Основное требования, предъявляемое к инфокоммуникационным сетям – выполнение функций, определенных при её проектировании. Эту проблему можно рассматривать как с технической, так и с пользовательской точки зрения. Тогда в первом случае определяющим признаком качества работы сети будет являться бесперебойная работа коммутационного оборудования, поддерживающего заданный уровень пропускной способности и трафик (объем данных, проходящий через узел за определенный период времени). Во втором случае на первый план выйдет способность сети предоставлять тот набор услуг, для которого она предназначена, наиболее качественное обслуживание, возможность доступа к информационным ресурсам. Таким образом, критерии качества работы сети условно можно разделить на два вида: технические и интегративные, которые зависят не только от качества работы оборудовании (например, наличие запрашиваемого ресурса, качество работы программного обеспечения абонентского узла). И, если для критериев первого вида производителем установлены номинальные значения и работа в соответствии с этими значениями гарантируется, то на второй вид гарантии по вполне понятным причинам не распространяются и говорят по «наиболее качественном по возможности обслуживании».
Первой группой требований к работе сети являются требования к её производительности. В эту группу входят пропускная способность, задержка передачи данных и время реакции сети. Первый два критерия характеризуют технические параметры сети, последняя характеристика – интегративная.
Пропускная способность (скорость передачи данных) – объем данных, переданных сетью или её частью в единицу времени. В отличие от трафика, определяющий объем данных, переданный в неопределенный по длительности промежуток времени (дневной, ночной суточный трафик), для пропускной способности единица времени фиксирована и соответственно единицы измерения этой характеристики сети бит/сек или пакет/сек. Различают мгновенную, среднюю и максимальную пропускную способность.
Задержка передачи – интервал между моментом поступления данных на вход какого-либо сетевого устройства или части сети и моментом появления их на выходе устройства.
Время реакции – интервал между запросом пользователя к какой-либо сетевой службе и получением ответа на запрос.
Вторая группа требований – требования к надежности и безопасности работы сети. В эту группу входят следующие критерии:
Готовность (коэффициент готовности) – доля времени, в течение которого система может быть использована. Улучшается путем введения избыточных элементов.
Вероятность доставки пакета узлу без искажений.
Обеспечение сохранности данных, защита от искажений, при их согласованности.
Безопасность – способность система защитить себя от несанкционированного доступа.
Отказоустойчивость – способность системы скрывать от пользователя отказ отдельных её элементов.
Третья группа требований характеризует возможность видоизменения сети после ввода её в эксплуатацию:
Расширяемость – возможность добавления отдельных элементов сети, наращивания длины сегментов и замены существующей аппаратуры более мощной.
Масштабируемость – наращивание количества узлов и протяженности связей без снижения производительности. При этом кроме увеличения количества узлов и использования более мощного оборудования производится структуризации сети, позволяющая локализовать трафик внутри отдельных сегментов сети, чтобы не перегружать сеть.
Следующая группа требований характеризует удобство пользователей, программистов и администраторов – возможность «прозрачной работы» оперирование сетевыми ресурсами так же как локальными, т.е. однообразный поиск просмотр и редактирование вне зависимости от реального местонахождения и используемых протоколов связи.
Различают два уровня прозрачности:
– уровень пользователя – использование тех же операций, что и при работе локально;
– уровень программиста – приложению для доступа к удалённым ресурсам требуются те же команды, что и к локальным.
Следующим требованием к сети является поддержка разных видов трафика. Известно, что информация, передаваемая традиционными компьютерными службами существенно отличается от той, которая изначально передавалась по телефонным линиями. Трафик компьютерных данных характеризуется крайне неравномерной интенсивностью поступления сообщений в сеть при отсутствии жестких требований к синхронности доставки этих сообщений. Передача мультимедийного трафика предъявляет жесткие требования к синхронизации источника и приемника информации. Совмещение в сети информации двух различных видов ведет к усложнению аппаратного и программного обеспечения сети, и вообще всей организации её функционирования.
Еще одно требование к сети – её управляемость, т.е «возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать возникающие проблемы, анализировать производительность и планировать развитие сети» (1). Создание таких систем управления, которые выполняли бы функции мониторинга сети, рассматривая сеть как единое целое, а не набор отдельных устройств, является одной из актуальных задач современных информационных технологий.
