Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Декабря 2012 в 02:08, доклад
Компьютеры появились в жизни человека не так уж давно, но почти любой человек может с твердой уверенностью сказать, что будущее – за компьютерными технологиями.
На заре своего появления компьютеры представляли собой громоздкие устройства, работающие на лампах и занимающие настолько много места, что для их размещения требовалась не одна комната. При всем этом производи-тельность таких машин, по сравнению с современными, была невероятно мала.
• наименьшая длина физической среды.
Для повышения
надежности и пропускной способности
применяются двой-ные моноканал
Примером магистральной
моноканальной структуры
2.4.3.2 Магистральные поликаналы
Поликаналом называют группу средств коммуникаций, работающих на од-ной физической среде и предназначенных для организации нескольких сетей различного назначения. Для этого применяется широкополосная физическая, среда, например широкополосный коаксиальный или оптоволоконный кабель.
Достоинства сети:
• высокая пропускная способность, позволяющая передавать большие пото-ки разнообразной информации;
• возможность организации на одной физической среде нескольких сетей различного назначения (например, в крупных финансовых орга-низациях, информационных и многопрофильных фирмах).
Недостатки сети:
• сложность эксплуатации;
• высокая стоимость оборудования.
Магистральные поликаналы разрабатываются и производятся по конкрет-ным заказам.
2.4.4 Комбинированные сети
Каждая из приведенных
структур сетей обладает определенными
достоинствами и недостатками. Преодолеть
некоторые недостатки и повы-сить
эффективность сетей можно
Достоинства сетей:
• возможность легкого наращивания абонентов и ресурсов сети;
• изменение конфигурации сетевой структуры;
• повышение надежности сети;
• продление жизненного цикла.
Недостатком таких систем является более высокая их стоимость за счет дополнительного технического и программного сетевого оборудования.
2.5 Характеристика
физических средств передачи
данных в локальных
В качестве физической среды передачи сигналов в ЛКС применяются ви-тые (скрученные) пары проводов (ВП), коаксиальные (КК), оптоволоконные (ОВК) кабели и радиоканалы (РК).
Учитывая эксплуатационные характеристики и стоимость различных сред пе-редачи сигналов, наибольшее применение в ЛКС средней протяженности (офисы, небольшие фирмы, предприятия и организации) нашли витые пары и коаксиаль-ные кабели. Витая пара – это телефонный провод европейского стандарта, включающий два изолированных проводника. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, окруженного слоем изолирующего материала, прово-дящего электрический ток экрана, и внешней оболочки.
В ЛКС большой
протяженности применяются
В радиоканальных ЛКС применяются в основном радиочастотные, инфракрасные и микроволновые радиостанции на дальности прямой видимо-сти.
Глава 3. Глобальные компьютерные сети
3.1 Классификация глобальных компьютерных сетей
Глобальные компьютерные сети можно классифицировать по следующим признакам:
1. по типу средств коммуникаций:
• наземные многоузловые сети
• спутниковые радиосети
• комбинированные сети
2. по способу коммутации сообщений
• коммутация каналов
• коммутация сообщений
• коммутация пакетов
• адаптивная коммутация
3. по выбору маршрута передачи сообщения:
• фиксированные пути
• направленный выбор пути
• случайные пути
• лавинный способ
3.2 Наземные многоузловые сети
3.2.1. Общая структура сети
Рабочими компьютерами сети могут быть все классы компьютеров от пер-сональных до суперкомпьютеров. Используются также отдельные терминалы (Т). Абоненты подключаются к сети посредством телефонных и телеграфных каналов связи в точках подключения (ТП). Доступ пользователей к ресурсам се-ти осуществля¬ется через узлы коммутации. Каждый узел коммутации (УК) об-служивает определенное число пользователей, обычно наиболее близко распо-ложенных к узлу. Архитектуру УК составляют компьютеры со специаль-ным сетевым программным обеспечением и коммуникационное оборудование. УК могут быть обслуживаемыми и необслуживаемыми, т. е. работающими в ав-томатическом режиме. УК выполняют важные сетевые функции: анализ и фор-мирование сетевых адресов абонентов, кодирование сообщений, контроль и коррекцию ошибок, появившихся в процессе передачи информации, управление потоками сообщений, выбор оптимального для данной ситуации маршрута пе-редачи сообщения и др. Один из УК выполняет роль шлюза или моста.
