වේ. උදා - 4A:8F:3C:4F:9E:3D. Some well-known manufacturers of network adapters or NICs are Dell, Belkin, Nortel and Cisco.

All devices on the same network subnet have different MAC addresses. MAC addresses are very useful in diagnosing network issues, such as problems with IP addresses.

Dell, Belkin, Nortel and Cisco යනු බහුලෙ වමම ජාල කාඩ්පත් නිෂ්පාදනය කරනු ලබන ආයතන වේ. වමම ලිපිනය ඉතා ෙැදගත් ෙන අතර ජාලකරන වදෝෂ හදුනා ගැනීමට වමය උපකාරීවේ.

Frames / රාමු Data, the terms frame and packet are often used interchangeably. frames and packets as envelopes of information that are going to be sent from one person to another. දත්ත රාමු තුල සහ පැකට් තුල බහා සම්වරේෂණය කරනු ඇත. වම්ො කෙරයකබහාලූ ලිපියක් ෙැනිය.

The key difference between a frame and a packet is how they encapsulate the information and that depends on where the information is being sent. රාමු සහ පැකට් වෙනසේනුවේ ඒො බහා ඇති ආකාරය අනුෙය. Don’t write only for explanation Imagine a company with inter-department mail where a person can send documents to another person within their private/local organization. The contents are placed in an internal envelope and the sender writes their name and department in the “From” field, then writes the recipient’s name and department in the “To” field. When the envelope is sent, the mail room recognizes the internal-use envelope, reads the destination name and department, uses a directory to translate that information into a physical location (building/office) and delivers it to the recipient. The envelope never leaves the private/local organization and all of the movement is handled by local resources familiar with the environment.

An inter-office envelope cannot be sent outside of the company because the envelope does not have a mailing address. To send the contents to an office outside of the local area, the inter-office envelope will need to be placed inside a postal envelope and labeled with a proper postal address.

46

frame works in a similar way. It is a container for data with a source and destination address to deliver information, called the payload, between two locations on the same network. Instead of a name and department, the source and destination address of a frame are the MAC (Media Access Controller) address of a computer, tablet, IP Phone, IoT device, etc. This is an ID number that is unique to every Ethernet device in the entire world.

------------------------------------------------------------------------------- When data is generated at the source to be sent to the receiver over the communication link, at the Data link layer, data are encapsulated in to the Frame, where the data is inserted in to the frame and the MAC addresses of the sending device and the MAC address of the adjacent node are included in the header of the frame. Each frame is made depending on the quality of the link connecting ea pair of devices. සම්වරේෂකයා විසින් දත්ත නිපදවූ පසු දත්ත සම්වරේෂණ ස්තරවේදී දත්ත රාමු ෙලට පරිෙර්තනය වකොට

සම්වරේෂකවේ MAC ලිපිනය සහ යාබද උපාංගවේ MAC ලිපිනයද රාමුවේ හිස වකොටසට ඇතුල් කර යෙනු ලැවේ. රාමුෙක ගුනාත්මක බෙ යාබද උපාංග මතද බලපානු ලබයි.

The frame is sent onto the network where an Ethernet switch checks the destination address of the frame against a MAC lookup table in its memory. The lookup table tells the switch which physical port, i.e., RJ45 port, is associated with the device whose MAC address matches destination address of the frame. සම්වරේෂක විසින් නිපදො එය වබදා හැරීමට ස්විෙයට බාර වදනු ලබයි. එහිදී රාමුෙ තුල ඇති MAC ලිපිනය අයත් කුමන රවේශයකටද කියා ස්විෙය බලනු ලැවේත ඒ සදහා එය තුල කලින් සාදා ගන්නා ලද ෙගුෙක් ඇත. එහි