Немаловажной характеристикой качества функционирования сети является возможность совместного использования аппаратного и программного обеспечения различных производителей. Сеть, состоящая из разнородных элементов, называется гетерогенной. Основной путь построения таких сетей – использование модулей, выполненных в соответствии с открытыми стандартами и спецификациями. Этот критерий имеет несколько названий: совместимость, интегрируемость, интермобильность.
Последнее, рассматриваемое нами требование к работе сети – качество обслуживания. Это количественная оценка вероятности передачи данных между двумя определёнными узлами в соответствии с потребностями приложения или пользователя. Параметрами, позволяющими оценить качество обслуживания являются: скорость передачи данных; задержки передачи пакетов; уровень потерь и искажений пакетов.
9. Основные программные и аппаратные компоненты сети. Многослойная модель сети.
Основные компоненты компьютерной сети:
— компьютеры (аппаратный слой);
— коммуникационное оборудование;
— сетевые операционные системы;
— сетевые приложения.
Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной
моделью. В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизованных компьютерных
платформ. Второй слой — это коммуникационное оборудование. Хотя компьютеры и являются центральными элементами обработки данных в сетях, в последнее время не менее важную роль стали играть коммуникационные устройства. Кабельные системы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и модульные концентраторы из вспомогательных компонентов сети превратились в основные наряду с компьютерами и системным программным обеспечением как по влиянию на характеристики сети, так и по стоимости. Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы (ОС). От того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работы всей сети. Самым верхним слоем являются различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и др.
10. Виды информационных сетей. Сети операторов связи. Корпоративные сети. Требования к компьютерным сетям.
11. Декомпозиция задачи сетевого взаимодействия. Протокол, интерфейс, стек протоколов.
Как мы уже отмечали, сеть необходимо рассматривать как сложный комплекс взаимодействующего аппаратного и программного обеспечения и для того чтобы понять принципы этого взаимодействия и упорядочить описание работы сети используется так называемая многослойная модель. Она описывает комплекс программно-аппаратных средств сети как совокупность следующих слоев:
– аппаратный слой стандартизованных компьютерных платформ;
– слой коммуникационного оборудования;
– слой операционных систем;
– слой сетевых приложений (сетевые БД, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и т.п.).
Качественная работа сети зависит от того, насколько корректно взаимодействуют составляющие отдельных слоев друг с другом. Качество взаимодействия зависит от многих факторов, что усложняет его понимание. Поэтому задача разбивается на более простые подзадачи – модули, для каждого из которых четко определяются функции и порядок взаимодействия (интерфейс) с другими модулями. Все множество модулей, описывающих сетевое взаимодействие разбивают на уровни, образующие иерархию. К примеру, модули 1 уровня отвечают за организацию надежной передачи информации между двумя соседними узлами; модули 2 уровня – за транспортировку сообщений по сети; модули 3 уровня – за организацию связи двух ЛЮБЫХ узлов. Последняя задача решается за счет многократного обращения к модулям 1 и 2 уровня.
Необходимо помнить, что в сетевом взаимодействии всегда участвуют две стороны и надо согласовать работу двух совокупностей модулей, работающих на разных абонентских устройствах, т.е. организовать обмен информацией между модулями одной группы, принадлежащих разным уровням, и модулями разных групп, отвечающими за работу одного уровня. Для этого разрабатывают специальные правила: протоколы и интерфейсы (Рисунок 1).
Интерфейс – это правила и стандарты взаимодействия модулей двух соседних уровней.
Протокол – это формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах.
Протоколы реализуются не только компьютерами, но и другими сетевыми устройствами (концентраторами, мотами, маршрутизаторами т.д.). Протоколы нижних уровней реализуются комбинацией программных и аппаратных средств, протоколы верхних уровней — программными средствами. Иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов сети, называется стеком протоколов
12. Общая характеристика модели сети. Модель OSI
Наиболее общей моделью, описывающей сетевое взаимодействие является базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI (Open Systems Interconnection Basic Reference Model). OSI была разработана в начале 80-ч годов прошлого века по инициативе международных организаций, занимающихся вопросами стандартизации (ISO, ITU-T и т.п).Она определяет различные уровни взаимодействия систем в сетях с коммутацией пакетов, дает им стандартные имена и указывает, какие функции должен выполнять каждый уровень (Таблица 1). При этом описывает только системные средства взаимодействия, не включает средства взаимодействия приложений конечных пользователей.