С одним из УК совмещается центр управления сетью (ЦУС), на котором ра-ботает администратор сети. В ЦУС, как правило, входит наиболее мощный компьютер сети со специальным программным обеспечением.
Между УК прокладываются, как правило, магистральные скоростные каналы передачи данных (МСКПД) на основе коаксиальных, многожильных и оптоволоконных кабелей. В крайнем случае используются телефонные линии связи, обладающие средней скоростью передачи данных.
Достоинства многоузловой сети:
• возможно использование
ранее приложенных каналов
• допустимо применение в разных частях сети различных физических средств и скоростей передачи данных
• возможность применения различных способов коммутации и выбора путей передачи сообщений
Недостатки многоузловой сети:
• сложность прокладки в труднодоступных местах
• невозможность связи с движущимися абонентами
3.2.2. Принцип модемной связи
Чтобы передать дискретный двоичный сигнал с выхода одного компьютера на вход другой по аналоговой телефонной линии связи, этот сигнал должен быть преобразован в стандартную форму передачи сигнала по телефонной линии. Такое преобразование называется модуляцией, а устройство, осуществляющее преобразование модулятором. На входе компьютера - получателя сообщения должно быть сделано обратное преобразование, которое называется демодуляци-ей, а устройство — демодулятором. Так как компьютер передает и принимает сообщение, то модулятор и демодулятор объединяют в одном устройстве под названием модем. Модемы выпускаются как в виде отдельных блоков, так и встроенными в компьютерах. В зависимости от качества модемов и линий связи скорость передачи данных через модемы составляет 2400,4800,9600 бит/с.
Для того чтобы два компьютера могли обмениваться информацией, кроме модема и физической среды передачи сигналов необходимо специальное про-граммное обеспе¬чение для согласования работы компьютера и поддержки средств коммуникаций. Большинство модемов автоматически определяют, с какой скоростью поступает информация, проводят тестирование качества линии связи, а также кодируют сообщения специальными помехоустойчивы-ми кодами.
Обычный тип модема позволяет передавать только текстовую информа-цию, в связи с чем его иногда называют телефонным. Кроме телефонного мо-дема выпуска¬ются факс-модемы, которые могут передавать графическую ин-формацию: деловые письма с подписями и печатями, чертежи, эскизы, ри-сунки, фотографии. Для разносторонней работы пользователя в сети к ком-пьютеру должен быть подключен сканер.
3.2.3. Способы коммутации и выбор пути передачи сообщения
Коммутация
каналов устанавливает
Коммутация сообщений не устанавливает физический канал связи между абонентами. Определяется логический канал связи, т. е. указывается адрес по-лучателя сообщения, адрес отправителя и путь передачи сообщения. Посту-пившее в УК сообщение запоминается и ждет до тех пор, пока не освобо-дится канал к следующему УК. Сообщение в каждый момент времени зани-мает только канал между двумя соседними УК. Это повышает пропускную спо-собность сети и уменьшает задержку передачи сообщения.
Коммутация пакетов. На транспортном уровне ЭМВОС сообщение разбивается на одинаковой длины фрагменты. На более нижних уровнях фраг-мент сообщения снабжается заголовком и концевиком. В заголовке записыва-ется: адрес получателя, порядковый номер фрагмента, маршрут его движения и информация для управления каналом связи. В концевик пишется информа-ция (код) для контроля правильности передачи сообщения по каналу связи. Фрагмент сообщения с заголовком и концевиком называется пакетом. Пакеты передаются по сети независимо друг от друга и могут проходить по разным пу-тям.