යාබද MAC ලිපිනයන්ට අයත් රවේශ සදහන්ෙ ඇත. ඒ අනුෙ එය සම්වරේෂණය වේ. Don’t write only for explanation Much like the example where the inter-department envelope needs to placed inside a postal envelope to send it to a different office, an Ethernet frame is encapsulated with additional information to create an IP packet. Whereas MAC addresses of a network devices are unique and permanent, IP addresses are usually temporally assigned to a network device and change as the device connects to different networks. For example, the IP address of a tablet will change each time it is connected to a different Wi-Fi network. Packets are created at Layer 3 of the network and allow information to be exchanged between different LANs, typically via routers. A router interconnects small networks (LANs) together allowing for information exchange on a much larger scale using IP addresses for packet forwarding instead of MAC addresses. Layer 3 packets allow routers to provide inter-network data transmission (Internet) using IP addresses that identify the network and the temporary address of the device on the network. Once inside a network, intra-network (LAN) data forwarding is handled by Layer 2 switches that read the MAC address of the frame to forward it to the destination device where the Ethernet controller extracts the data payload completing the process of transferring information between devices on different networks. Protocol: නියමාෙලිය A communication network protocol defines the order and the format of data when the data is exchanged between two networking devices.

47

නියමාෙලි මගින් දත්ත හුෙමාරුවේදී දත්ත තිබිය යුතු ආකෘතිය, පිළිවෙල නියම කරනු ලබයි. Many protocols exist in the networking world and medium access control protocols enable the orderly access to a common shared medium of communication. In bus topology, a common medium is shared by many devices and a medium access control protocol can ensure that the medium is accessed in an orderly manner therefore data collisions are avoided. වබොවහෝ නියමාෙලි ඇති අතර “මාධ්ය රවේෂ පාලක නිමමාෙලිය” මඟින් වපොදු මාධ්යක් හරහා සන්නිවේදනය වීවම් පිලිවෙල දක්ො ඇත.බස් ස්ථලවේදී වබොවහෝ උපාංග වපොදු මාධ්යක් භාවිත කරනු ලබයි. මාධ්ය රවේෂ පාලක නිමමාෙලිය මගින් වමය පාලනය සිදුකරන අතර එය විධිමත් සම්වරේෂණයක් සහතික ෙන බැවින් දත්ත ගැටීම් ෙැලකී දත්ත සම්වරේෂණය සිදුවේ.

ALOHA අප්ලෝහා

ALOHA / pure ALOHA

• It was developed at the University of Hawaii in the early 1970s to connect computers situated on different Hawaiian islands. හාොයි විශ්ෙවිදයාලයක් මඟින් 1970 දී හාොයි දිෙයින තුල ඇති පරිගණක සම්බන්ද කරමින් ඇති කරන ලදී.

• ALOHA is the father of multiple access protocols. මාධ්ය රවේෂ පාලක නිමමාෙලිවේ පියා වලස වමය හදුන්ෙනු ලැවේ.

• The computers of the ALOHA network transmit on the same radio channel whenever they have a packet to transmit. Its mean only one channel to transmit data. දත්ත සම්වරේෂණය සදහා එක් ගුෙන්විදුලි සම්වරේෂණයක් භාවිත කරයි.

• The Pure ALOHA just allows every station to transmit the data whenever they have the data to be sent. When every station transmits the data without checking whether the channel is free or not there is always the possibility of the collision of data frames. If the acknowledgment arrived for the received frame, then it is ok or else if the two frames collide (Overlap), they are damaged. pure ALOHA ෙලදී දත්තයක් ලැබුනු විගස එය පරීක්ෂාෙකින් වතොරෙ සම්වරේෂණය කරනු ලබයි. මාර්ගය නිදහස්ෙ පැෙතුනද නැතිවුෙද දත්තය සම්වරේෂණය කිරීම නිසා ගැටීම් ඇති වීවම් රෙනතාෙ ෙැඩිය. ග්රාහකයාවේ සිට දත්ත ලැබුනු බෙට එෙන පණිවිඩය එන විට නැෙත දත්ත සම්වරේෂණය සිදු කවල් නම් දත්ත ගට්ටනය වේ.