Таблица1. Модель взаимодействия систем ISO/OSI
| Уровень | Обмен | Функции |
| Прикладной | данными | Обеспечение доступа к разделяемым ресурсам и организация совместной работы |
| Представительский | данными | Выполняется преобразование форматов данных в некоторый общий формат представления, а на принимающей стороне, соответственно, выполняется обратное преобразование. |
| Сеансовый | данными | Обеспечивается управление диалогом для фиксации, какая из сторон является активной в настоящий момент и предоставляет средства синхронизации |
| Транспортный | блоками | Обеспечивается передача данных с той степенью надежности, которая требуется приложениям или верхним уровням стека — прикладному и сеансовому |
| Сетевой | пакетами | Обеспечивается доставка данных между любыми узлами в сети с соответствующей типовой топологией. |
| Канальный | кадрами | Производится проверка доступности среды передачи, определяется структура связи между компьютерами и способы их адресации, реализуются механизмы обнаружения и коррекции ошибок |
| Физический | битами | Определяются характеристики электрических сигналов (требования к фронтам импульсов, уровням напряжения или тока передаваемого сигнала, тип кодирования, скорость передачи сигналов), стандартизуются типы разъемов и назначение каждого контакта. |
13. Стандартизация сетей. Открытая система. Источники и процедура принятия стандартов. Стандартные стеки протоколов.
Сетевая технология – согласованный набор стандартных соглашений и реализующих их
программно-аппаратных средств.
Возможность взаимодействия с изделиями конкурента делает ценным продукт.
Спецификация — формальное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик.
Открытые спецификации — опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами.
Открытая система — любая система, построенная в соответствии с открытыми спецификациями.
Преимущества открытости:
- Возможность построения сети из аппаратных и программных средств различных производителей, придерживающихся одного и того же стандарта.
- Возможность безболезненной замены отдельных компонентов сети другими, более
совершенными .
- Возможность легкого сопряжения одной сети с другой.
- Простота освоения и обслуживания сети.
Источник стандартов:
- Стандарт отдельных фирм (графический интерфейс OPEN LOOK для UNIХ-систем фирмы SUN)
- Стандарт специальных комитетов и объединений (Fast Etheшet Alliance)
- Национальные стандарты (FDDI, разработанный американским национальным институтом стандартов ASNI)
- Международные стандарты
Процедура принятия стандартов:
- Представление рабочего проекта в виде доступном для комментариев
- Присвоение номера, что означает перевод в статус предполагаемого стандарта (6 месяцев проверки)
- Перевод в статус проекта стандарта (4 месяца испытаний)
- Официальное подтверждение
Стандартные стеки протоколов.
Стек TCP/IP был разработан по инициативе Министерства обороны CШA более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARP ANET с другими сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Большой вклад в развитие стека ТСР /IP, который получил свое название по популярным протоколам IP и ТСР, внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС Unix.
Поскольку стек TCP/IP изначально создавался для Интернета, он имеет много особенностей, дающих ему преимущество перед другими протоколами, когда речь заходит о построении сетей, включающих глобальные связи. В частности, очень полезным свойством, делающим возможным применение этого протокола в больших сетях, является его способность фрагментировать пакеты. Действительно, большая составная сеть часто состоит из сетей, построенных на совершенно разных принципах. В каждой из этих сетей может быть собственная величина максимальной длины единицы передаваемых данных (кадра). В таком случае при переходе из одной сети, имеющей большую максимальную длину, в сеть с меньшей максимальной длиной может возникнуть необходимость деления передаваемого кадра на несколько частей. Протокол IP стека TCP/IP эффективно решает эту задачу.
Другой особенностью технологии ТСР /IP является гибкая система адресации, позволяющая проще, чем другие протоколы аналогичного назначения включать в составную сеть сети разных технологий. Это свойство также способствует применению стека TCP/IP для построения больших гетерогенных сетей.
