Téma 11 – NAT a PAT, Napájacie zdroje
Úvod
Väčšina zariadení v domácich a firemných sieťach používa:
👉 privátne IP adresy
Tieto adresy nie sú priamo routovateľné v internete.
Na komunikáciu cez internet používame:
👉 NAT a PAT
Druhá časť témy sa venuje napájacím zdrojom, ktoré zabezpečujú napájanie elektronických zariadení.
NAT
NAT znamená:
Network Address Translation
Je to technológia, ktorá:
👉 prekladá IP adresy
medzi:
- privátnou sieťou
- internetom
Komunikácia privátnych sietí s internetom
Zariadenia používajú:
- privátne IP adresy
Router vykoná:
👉 preklad na verejnú IP adresu
a umožní komunikáciu cez internet.
Výhody NAT
- šetrenie IPv4 adries
- zvýšenie bezpečnosti
- možnosť používania privátnych sietí
Nevýhody NAT
- komplikovanejšia konfigurácia
- problémy s niektorými aplikáciami
- vyššie zaťaženie routera
Vnútorná lokálna adresa
Je:
👉 privátna IP adresa zariadenia vo vnútornej sieti
Príklad:
192.168.1.10
Vnútorná globálna adresa
Je:
👉 verejná IP adresa reprezentujúca vnútorné zariadenie
na internete.
Vonkajšia globálna adresa
Je:
👉 skutočná verejná IP adresa externého zariadenia
Vonkajšia lokálna adresa
Je:
👉 adresa externého zariadenia z pohľadu internej siete
Statická NAT
Statická NAT:
👉 mapuje jednu privátnu adresu na jednu verejnú adresu
Používa sa:
- pre servery
- pri trvalom prístupe z internetu
Dynamická NAT
Dynamická NAT:
👉 používa pool verejných IP adries
Adresy sa prideľujú:
- dynamicky
- podľa potreby
PAT
PAT znamená:
Port Address Translation
Nazýva sa aj:
👉 NAT overload
Viac zariadení používa:
👉 jednu verejnú IP adresu
Rozlišovanie prebieha pomocou:
- portov
Web server dostupný z internetu
Ak má byť server dostupný z internetu:
👉 použijeme statickú NAT
IPv6
IPv6 vzniklo kvôli:
👉 nedostatku IPv4 adries
Používa:
128-bitové adresy
Výhody IPv6
- obrovský počet adries
- jednoduchšie smerovanie
- menšia potreba NAT
Zápis IPv6 adresy
Príklad:
2001:db8::1
IPv6 používa:
- hexadecimálny zápis
- osem blokov
Napájací zdroj
Napájací zdroj zabezpečuje:
👉 napájanie elektronického zariadenia
Premieňa:
- sieťové napätie
- na požadované jednosmerné napätie
Dopad zdroja na zariadenie
Kvalita zdroja ovplyvňuje:
- stabilitu zariadenia
- spoľahlivosť
- životnosť elektroniky
Napájací reťazec
Napájací zdroj obsahuje:
- transformátor
- usmerňovač
- filter
- stabilizátor
Transformátor
Transformátor:
👉 mení veľkosť striedavého napätia
Usmerňovač
Usmerňovač premieňa:
👉 striedavé napätie na pulzujúce jednosmerné
Používa:
- diódy
Filter
Filter:
👉 vyhladzuje napätie
Najčastejšie používa:
- kondenzátor
Stabilizátor
Stabilizátor zabezpečuje:
👉 stabilné výstupné napätie
Parametrický stabilizátor
Používa:
👉 Zenerovu diódu
Výhody:
- jednoduché zapojenie
Nevýhody:
- nižšia účinnosť
Spätnoväzobný stabilizátor
Používa:
👉 spätnú väzbu
Výhody:
- vyššia stabilita
- vyššia presnosť
Návrh batérie
Zadanie:
UB = 6 V
IB = 0,5 A
Monočlánok:
Uč = 1,5 V
Ič = 100 mA
Rič = 0,1 Ω
Počet článkov do série
Pre napätie 6 V:
6 / 1,5 = 4 články
Počet paralelných vetiev
Pre prúd 0,5 A:
0,5 / 0,1 = 5 vetiev
Celkový počet článkov
4 × 5 = 20 článkov
Vnútorný odpor jednej série
4 × 0,1 = 0,4 Ω
Celkový vnútorný odpor batérie
Pri 5 paralelných vetvách:
RiB = 0,4 / 5
Výsledok:
RiB = 0,08 Ω
Najčastejšie chyby maturantov
- zámena NAT a PAT
- nesprávne pochopenie IPv6
- nepochopenie funkcie filtra
- chyba pri sériovom a paralelnom radení článkov
- nesprávny výpočet vnútorného odporu
Zhrnutie pre maturitu
- NAT prekladá IP adresy medzi privátnou a verejnou sieťou.
- PAT umožňuje viacerým zariadeniam používať jednu verejnú IP adresu.
- IPv6 rieši nedostatok IPv4 adries.
- Napájací zdroj premieňa a stabilizuje napätie.
- Stabilizátor zabezpečuje stabilné výstupné napätie.
Otázky pre študentov
- Čo je NAT?
- Aký je rozdiel medzi NAT a PAT?
- Prečo vzniklo IPv6?
- Akú úlohu má filter v napájacom zdroji?
- Aký je rozdiel medzi parametrickým a spätnoväzobným stabilizátorom?