48

• If two or more station transmit at the same time, there is a collisions. The sender waits random amount of time and send it again. The waiting time must be random. Otherwise same packet will collide again. එකම විට සම්වරේෂකයන් කිහිපයක් සම්වරේෂණය කල විටද ගැටුම් ඇති විය හැකිය. එවිට සියළුම සම්වරේෂකයන් මද වේලාෙක් බලා සිට නැෙත සම්වරේෂනය සිදුකරනු ලබයි.

• This is pure ALOHA

Slotted ALOHA • Frames can only be transmit beginning of the slot.

රාමු සම්වරේෂණය ෙනුවේ තමාවේ නියමිත කාලවේදීය

• After the pure ALOHA in 1970, Roberts introduced an another method to improve the capacity of the Pure ALOHA which is called Slotted ALOHA. pure ALOHA 1970 පසු වරොබට් නැමැත්තා විසින් ධ්ාරිතාෙ ෙැඩි කර වමය හදුන්ොවදන ලදි

• He proposed to divide the time into discrete intervals called time slots. වමහිදී කාලය කුාා වකොටස් ෙලට වබදා ගන්නා ලදී

• In contrast to the Pure ALOHA, Slotted ALOHA does not allow to transmit the data whenever the station has the data to be send. මාර්ගය තුල දත්ත සම්වරේෂනය සිදුෙන විට වමමගින් දත්ත යැවීම සිදු කරනු වනොලැවේ.

• The Slotted ALOHA makes the station to wait till the next time slot begins and allow each data frame to be transmitted in the new time slot. ඊලග වෙන් කරන ලද කාලය ලැවබන තුරු වමහිදී බලා සිටී.

49

CSMA/CD

Ethernet uses a modification of ALOHA, known as Carrier Sense Multiple Access (CSMA), which improves performance when there is a higher medium utilization. Carrier sense multiple Access / Collision Detection (CSMA/CD) is the protocol for carrier transmission access in Ethernet networks. On ethernet any device can try to send frame at any time. Each device sense whether the line is idle and therefore available to be used. If it is the device begins to transmit its first frame. If another device has tried to send at the same time, a collision is said to occur and the frames are discarded. Each device then waits a random amount of time and retries until successful in getting transmission sent. If channel sensed busy, defer transmission (Human analogy: don’t interrupt others!) ඊතවනට් මඟින් අවලෝහා ෙැඩිදියුනු කර Carrier Sense Multiple Access (CSMA) නිපදෙන ලදී. Carrier sense multiple Access / Collision Detection (CSMA/CD) ඊතවනට් එකක දත්ත සම්වරේෂණය වීම පාලනය කරනු ලබන නියමාෙලිය වේ. ඊතවනට් ෙලදී ඕනෑම උපාංගයකට කැමති වමොවහොතක දත්ත සම්වරේෂණය සිදු කල හැකිය.

Ethernet Ethernet is the system which is situated in local area with the combination of sub system for data transmission and it transmit according to the protocols. It prevents parallel transmission and allow share common media to transmit data at the guidance of CSMA / CD. Messages පණිවුඩ We actually have three different methods of sending messages over computer networks. Those methods are unicast, multicast and broadcast. අපහට පරිගණක ජාල හරහා පණිවිඩ යැවිය හැකි ආකාර කිහිපයක් ඇත. ඒක විකාශය, බහු විකාශය හා සැමට විකාශය උදාහරනයන්ය.

Unicast Message / ඒක විකාශය

When using unicast method, one device will send the message to exactly one destination device. වමහිදී එක් උපාංගයක් මගින් එක් උපාංගයකට පමනක් පණිවිඩය යෙනු ලැවේ.

50

Broadcast Message / සැමට විකාශය

Broadcast is a packet that’s sent to all devices on specific network. The destination address in the packet is the special broadcast address. සියළුම උපාංග සදහා පණිවිඩ යැවීම මින් හදුන්ෙනු ලැවේ. වම් සදහා විවශේෂීත IP ලිපිනයක් වයොදා ගනු ලැවේ.