Стек NetBIOS/SМВ является совместной разработкой компаний IBM и Microsoft
Протокол NetBEUI разрабатывался как эффективный протокол, потребляющий немного ресурсов и предназначенный для сетей, насчитывающих не более 200 рабочих станций. Этот протокол содержит много полезных сетевых функций, которые можно отнести к транспортному и сеансовому уровням модели OSI, однако с его помощью невозможна маршрутизация пакетов. Это ограничивает применение протокола NetBEUI локальными сетями, не разделенными на подсети, и делает невозможным его использование в составных сетях.
Стек IPX/SPX является оригинальным стеком протоколов фирмы Novell, разработанным для сетевой операционной системы NetWare еще в начале 80-х годов.
К сетевому уровню этого стека отнесены также протоколы маршрутизации RIP и NLSP__
14. Линии связи. Типы и основные характеристики линий связи: параметры влияния.
Линия связи
- кабель (набор проводов, изоляционных и защитных оболочек, соединительных разъемов),
- земная атмосфера
- космическое пр- во
Типы линий связи
- Проводные (воздушные)
- Кабельные (медные и волоконно-оптические)
- Радиоканалы наземной и спутниковой связи
Проводные (воздушные) линии
- Провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплёток
- Используются для передачи телефонных, телеграфных сигналов, при необходимости — компьютерные данные
Кабельные линии
— Кабель — проводник, заключенный в слои изоляции (электрической, электромагнитной, механической и, иногда, климатической)
Стандарты кабелей
— Американский стандарт EIA/ТIA-568A,
— Международный стандарт ISO/IEC 11801.
— Европейский стандарт EN50173.
Характеристики линий связи
— Параметры распространения — характеризуют процесс распространения полезного сигнала в зависимости от внутренних параметров линии
- — Диаметр или площадь сечения проводника
- — Затухание
- — Импеданс (волновое сопротивление)
- — Активное сопротивление
- — Емкость
— Параметры влияния — характеризуют степень влияния на полезный сигнал внешних помех
- — Помехоустойчивость.
- — Электрический шум.
— Параметры влияния — характеризуют степень влияния на полезный сигнал внешних помех
- — Помехоустойчивость.
- — Электрический шум.
Помехоустойчивость
— Способность уменьшать уровень помех, создаваемых во внешней среде или на внутренних проводниках самого кабеля
— Перекрестные наводки на ближнем конце (Near End Cross Talk, NЕХТ)-устойчивость кабеля к наводкам от передатчика, подключенного к одной из соседних пар на том же конце кабеля, что и подключенный к подверженной влиянию паре приемник
Электрический шум
— уровень внешнего электромагнитного излучения
— нежелательное переменное напряжение в проводнике
15. Линии связи. Типы и основные характеристики линий связи: параметры распространения.
Линия связи
- кабель (набор проводов, изоляционных и защитных оболочек, соединительных разъемов),
- земная атмосфера
- космическое пр- во
Типы линий связи
- Проводные (воздушные)
- Кабельные (медные и волоконно-оптические)
- Радиоканалы наземной и спутниковой связи
Проводные (воздушные) линии
- Провода без каких-либо изолиру-10щих или экранирующих оплёток
- Используются для передачи телефонных, телеграфных сигналов, при необходимости — компьютерные данные
Кабельные линии
— Кабель — проводник, заключенный в слои изоляции (электрической,
электромагнитной,механической и, иногда, климатической)
Стандарты кабелей
— Американский стандарт EIA/ТIA-568A,
— Международный стандарт ISO/IEC 11801.
— Европейский стандарт EN50173.
Характеристики линий связи
— Параметры распространения — характеризуют процесс распространения полезного сигнала в зависимости от внутренних параметров линии
- — Диаметр или площадь сечения проводника
- — Затухание (Attenuation)
- — Импеданс (волновое сопротивление)
- — Активное сопротивление
- — Емкость
Затухание
Характеризует степень искажения сигналов линией связи
Искажение импульсов в линии связи
— Искажение синусоиды какой-либо частоты приводит к искажению амплитуды и формы
передаваемого сигнала.
— Искажение обусловлено отличием параметров линии связи от идеальных.
Полоса пропускания
Непрерывный диапазон частот, для которого затухание не превышает некоторый заранее заданный предел
Пропускная способность Количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в сек.
