«Математика и физика в сетевых технологиях [Курсы по ИТ]» [Дмитрий Скоромнов]

Курс для сетевых инженеров и системных администраторов любого уровня подготовки Математика и физика — база, которую все когда-то учили и почти полностью забыли. Что будет, если ее вспомнить? Полное понимание технической документации дБ, дБм, напряженность электрического поля, спектральная плотность мощности из набора непонятных букв и фраз станут параметрами, на которые вы будете ориентироваться при выборе технических решений. Развитая инженерная интуиция Почему у разных категорий витой пары различаются пропускные способности? Почему на частоте 5 ГГц беспроводной сигнал затухает сильнее, чем на частоте 2,4 ГГц? Вы будете понимать физическую природу явлений и находить оптимальные решения своих задач. Изучите математику и физику по-новому: Без лишней теории и множества формул. Акцент на понимании смысла со множеством реальных практических примеров из работы сетевых и системных администраторов. Логарифмы и децибелы Сигналы мощностью -60 дБм и -80 дБм различаются в 100 раз, а не «всего-лишь на четверть». Смысл децибел и перевод значения мощностей между линейной шкалой (милливатты) и логарифмической (дБм). Электромагнитные волны и Wi-Fi Преимущества того, что в Wi-Fi на 6 ГГц при увеличении ширины канала (40, 80 и более МГц) спектральная плотность мощности не изменяется, в отличие от 2,4 и 5 ГГц. Практический смысл того, что разные антенны по разному распределяют плотность потока мощности. Теория графов и сетевых протоколов Теория графов повсеместно используется в компьютерных сетях. Знание этой темы поможет лучше понять работу STP/RSTP/MSTP, OSPF и многих других сетевых протоколов. Системы счисления Навык преобразования чисел между двоичной, десятичной и шестнадцатеричной системами счисления поможет лучше понять MAC-, IPv4- и IPv6-адресацию. Булева алгебра От простых И/ИЛИ/НЕ до XOR и импликации. Поймете логику сложных выражений Wireshark, а также принцип по которому определяется должно ли сработать правило файрвола. Основы электричества Почему омедненный кабель плохо подходит для PoE? Почему при увеличении длины кабеля перестает работать PoE? Почему увеличиваются требования к витой паре при увеличении скорости передаваемого сигнала? Граф Подграф Вершина и ребро Инцидентность Висячая вершина Мост Смежные вершины Смежные ребра Петля и кратные ребра Степень вершины Четная и нечетная вершина Достижимость и маршрут Классификация графов По наличию петель и кратных ребер По ребрам и вершинам По взвешенности По направленности По связности По расположению на плоскости Представление графов Графическое представление Матрица смежности Матрица инцидентности Список ребер Список смежностей Цикл Путь, начало пути и конец пути Длина пути и расстояние между вершинами взвешенного графа невзвешенного графа Алгоритм Дейкстры Дерево Ацикличный граф Дерево Свойства дерева Остовное дерево Вершины дерева Часть 7. Прочее Хеширование Назначение хеширования Хеш-функция Входной массив Хеш Коллизия при хешировании Простейшие хеш-функции График Синусоида и цикл Угловой градус Пропорциональность Принадлежность и непринадлежность Эллипс Модуль 2. Физика Часть 1. Основы Основные понятия Материя, вещество, тело, система Объект материи, тело, частица Скалярная и векторная величина Безразмерная величина и величина, имеющая размерность Поперечное сечение проводника Международная система единиц СИ Единицы измерения СИ Приставки СИ Сила, работа, энергия и мощность Другие физические величины, используемые в курсе Строение вещества Строение атома Ядро атома Нуклон Протон Химический элемент Нейтрон Изотоп Стабильность ядра атома Устойчивый и неустойчивый атом Электрон Заряд электрона и энергия электрона Электронная оболочка Орбиталь Электронное облако Нейтральный атом Ион Положительный ион Отрицательный ион Отделение электронов от ядра атома Массы в атоме Размеры в атоме Элементарные частицы Часть 2. Электрический ток Основные понятия Заряженная частица Электрическое взаимодействие Электрическая сила Электрический заряд Элементарный заряд Точечный заряд Пробный заряд Электризация Закон сохранения электрического заряда Закон Кулона Электрический ток Что такое электрический ток Направление электрического тока Постоянный и переменный ток Проводники, диэлектрики и полупроводники Носители электрического заряда Сила тока Напряжение Сопротивление Мощность Сопротивление и проводимость Сопротивление Резистор Проводимость Удельное сопротивление Удельная проводимость Температурный коэффициент сопротивления Активное сопротивление Реактивное сопротивление Ипеданс Электрическая схема Закон Ома для участка цепи Падение напряжения из-за проводов Короткое замыкание Передача электрического тока на большое расстояние Емкость Конденсатор Индуктивность Катушка индуктивности Колебательный контур Электромагнитная индукция Трансформатор Гальваническая развязка Интегральная схема ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) Влияние изменения температуры на характеристики компонентов электронных схем Часть 3. Волны Периодическое изменение и возмущение Перенос энергии без переноса вещества Волны Волновая поверхность Волновой фронт Луч Виды волн Колебания Свойства волн Цикл Период Длина волны Частота Амплитуда Фаза Сдвиг фазы Интерференция Когерентность Когерентные и некогерентные волны Конструктивная и деструктивная интерференция Синфазные и противофазные волны Устойчивая и неустойчивая интерференционная картина Характеристики волн после интерференции Бегущая волна, стоячая волна и частично стоячая волна Связанные с волнами явления Затухание Поглощение Преломление Отражение Дисперсия Параметры, влияющие на поглощение и затухание Причины увеличения поглощения и затухания при увеличении частоты Оптически менее и более плотные среды Падающий и отраженный луч Угол падения и угол отражения Закон отражения света Разница амплитуд падающей и отраженной волны Полное внутреннее отражение Зеркальное и рассеянное отражение Часть 4. Электромагнитные волны Электромагнитные волны (ЭМВ) Электрическое поле Магнитное поле Электромагнитное поле Электростатическое поле Электромагнитные колебания Электромагнитные волны Электромагнитное излучение Взаимное порождение переменных полей Виды электромагнитных волн Среды распространения электромагнитных волн Диапазон частот и спектр частот Электромагнитный спектр частот Характеристики электромагнитного излучения Магнитная индукция Напряженность электрического поля Энергия электромагнитного излучения Мощность электромагнитного излучения Плотность потока электромагнитного излучения Спектральная плотность мощности Спектральная плотность потока излучения Распространение ЭМИ в вакууме Перераспределение плотности потока мощности антенной Виды диаграмм направленности антенн Изменение спектральной плотности мощности в IEEE 802.11 Закон обратных квадратов Поляризация электромагнитных волн Линейная и вращающаяся поляризации Виды линейной поляризации Горизонтальная поляризация Вертикальная поляризация Наклонная поляризация Виды вращающейся поляризации Круговая поляризация Эллиптическая поляризация Виды круговой поляризации Правая круговая поляризация Левая круговая поляризация Виды эллиптической поляризации Правая эллиптическая поляризация Левая эллиптическая поляризация Интерференция при несовпадении поляризаций Изменение поляризации