Multicast Message / බහු විකාශය

Multicasting identifies logical groups of computers. A single message can then be sent to the group. අරමුණු කර ගත් උපාංග කිහිපයට පණිවිඩ යැවීම සිදුකරනු ලබයි.

51

Competency Level 6.7- Explores how the multiple networks are interconnected to form the Internet / අන්තර්ජාලය නිර්මාණය ෙන වලස බහුවිධ් ජාල අන්තර් සම්බන්ධ් කරනු ලබන ආකාරය ගවේෂණය කරයි. Internetworks / අන්තර්සම්බන්ධිත ජාල Many networks exist in the world, often with different hardware and software. People connected to one network often want to communicate with people attached to a different one. The fulfilment of this desire requires that different, and frequently incompatible, networks be connected. A collection of interconnected networks is called an Internet. වලොෙ විවිධ් වූ ජාල ඇති අතර ඒොවේ විවිධ් වූ දෘඩාංග සහ මෘදුකාංග ඇත. එක් ජාලයක සිටින මිනිසුන්ට තෙත් ජාලයක සිටින අයහා සම්බන්ධ් වීමට අෙශයෙ ඇත. වමවසේ සම්බන්ධ් වීම අන්තර්ජාලය නම් වේ. A network is formed by the combination of a subnet and its hosts. To go deeper, we need to talk about how two different networks can be connected. The general name for a machine that makes a connection between two or more networks and provides the necessary translation, is a router. ජාලයක් එහි උපජාල සහ පරිගණක ෙලින් සමන්විත වේ. වමවලස ජාල අතර සම්බන්ධ්තාෙ පෙත්ො ගැනීමට රවුටරය ෙැදගත්වේ. A gateway is a router equipped with all the information which leads to route packets to the destination host. වදොරටුමඟ යනු රවුටරය හරහා නියමිත ස්ථානයට දත්ත යැවීමට උපකාරී ෙන වදයකි.

In order for two computers to talk to each other they need:පරිගණක 2කට කථා කිරීම සදහා

1. To be Connected (cable or Wireless) this is known as the connection media. එකිවනක හා සම්බන්ධ් වීමට රැහානක්

2. To have a common language. in Networking this is known as a protocol. වපොදු භාෂාෙක් 3. To have An Address. IP ලිපින

However logically they are all connected together and share the same media වභෞතික මාධ්යක් හරහා සම්බන්ධ් වීම

For a Wireless network the devices must connect to a wire access point as shown in the diagram below. රැහැන් රහිතෙ සම්බන්ධ්වීම

52

Data Frames and Packets දත්ත ප් ේප්ර්ම් සහ පැකට්

Data is transferred between computers in data frames or packets.පරිගණක අතර දත්ත හුෙමාරු ෙනුවේ ව ේවර්ම් සහ පැකට් වලසය.

The concept used to describe data frames is that of a letter and envelope.

The letter is the data which is placed inside an envelope that contains the addressing information.

දත්ත වගොනු ආෙරනය වී ඇති ආකාරය අනුෙ වමවලස හදුන්ෙනු ලැවේ.

Ethernet Addressing ඊතප්වට් ලිපින

In order to communicate with each other each computer needs to have a unique address. This address is called the MAC (media access control address) and is built into the network card. The address is also often called the physical address and the Ethernet address.

එකිවනක හා කතා කිරීමට ආවේනික ලිපිනයක් අෙශය වේ. එය MAC ලිපිනය වේ.

It is possible for computers to talk to each other using just Ethernet, and with no networking protocol, but it is not practical

53

නමුත් MAC හරහා සම්බන්ධ් වීම රාවායාා්ගිකෙ අපහසුවේ.

You can link to a street. Streets have houses and houses have numbers. පාරෙල් එකිවනක සම්බන්ධ් විය හැකිය

An Ethernet link (the street) has computers (houses) which in turn have numbers (Ethernet, Mac Address or Physical Address) . පාරෙල් යනු රැහාන් සහ පරිගණක නිවෙස් යැයි උපකල්පනය කරමු. නිවෙස් සතුෙ අංකයක් ඇත. එය MAC එක ෙැනිය.