Полоса пропускания и пропускная способность
Физическое (линейное) кодирование
— Определяет способ представления дискретной информации в виде сигналов, подаваемых на линию связи (спектр передаваемых сигналов) .
— Используется изменение параметра периодического сигнала — частоты, амплитуды, фазы
синусоиды или знака потенциала последовательности импульсов.
Логическое кодирование
— Замена битов исходной информации новой последовательностью битов, обладающей
дополнительной информацией (например, позволяющей обнаруживать ошибки — бит четности, шифрование и пр.)
Активное сопротивление — сопротивление постоянному току в электрической цепи
Импенданс — полное (комплексное) сопротивление, которое встречает электромагнитная волна определённой частоты при распространении вдоль однородной цепи (Ом)
Емкость — свойство металлических проводников накапливать энергию
16. Линии связи. Витая пара: виды, строение, назначение, особенности использования.
Витая пара
— Состоят из двух одинаковых в конструктивном отношении проводников — симметричные кабели:
— неэкранированная витая пара (UTP -Unshielded t\.visted pair) какае-либо защита или
экранирование отсутствуют
— экранированная витая пара (STP — Shielded twisted pair) присутствует экран для каждой пары;
— фольгированная витая пара (FTP-Foiled twisted pair) присутствует один общий внешний
экран;
— фольгированная экранированная витая пара (SFTP — Shielded F’oiled twisted pair) отличается от FTP наличием дополнительного внешнего экрана из медной оплетки;
— Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи соединителя RJ45.
— Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях, таких как Ethernet, ARCNet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в установке, является самым распространённым решением для построения
локальных сетей.
— Кабель обычно состоит из четырёх пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки. Изоляция — материал обычно поливинилхлорид. Также внутри кабеля встречается так называемая «разрывная ниты (обычно капрон), которая используется для облегчения разделки внешней оболочки — при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.
Внешняя оболочка обычно изготавливается из привычного поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента.
17. Линии связи. Коаксиальный кабель: виды, строение, назначение, особенности использования.
Коаксиальный кабель
Основной характеристикой кабеля является волновое сопротивление.
Состоит из несимметричных пар проводников.
Основное назначение коаксиального кабеля — передача сигнала в различных областях техники:
- системы связи;
- вещательные сети;
- компьютерные сети;
- антенно-фидерные системы;
АСУ и другие производственные и научно-исследовательские технические системы.
По назначению — для систем кабельного телевидения, для систем связи, авиационной, космической техники , компьютерных сетей, бытовой техники и т. д.
По гибкости (стойкость к многократным перегибам и механический момент изгиба кабеля): жесткие; полужесткие; гибкие; особо гибкие.
Телевизионный коаксиальный кабель
А- оболочки (служит для изоляции и защиты от внешних воздействий)
В -внешнего проводника (экрана) в виде оплетки, фольги, покрытой слоем алюминия пленки и их комбинаций, а также гофрированной трубки, повива металлических лент и др. из меди, медного или алюминиевого сплава ;
С — изоляции, выполненной в виде сплошного или полувоздушного диэлектрического
заполнения, обеспечивающей постоянство взаимного расположения (соосность) внутреннего и внешнего проводников;
D — внутреннего проводника в виде одиночного прямолинейного или
свитого в спираль провода, многожильного провода, трубки и т. п.
Коаксиальный кабель
— В зависимости от величины волнового сопротивления и толщины коаксиальный кабель делится на несколько категорий:
— RG-8 и RG-11 — — «Толстый Ethernet» (Thicknet), 50 Ом.
Стандарт 10BASE5;
— RG-58 — «Тонкий Ethernet») (Thinnet), 50 Ом. Стандарт 10BASE2.
— RG-58/U — сплошной центральный проводник
— RG-58A/U — многожильный центральный проводник
— RG-58C/U- военный кабель
— RG-59-телевизионный кабель (Broadband/CaЬle Television), 50 Ом. (Радио-кабель);
— RG-59/U — телевизионный кабель (Broadband/CaЬle Television), 75 Ом.
— RG-62 — ARCNet, 93 Ом
18. Линии связи. Оптоволоконный кабель: виды, строение, назначение, особенности использования.
