Характеристики коммуникационной сети

 

Для оценки качества коммуникационной сети можно использовать следующие характерис­тики:

• скорость передачи данных по каналу связи;

• пропускную способность канала связи;

• достоверность передачи информации;

• надежность канала связи и модемов.

Скорость передачи данных по каналу связи измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени — секунду.

 

Запомните! Единица измерения скорости передачи данных — бит в секунду.

 

Примечание. Часто используется единица измерения скорости — бод. Бод — число изменений состояния среды передачи в секунду. Так как каждое измене­ние состояния может соответствовать нескольким битам данных, то реальная скорость в битах в секунду может превышать скорость в бодах.

 

Скорость передачи данных зависит от типа и качества канала связи, типа используе­мых модемов и принятого способа синхронизации.

Так, для асинхронных модемов и телефонного канала связи диапазон скоростей со­ставляет 300 - 9600 бит/с, а для синхронных — 1200 - 19200 бит/с.

Для пользователей вычислительных сетей значение имеют не абстрактные биты в се­кунду, а информация, единицей измерения которой служат байты или знаки. Поэтому более удобной характеристикой канала является его пропускная способность, которая оценивается количеством знаков, передаваемых по каналу за единицу времени — секунду. При этом в состав сообщения включаются и все служебные символы. Теоретическая про­пускная способность определяется скоростью передачи данных. Реальная пропускная спо­собность зависит от ряда факторов, среди которых и способ передачи, и качество канала связи, и условия его эксплуатации, и структура сообщений.

 

Запомните! Единица измерения пропускной способности кана­ла связи — знак в секунду.

 

Существенной характеристикой коммуникационной системы любой сети является достоверность передаваемой информации. Так как на основе обработки информации о состоянии объекта управления принимаются решения о том или ином ходе процесса, то от достоверности информации в конечном счете может зависеть судьба объекта. Достовер­ность передачи информации оценивают как отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков. Требуемый уровень достоверности должны обеспечивать как аппаратура, так и канал связи. Нецелесообразно использовать дорогостоя­щую аппаратуру, если относительно уровня достоверности канал связи не обеспечивает не­обходимых требований.

 

Запомните! Единица измерения достоверности: количество ошибок на знак — ошибок/знак.

 

Для вычислительных сетей этот показатель должен лежать в пределах 10^-6 – 10^-7 ошибок/знак, т.е. допускается одна ошибка на миллион переданных знаков или на десять миллионов переданных знаков.

Наконец, надежность коммуникационной системы определяется либо долей времени исправного состояния в общем времени работы, либо средним временем безотказ­ной работы. Вторая характеристика позволяет более эффективно оценить надежность сис­темы.

Запомните! Единица измерения надежности: среднее время безотказной работы — час.

Для вычислительных сетей среднее время безотказной работы должно быть достаточ­но большим и составлять, как минимум, несколько тысяч часов.

ЗВЕНЬЯ ДАННЫХ

 

Понятие звена данных

 

Пользователи вычислительных сетей работают с прикладными задачами, расположенными на абонентских ЭВМ, либо имеют доступ к сети с терминалов. Абонентские ЭВМ и терми­налы объединяются понятием оконечное оборудование данных (ООД). Для ра­боты друг с другом абоненты вычислительной сети должны быть соединены каналом связи и между ними должно быть установлено логическое соединение.

Звено данных — два или более абонентов вычислительной сети, соединен­ных каналом связи.

Задача коммуникационной сети — установить звено данных и обеспечить управление звеном данных при обмене информацией между абонентами сети. Существуют два типа звеньев данных: двухпунктовые, многопунктовые. В двухпунктовом звене данных к каждой точке канала связи подключена либо одна ЭВМ, либо один терминал (рис. 6.12).

В многопунктовом звене данных к одной точке канала связи может быть под­ключено несколько ЭВМ или терминалов (рис. 6.13). Многопунктовое звено позволяет сэ­кономить на каналах связи, но требует в процессе установления связи между абонентами выполнения дополнительной процедуры идентификации абонента. В двухпунктовом звене эта процедура не нужна, так как один канал соединяет только двух абонентов.

 

 

 

Рис. 6.12. Двухпунктовое звено данных

 

Рис. 6.13. Многопунктовое звено данных

 

Управление звеньями данных

 

При организации взаимодействия между абонентами в звене данных необходимо решить проблему управления процессом обмена сообщениями.

Используются два основных режима управления в звеньях данных: режим подчине­ния, режим соперничества.

В режиме подчинения одна из ЭВМ, входящих в звено данных, имеет преимуще­ство в установлении соединения. Эта ЭВМ обладает статусом центральной и инициирует процесс обмена сообщениями путем посылки другим абонентам управляющих последова­тельностей опроса.

Применяются два типа управляющих последовательностей. Если центральная ЭВМ хочет прочитать сообщения от другого абонента, то ему передается вначале управляющая последовательность опроса. Для организации такого режима управления звеном данных ис­пользуются специальные списки опроса: либо циклический, либо открытый.

При работе с циклическим списком после опроса последнего абонента осущест­вляется автоматический переход к началу списка.

При работе с открытым списком опрос заканчивается на последнем абоненте из списка. Для перехода к началу списка необходимо выполнить дополнительную процедуру.

Режим подчинения удобен в сетях с централизованным управлением, прост в про­граммной реализации и не создает в сети ситуации столкновения запросов — одновремен­ной попытки установить связь со стороны двух абонентов. В то же время этот режим не удовлетворяет требованиям свойственного для сетей диалогового режима (посылка сообще­ний в любой момент времени любому абоненту).

 

Пример 6.6. С центральной ЭВМ соединены отдельными каналами связи периферий­ные ЭВМ. Обмен информацией между абонентами сети осуществляется через цент­ральную ЭВМ, которая периодически опрашивает их для получения сообщений или передает им свои сообщения. В каждый отдельный момент времени устанавливается двухпунктовое звено данных — "центральная ЭВМ — периферийная ЭВМ".

 

В сетях типичным режимом управления в звеньях данных является режим сопер­ничества. Он предусматривает для всех абонентов равный статус в инициативе начала обмена сообщениями. Таким образом обеспечивается высокая оперативность работы, но возникает проблема столкновения запросов в передающей среде. Если два абонента сети пытаются одновременно установить связь друг с другом, то происходит столкновение за­просов. Эту ситуацию необходимо каким-то образом разрешить. В сетях с такой дисципли­ной управления в звеньях данных вначале производится сброс состояния запроса на обеих ЭВМ, а затем посылаются повторные запросы, но с разной временной задержкой для каж­дого абонента.

Для локальных вычислительных сетей основным режимом управления в звеньях дан­ных является режим соперничества.