Преимущества способа коммутации пакетов:
• увеличение пропускной способности сети
• уменьшение задержки передачи сообщений
• увеличение скрытности передачи, т.к. пакеты могут передаваться по разным путям
Недостатком способа является усложнение программных и техниче-ских средств коммутации.
Адаптивная коммутация учитывает достоинства и недостатки различ-ных способов коммутации. Так как при длинных сообщениях более экономич-ным является коммутация каналов, а при коротких - коммутация пакетов, то в реальных сетях целесообразно совмещение обоих способов. Поэтому наиболее эффективным способом коммутации каналов является адаптивная коммутация, которая предполагает автоматическое переключение способов коммутации ка-налов и пакетов в зависи¬мости от загрузки сети. Правильный выбор пути пе-редачи сообщения уменьшает задержку в передаче, увеличивает пропуск-ную способность сети и повышает надежность передачи сообщения.
Фиксированные пути устанавливают постоянные маршруты передачи сообщений между каждой парой абонентов в сети. С этой целью составляет-ся таблица маршрутов, т. е. конкретные УК, через которые должно пройти со-общение при передаче между абонентами. При видимой простоте метод имеет недостатки: низкая надежность ввиду отсутствия резервных путей и неадап-тивность сети к перегрузкам на отдельных участках.
Направленный выбор пути является развитием метода фиксированных пу-тей. В таблице маршрутов кроме основных путей указываются резервные пути в порядке их приоритетности. Выбор пути делается с учетом его приорите-та, а также состояния отдельных участков сети (наличия отказов и перегрузок).
При случайном выборе пути сообщение из УК посылается по случайно вы-бранному маршруту, лишь бы канал был свободен. Будучи простым по реализа-ции, метод дает самое большое среднее время задержки сообщения.
Лавинный метод. Сообщение из каждого УК посылается по всем направле-ниям. Достоинством метода является его высокая надежность и наименьшая задержка передачи сообщения. Однако при этом резко возрастают нагрузки на сеть и снижается пропускная способность.
3.3 Спутниковые и комбинированные сети
Применение космических спутников связи привело к возможности создания глобальных радиосетей. Средства коммуникаций включают спутники связи (СС), наземные радиостанции (PC) и проводные каналы связи между компью-тером и наземными радиостанциями.
Достоинства спутниковых сетей:
• используя разные частоты, можно организовать несколько сетей, ра-ботающих параллельно и не мешающих друг другу
• просто реализовать связь с движущимися абонентами
• сравнительно недорого проложить каналы связи в труднодос-тупных местах
Недостаток: высокая стоимость реализации спутниковой связи.
В настоящее
время среди глобальных сетей
все большее распространение
по-лучают комбинированные сети, в
которых передача данных через наземные
УК дополняется радиосвязью
3.4 Примеры глобальных сетей
В СНГ в последние годы интенсивно внедряется сетевая компьютерная ин-фраструктура. Независимые государства развивают свои компьютерные сети и ак-тивно включаются в мировое информационное сообщество на базе глобальных меж-дународных сетей.
В сетях СНГ основными каналами связи являются; коммутируемая телефонная сеть общего пользования, выделенные телефонные линии связи, специальные сети передачи данных (ПД-200, «Искра») и сеть абонентского телеграфа. В последнее время используются также линии связи на оптоволоконных кабелях, сотовая связь и радиосвязь. Основные национальные сети, а также международные сети, услуга-ми которых могут пользоваться граждане СНГ:
БЕЛИКОС - белорусский узел коммерческой сети СИТЕК, работающей на территории СНГ, Балтии и Болгарии.
ИКСМИР (информационно-коммерческая сеть «Мировой информационный рынок») - сеть функционирует в 12 регионах СНГ. Обеспечивает электронную поч-ту, коммерческие предложения, рекламу, курсы валют, биржевые новости, цены на рынках, законодательства стран и расписания движения железнодорожного и авиационного транспорта.