Волоконно-оптический кабель
— Состоит из тонких волоконных световодов.
— Световод = стеклянное в локно + клэдинг (стеклянная оболочка, обладающая меньшим
показателем преломления)
— Источники излучения: светодиоды, полупроводниковые лазеры
Оптическое волокно используется в качестве среды передачи на телекоммуникационных сетях различных уровней: от межконтинентальных магистралей до домашних компьютерных сетей.
Оптическое волокно может быть использовано как датчик для измерения напряжения, температуры, давления и других параметров
Оптические волокна широко используются для освещения.
— Мод — угол отражения световых лучей во внутреннем сердечнике кабеля (одна из возможных траекторий, по которой может распространяться свет в волокне)
— Апертура — диаметр светодиода
Одномодовый кабель (Single Mode Fiber, SMF)
Центральный проводник диаметра, соразмерного с длиной волны света
Все лучи распространяются вдоль оптической оси, не отражаясь от внешнего проводника
Все лучи проходят один тот же путь, в результате чего все они достигают приемника одновременно, и форма сигнала практически не искажается.
Траектории световых лучей имеют заметный разброс, в результате чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается.
19. Линии связи. Беспроводные линии связи: виды, аппаратное обеспечение, особенности использования.
Радио каналы наземной и спутниковой связи:
— Диапазоны амплитудной модуляции: КВ, СВ, ДБ-дальняя связь при невысокой скорости
передачи данных
— Диапазоны частотной модуляции — скоростные каналы
Виды сетей передачи данных на основе радиоволн
— Узкополосные (одночастотные)
— Широкополосные (нелицензируемые частоты)
Спутниковая связь
— один из видов радиосвязи, основанный на использовании искусственных спутников земли в качестве ретрансляторов.
— Спутниковая связь осуществляется между земными станциями, которые могут быть как
стационарными, так и подвижными
Вluetooth
— радиоинтерфейс с низким энергопотреблением
— предназначен для построения персональных беспроводных сетей
— использует нижний диапазон ISM (industrial, scientific, medical)
— полной пропускной способностью в 1 Мбит/с,
Средства защиты
— минимальная
— защита на уровне устройств
— защита на уровне сеанса связи
Беспроводная оптика (Wireless Optic (WO) or Free Space Optic (FSO))
— Технология передачи данных, голоса и видео между объектами через атмосферное пространство, предоставляется оптическое соединение без использования стекловолокна или радиоэфира.
Общие преимущества:
— Скорости кабельной сети: 2, 8, 10, 100, 155, 1024 Мбит/с.
— Не требует получения разрешения на использование частот.
— Быстрая инсталляция.
— Отсутствие абонентской платы.
— Скорость и простота развертывания беспроводной сети. _
— Скорость и стабильность на уровне беспроводных выделенных каналов связи.
— Гибкость: быстрая реструктуризация, изменение конфигурации и размеров сети.
— Выделенный канал не связанный с кабельной инфраструктурой.
Городская телефонная линия всегда остается свободной.
— Возможность изменения географического положения абонента при сохранении инвестиций.
— Беспроводная сеть работает там, где не работает кабельная.
20. Технологии физического уровня. Передача данных на физическом и канальном уровнях. Аналоговая модуляция.
При передаче дискретных данных по каналам связи применяются два основных типа физического кодирования — на основе синусоидального несущего сигнала и на основе последовательности прямоугольных импульсов. Первый способ часто называется также модуляцией, или аналоговой модуляцией, подчеркивая тот факт, что кодирование осуществляется за счет изменения параметров аналогового сигнала. Второй способ обычно называют цифровым кодированием. Эти способы отличаются шириной спектра результирующего сигнала и сложностью аппаратуры, необходимой для их реализации.
Аналоговая модуляция — физическое кодирование на основе синусоидального несущего сигнала, применяется для передачи дискретных данных по каналам с узкой полосой частот, типичным представителем которых является канал тональной частоты, предоставляемый в распоряжение пользователям общественных телефонных сетей
Типичная амплитудно-частотная характеристика канала тональной частоты:
Этот канал передает частоты в диапазоне от 300 до 3400 Гц, таким образом, его полоса пропускания равна 3100 Гц. Хотя человеческий голос имеет гораздо более широкий спектр — примерно от 100Гц до 10 кГц, — для приемлемого качества передачи речи диапазон в 3100 Гц является хорошим решением. Строгое ограничение полосы пропускания тонального канала связано с использованием аппаратуры уплотнения и коммутации каналов в телефонных сетях.