However you can have many streets and the streets are connected. (crossroads, roundabouts etc ) to form a network of streets. පාරෙල් එකිවනක සම්බන්ධ් විය හැකිය.

Routers divide out Ethernet links into networks. මාර්ගකාරකය මගින් ජාල එකිවනකට සම්බන්ද කරයි.

The IP address is the most important address as far as we are concerned, as it is a logical address, meaning it is assigned by us, and can be changed.

IP ලිපින ඉතා ෙැදගත් වේ. වම්ො අප විසින් වදනු ලබන අතර වෙනස් කිරීමට පුළුෙන

Current networks use IPv4 Addresses. IPv6 Addresses are being introduced but are unlikely to

impact home/small office networks for a number of years. IP4 අප ාවිත කරන අතර IP6 ද ප්ම්

වන විට ාවිතප්ේ පවතී

To send an IP packet to a network device the sender needs to know the IP address of the destination device.

ග්රාහකයාවේ IP ලිපිනය සම්ප්රේෂකයා දැන සිටිය යුතුය.

The IP address will be used to get the data packet to the final network segment. එවිට අෙසාන ස්ථානයට ලගාවිය හැකිය

In order to deliver the packet to the final destination the MAC address of the destination computer must be known.

අෙසාන ස්ථානවේදී MAC ලිපිනය දැන සිටිය යුතුය

A protocol know as ARP (address resolution protocol) is used, which uses an Ethernet broadcast to query the nodes on the network. The query is basically:

ARP නම් නියමාෙලිය මගින් දත්ත ග්රාහකයා වසවීමට උපකාරී වේත

Which node has the IP address (Destination IP address). Send me your MAC address.වමම ලිපිනය ඇති අයවේ MAC එක කුමක්ද යන්න එය වසොයා වදයි

All nodes see the query but only the node with the destination IP address replies. එවිට අදාල පරිගණකය පමනක් පිළිතුරු ලබා වදනු ලැවේ.

54

ARP

When configuring a new network computer, each system is assigned an Internet Protocol (IP) address for primary identification and communication. A computer also has a unique media access control (MAC) address identity. Manufacturers embed the MAC address in the local area network (LAN) card. The MAC address is also known as the computer’s physical address.

MAC ලිපිනයක් සෑම පරිගනකයකටම ඇත.

Before two computers communicate, each must know the other’s relative IP or MAC addresses. If computer A only has computer B’s MAC address, computer A can reveal its IP address by sending an ARP request to computer B. Computer B may then reply by attaching its IP address with ARP to computer A. This simple address translation and exchange process is the primary role of ARP.

A පරිගණක B හි MAC ලිපිනය දනී නම් ARP ඉල්ලීමක් යො එහි B හි IP ලිපිනය වගන්ො ගනු ලැවේ. වමය සිදුකරනුවේ ARP මගිනි

ARP tables can be stored to increase transmission rates by keeping track of addresses known to the network and transmitting any MAC or IP address changes via ARP.

ARP ෙගුෙක තබා ගනු ලැවේ. එමගින් සන්නිවේදනය කාර්යක්ෂම වේ.

http://youtube.com/watch?v=cn8Zxh9bPio

WHY DO COMPUTERS NEED BOTH MAC ADDRESSES AND IP ADDRESSES? MAC ලිපිනය සහ IP

ලිපිනය යන වදවකහිම අෙශයතාෙය කුමක්ද?