А)Потенциальный код
Б)Амплитудная модуляция
В)Частотная модуляция
Г)Фазовая модуляция
Спектр результирующего модулированного сигнала зависит от типа модуляциии скорости
модуляции то есть желаемой скорости передачи битов исходной информации.
21. Технологии физического уровня. Передача данных на физическом и канальном уровнях. Цифровое и логическое кодирование.
При передаче дискретных данных по каналам связи применяются два основных типа физического кодирования — на основе синусоидального несущего сигнала и на основе последовательности прямоугольных импульсов. Первый способ часто называется также модуляцией, или аналоговой модуляцией, подчеркивая тот факт, что кодирование осуществляется за счет изменения параметров аналогового сигнала. Второй способ обычно называют цифровым кодированием. Эти способы отличаются шириной спектра результирующего сигнала и сложностью аппаратуры, необходимой для их реализации.
При цифровом кодировании дискретной информации применяют потенциальные и импульсные коды.
При использовании прямоугольных импульсов для передачи дискретной информации необходимо выбрать такой способ кодирования, который одновременно достигал бы нескольких целей:
- имел при одной и той же битовой скорости наименьшую ширину спектра результирующего сигнала;
- обеспечивал синхронизацию между передатчиком и приемником;
- обладал способностью распознавать ошибки;
- обладал низкой стоимостью реализации.
Потенциальный код без возвращения к нулю
22. Протоколы канального уровня. Синхронные и асинхронные протоколы. Методы обнаружения ошибок и восстановления искажённых кадров.
Функции протоколов канального уровня
— Обеспечивают передачу пакетов данных, поступающих от протоколов верхних уровней, узлу назначения
— Оформляют пакеты в кадры собственного формата
— Работают в пределах одной сети
| Синхронный режим | Асинхронный режим |
| Используется синхросигнал, передающий вместе с данными | Используются старт-стоповые биты, определяющие начало/конец передачи |
| Высокоскоростные канала | Низкоскоростные каналы |
Асинхронный:
Эти протоколы оперируют не с кадрами, а с отдельными символами, которые представлены байтами со старт-стоповыми символами. Асинхронные протоколы ведут свое происхождение от тех времен, когда два человека связывались с помощью телетайпов по каналу «точка-точка».
Методы обнаружения ошибок
— контрольная сумма или последовательность контроля кадра -(Frame Check Sequence, FCS)
— вычисляется как функция от основной информации
— принимающая сторона повторно вычисляет контрольную сумму кадра по известному алгоритму и делает вывод о корректности переданных данных
Методы восстановления искаженных данных
— основаны на повторной передаче кадра данных
Метод с простоями
— Отправитель нумерует все кадры
— Для каждого кадра дожидается получения положительной квитанции (время ожидания
ограничено)
Метод скользящего окна
1,2,3,4 и т.д. — кадры
Поступает положительная квитанция на 1-ый кадр и происходит смещение на кадр
23. Базовые технологии локальных сетей. Технология Ethernet. Метод доступа CSMA/CD. Основные форматы кадров. Коллизии, домен коллизий.
Ethernet — это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей.
Определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне,
формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Название «Ethernet» (буквально «эфирная сеть») отражает первоначальный принцип работы этой технологии: всё, передаваемое одним узлом, одновременно принимается всеми остальными. В сетях Ethemet используется метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense – multiplyaccess with collision detection, CSMAJCD). Этот метод используется исключительно в сетях с общей шиной.
Все данные, передаваемые по сети, помещаются в кадры определенной структуры и снабжаются уникальным адресом станции назначения. Затем кадр передается по кабелю. Все станции, подключенные к кабелю, могут распознать факт передачи кадра, и та станция, которая узнает собственный адрес в заголовках кадра, записывает его содержимое в свой внутренний буфер, обрабатывает полученные данные и посылает по кабелю кадр-ответ. Адрес станции-источника также включен в исходный кадр, поэтому станция-получатель знает, кому нужно послать ответ.