If every computer in order to communicate with each other needed to be physically connected to each other, all networks either would become complicated very quickly or they would stay small. computers have both MAC Addresses and IP Addresses. MAC Addresses handle the physical connection from computer to computer while IP Addresses handle the logical route able connection from both computer to computer AND network to network. The reason for that is the routing. If you have an IP, for example 104.103.84.161 for the www.microsoft.com, every router on the Internet knows, where to send packets to this IP address. They are organized into a tree-like structure in the Internet, where the IP networks of the organizations have a global registry. ස්ථානීය වපවදස් ජාලයක පරිගණක 2ක් අතර සබදතාෙක් පෙත්ො ගැනීමට MAC ලිපිනය පමනක් රමානෙත් වේ. මන්ද එය ආවේනික වහයින්. නමුත් අපහට google.com යන වෙේ අඩවියට යෑමට අෙශය නම් එය ඇති වසේොසපයන පරිගණකවේ MAC ලිපිනය දැන වගන සිටිය යුතුය. වමවලස සෑම වෙේ අඩවියකටම අදාලෙ MAC ලිපින දැන සිටීම රාවයෝගික නැත. එම නිසා එම වෙේ අඩවිය හා බැදුනු IP ලිපිනය වෙත එය වතෝරා ලබා වදනු ලැවේ.

එකම ජාලයක් තුල වුෙද උප ජාල කිහිපයක් පෙතී නම් MAC ලිපිනවයන් පමනක් එය පරිගණකය වසොයා ගත වනොහැකිය. එම නිසා IP ලිපිනයක් අෙශය වේ. එනම් IP ලිපිනය මගින් network එකද MAC මගින් නියමිත උපකරනයද වසොයා ගනු ලැවේ.

55

IPv4 Addresses

IPv4 uses 32 bits for addressing. The 32 bits are split into 4 bytes and each byte is separated by a dot(.). So it is of this form: වමය බිට්ස් 32කින් යුක්ත වේ. වම්ො වකොටස් 4 කට වෙන් කර ඇත්වත් තිතක් මගිනි

a.b.c.d

Where the value of a,b,c or d is between 0-255 decimal. A typical IP address appears like this:එක් වකොටසක තිබිය හැකි අගය ෙනුවේ දශම 0 සිට 255 දක්ොය.

192.168.0.1

Networks and Nodes

An IP address has two components- A network component, and a node component. IP ලිපිනය වකොටස් 2ක් ඇත. ජාල වකොටස සහ වහොස්ට් වකොටස වලස

As an Analogy if you think of the address of your house it is of the form House Number + Street name e.g 12 Samudradevi Mawatha.

For computer networks the network number is equivalent to the street name and the house number is the Node Address.

අපවේ ලිපිනය 12 Samudradevi Mawatha නම් 12 යනු වහොස්ට් වකොටස වේ. Samudradevi Mawatha යනු ජාල වකොටස වේ

56

IP4 Address Classes

The address classes divide the address space into addresses that support: IP ලිපින වගොනු වබදන ආකාරය පහත වේ

• Large numbers of nodes – Intended for a large organisation – Class A addresses විශාල පරිගනක සංඛ්යාෙක් ඇති ජාලය සදහා Class A සුදුසුය

• Medium number of nodes- Class B addresses සාමානය පරිගනක සංඛ්යාෙක් ඇති ජාලය සදහා Class B සුදුසුය

• Small number of nodes- Intended for a small organisation –Class C addresses කුඩා පරිගනක සංඛ්යාෙක් ඇති ජාලය සදහා Class C සුදුසුය

IP රවුටින් යනු ඊලගට

ස්ථානයට යෑමය. මම සිටින

ස්ථානවේම අෙට ලිපිනයක්

නම් එය වෙත ෘජුෙ යා හැකිය

එවසේ වනොමැති විට රවුටරය

හරහා එය යැවිය යුතුය

57

Class A networks • first octet starts with bit 0 • first octet value ranges from 1 through 127 • network mask is 8 bits, written /8 or 255.0.0.0 • 1.0.0.0 through 127.0.0.0 are class A networks with 16777214 hosts each (2^24)

N . H . H . H 10 . 0 . 0 . 1 100 .2 . 3 . 1 110 . 130 .13 .4 123 . 4 . 1 . 110 Class B networks • first octet starts with binary pattern 10 • first octet value range from 128 through 191 • network mask is 16 bits, written /16 or 255.255.0.0 • 128.0.0.0 through 191.255.0.0 are class B networks with 65534 hosts each (2^16)

N . N. H . H Class C networks • first octet starts with binary pattern 110 • first octet value range from 192 through 223 • network mask is 24 bits, written /24 or 255.255.255.0 • 192.0.0.0 through 223.255.255.0 are class C networks with 254 hosts each (2^8) N . N. N. H o Two additional classes are class D and class E

58

When the network part of a IP address or the host part of a IP address is all 0 or all 1, it has special meaning.

ජාල වකොටස සියල්ලම 0 වූ විට වහෝ 1 වූ විට එහි විවශේෂ වත්රුමක් ඇත.

• If the host part's bits are all 0, it refers to the local network. • සත්කාරක පරිගණක ෙල අගය 0 වූ විට එය එම ජාලයම වලස හදුන්ෙනු ලැවේ. • If the host part's bits are all 1, it's a Broadcast address, meant to sent to all

hosts that belongs to the destination network/subnet. (this is called “directed broadcast”)

• සත්කාරක පරිගණක ෙල අගය 1 වූ විට එය විකාශන ලිපිනය වලස හදුන්ෙනු ලැවේ. • If the entire IP address are all 1 (that is 255.255.255.255), it means local

network broadcast. Router never forwarded packets with this destination outside the local network.

මුලු ලිපිනයම 1වූ විට එම LAN එවක් සියළුම පරිගනක වෙත පණිවුඩය යෙනු ලැවේ.

උදා- 192.245.12.0/24 යනු බිට්ස් 8කින් යුතු ජාලයකි

192.245.12.255 යනු විකාශන ලිපිනය වේ

192.245.12.0 යනු එම ජාලය හැදින්වීමට ඇති ජාල ලිපිනයයි

192.245.12.1 සිට 192.245.12.254 දක්ො සත්කාරක ලිපින වේ

• 127.0.0.0 = loopback address. Localhost = localhost as a hostname translates to an IPv4 address in the 127.0.0.0/8 (loopback) net block, usually 127.0.0.1. therefor 127 address is not assign to the hosts. This is used to test the local machine. This will not route the message to the out of the network.

http://en.wikipedia.org/wiki/Broadcast_addresshttp://en.wikipedia.org/wiki/Localhost

59

Problems with Classful IP Addresses

By the early 1990s, the original classfull address scheme had a number of problems 1990 මුල භාගවේදී පන්ති පූර්ණ ලිපින ෙල ගැටළු මතු විය

Too few network addresses for large networks Class A and Class B addresses were gone A, B යන පන්ති ෙල ලිපින අෙසන් වීමට යාම රධ්ානම ගැටළුෙයි

Mask

• Identifies how many bits of the IP address the host may use. ලිපිනවේ සත්කාරක වකොටවසේ බිට්ස් රමානය හදුනා ගත යුතුය

• The mask contains a 1 bit for every bit in the “network portion” of the address. ලිපිනවේ ජාල වකොටවසේ ඇති 1 සංඛ්යාෙ මින් නිරූපනය කරනු ලැවේ.

• Every host on a network must have the same network mask එකම ජාලයක් තුල

ආෙරණය එකම අගයක් ගනී.

• May also be called the Subnet Mask වමය උපජාල ආෙරණය නම් වේ. වමය නිරූපනය කරන

ක්රමවේදය CIDR වනොවට්ශන් නම් වේ

60

උදා- A පන්තිවේ ජාල වකොටවසේ 1 ඒො 8ක් ඇති බැවින් එහි උපජාල ආෙරණය 8 වේ.

A subnet mask hides, or "masks," the network part of a system's IP address and leaves only the host part as the machine identifier. A common subnet mask for a Class C IP address is 255.255.255.0. Each section of the subnet mask can contain a number from 0 to 256, just like an IP address. Therefore, in the example above, the first three sections are full, meaning the IP addresses of computers within the subnet mask must be identical in the first three sections.

https://techterms.com/definition/network

61

The last section of each computer's IP address can be anything from 0 to 255. For example, the IP addresses 10.0.1.201 and 10.0.1.202 would be in the same subnet, while 10.0.2.201 would not. Therefore, a subnet mask of 255.255.255.0 allows for close to 256 unique hosts within the network (since not all 256 IP addresses can be used).

උප ජාල ආෙරණය මගින් ජාල වකොටස පමනක් නිරූපනය කරනු ලබයි. එනම් C පන්තිය 255.255.255.0 වලස නිරූපනය කරයි. මුල් වකොටස් 3, 255 න්ද අෙසාන වකොටස 0 සිට 255 දක්ො වූ ඕනෑම අගයකින්ද නිරූපනය කල හැකිය. 10.0.1.201 සහ 10.0.1.202 යනු එකම උප ජාලයකට අයත් අතර 10.0.2.201 වෙනත් උප ජාලයකි.

Subnetting උප ජාල

Subnetting is the strategy used to partition a single physical network into more than one smaller logical sub-networks (subnets). An IP address includes a network segment and a host segment. Subnets are designed by accepting bits from the IP address's host part and using these bits to assign a number of smaller sub-networks inside the original network. Subnetting allows an organization to add sub-networks without the need to acquire a new network number via the Internet service provider (ISP). Subnetting helps to reduce the network traffic and conceals network complexity. Subnetting is essential when a single network number has to be allocated over numerous segments of a local area network (LAN).

එක් වභෞතික ජාලයක් කුඩා ජාල කිහිපයකට වෙන් කිරීම වමවලස හදුන්ෙනු ලැවේ. සත්කාරක ලිපිනවයන් බිට්ස් රමානයක් ජාල වකොටසට වගන වමය සාදනු ලැවේ. එම නිසා වසො සපයනන්වගන්

IP ලිපින 1ක් වගන උප ජාල කිහිපයක් සාදා ගත හැකිය. වමම උප ජාලකරනය නිසා ජාලවේ තදබදය අඩු වේ.

Subnets were initially designed for solving the shortage of IP addresses over the Internet. වමය ලිපින ඉෙර වීවගන යාමටද විසදුමකි

උදා- ආයතනයක එක් එක් අංශ වෙනම ජාල කරනය කිරීමට අෙශය නම් ISP වගන් ලිපින කිහිපයක් ගත වනොහැකිය. ඒ සදහා උපජාල වයොදා ගනු ලැවේ

62

Classless Inter Domain Routing (CDIR): instead of full class A, B or C networks, organizations can be allocated any number of addresses using this scheme. This scheme can help reducing the growth of the router tables.

The idea is to share the same IP network number among multiple subnets / උප ජාල කිහිපයක එකම ජාල ලිපිනය ප්යොදා ගැනීම

Subnets of a network should reside in the same general locale (e.g., college campus, corporate location, …) උප ජාලය පෙතිනුවේ එකම ආයතනයක් සතුෙයග උදා. කැම්පස්

Routers on an IP network know their local subnets and Remote routers need to know only the network address / IP ජාලවේ රවුටරය තම උපජාල හදුනන අතර පිටත ඇති රවුටර් ජාල ලිපිනය හදුනයි

63

Example: For my network my computer has an IP address of 192.168.1.69 and a Subnet mask of 255.255.255.0. To find the network address you do a logical AND of the two numbers. To verify use the simple AND rules

IP ලිපිනය 192.168.1.69 හී උපජාල ආෙරණය 255.255.255.0 වේ. වමහි ජාල ලිපිනය වසොයා ගැනීමට AND ේොරය වයොදා ගනු ලැවේ.

0 AND 0=0 0 AND 1=0 1 AND 0=0 1 AND 1=1 This gives a network number of 192.168.1.0 and a node number of .0.0.0.69.

192 . 168 . 1 . 69

11000000 . 10101000 . 00000001 . 01000101

255 . 255 . 255 . 255

11111111 . 11111111 . 11111111 . 00000000

Network id using AND

11000000 . 10101000 . 00000001 . 00000000

192 . 168 . 1 . 0

Sub netting is the process of taking a single Network address and creating further smaller Network IDs from it called Sub nets