Компьютерная сеть передачи данных. Уровни сопряжения в сети.

Передача больших информационных потоков на значительные расстояния осуществляется с помощью линий связи.

Линии связи м.б.:

-кабельные

-радио-релейный

-спутниковые

-волоконно-оптические

Канал передачи информации – это совокупность технических средств, обеспечивающая передачу сигналов от одного пункта к другому.

Инфо канал всегда включает в себя:

-кодер

-передатчик

-Линия связи

-приемник

-декодер

Компьютерные данные передаются видео-частотно-импульсной модуляцией, устойчивой к помехам.

Приемник выделяет из радиосигнала сигнал путем детектирования, а декодер преобразует сигнал приемника в сообщение.

В инфор технологиях ф-ии передатчика и приемника выполняет модем.

Дискретными являются только телеграфные сигналы.

Телефон и ТВ-непрерывные сигналы

Для передачи непрерывного сигнала по цифр каналам, его нужно оцифровать, т.е. призвести процесс квантования.

Для сопряжения с сетью используется один из стандартных COM-портов. К порту подключается переходник, который в простейшем случае осуществляет преобразование уровней RS232 (+-12В) в стандартные КМОП/ТТЛ-уровни. Такой переходник выполняется на микросхеме MAX232A или аналоге, и требует внешнее питание +5В. При использовании такого рода переходников, один байт в приемопередатчике UART соответствует одному биту на 1-проводной шине. Причем используется скорость обмена 115200 бит/с.

Современные сети передачи данных. Пакетная коммутация.

Современные сети передачи данных представляют собой интерактивную систему, которая позволяет обмениваться информацией и предоставляет безопасный доступ к корпоративным приложениям и сервисам в любой момент времени и практически из любой точки мира. Корпоративная сеть может быть локальной или территориально распределенной, объединяя офисы, которые находятся на расстоянии друг от друга. Стоит отметить следующие преимущества создания корпоративной сети передачи данных:

· Создание единого информационного пространства компании;

· Снижение затрат на связь между подразделениями;

· Централизация финансовых и информационных потоков данных;

· Возможность оперативного сбора и обработки информации;

· Возможность организации доступа к корпоративным приложениям и информации в круглосуточном режиме из любой точки земного шара.

 

Сети по своей принадлежности делятся на локальные (LAN - Local Area Network), городские (MAN - Metropolitan Area Network), региональные (WAN - Wide Area Network) и всемирные (Интернет).

 

Коммутация пакетов

Протяженные телекоммуникационные сети с коммутацией каналов при разработке оптимизировались для достижения наилучших характеристик при передаче голоса, и подавляющая доля потока данных в этих сетях связывалась именно с голосовой передачей. Ключевая характеристика таких сетей в том, что ресурсы внутри сети выделяются под определенные телефонные вызовы. Для голосового соединения это не плохо, поскольку один из абонентов обычно говорит, и канал не простаивает. Можно сказать, что дуплексный канал при телефонной связи используется на 50%. Полоса пропускания для канала также оптимизирована и установлена как раз такой, чтобы можно было обеспечить приемлемое качество передачи речи. Однако при использовании таких телекоммуникационных сетей для передачи данных между компьютерами, появляются два очевидных недостатка.

1. При типовом соединении (например, терминал-хост) значительную часть времени канал связи может быть свободен. Но телекоммуникационная сеть выделяет вполне определенную полосу пропускания под этот канал и не может использовать его для другого приложения. Таким образом, подход с коммутацией каналов не эффективен.

2. В сетях с коммутацией каналов соединение обеспечивает передачу на постоянной скорости. Поэтому любой паре устройств терминал-хост будет предоставлена одна и та же фиксированная скорость, что ограничивает возможности сети при подключении разнообразных хостов и терминалов.

Сеть с коммутацией пакетов способна устранить эти недостатки. Данные в такой сети передаются в виде блоков, называемых пакетами (или кадрами). Обычно верхний предел длины пакета в зависимости от стандарта может быть от тысячи до нескольких тысяч байт.
Если устройство – источник передачи желает передать данные размером больше максимальной длины пакета, то данные разделяются на несколько пакетов, рис. 5.12.

Рис. 5.12. Пакеты

Каждый пакет имеет поле данных, заголовок, другие служебные поля, расположенные в начале или в конце пакета. Поле заголовка, как минимум, включает информацию, необходимую узлу сети для перенаправления (маршрутизации) пакетов в нужный канал. Возможна буферизация пакетов на узле.

На рис. 5.13 показаны основные операции. Рабочая станция или другое сетевое устройство посылает сообщение (например, файл данных) в виде последовательности пакетов (а). Каждый пакет наряду с данными содержит управляющую и/или контрольную информацию, в частности, адрес станции назначения, или идентификатор маршрута. Пакет первоначально посылается на узел, к которому подключена передающая станция. Узел, получая пакет, опре­деляет по контрольной информации направление маршрута и на основание этого перенаправляет пакет в выходной порт соответствующего канала. Если связь между узлами по этому каналу исправна, пакет передается на соседний узел. Все пакеты последовательно “отрабатывают” свои пути, двигаясь через сеть к нужной станции назначения. Коммутация пакетов имеет несколько преимуществ над коммутацией каналов.

1. Эффективность использования линии при пакетной коммутации выше, поскольку один сегмент от узла к узлу может динамически распределять свои ресурсы между многими пакетами от разных приложений. Если на передающем узле пакетов, предназначенных для отправки по определенному каналу, собирается больше, чем емкость этого канала, то пакеты помещаются в буфер, и устанавливается очередность передачи пакетов. Напротив, в сетях с коммутацией канала время, предназначенное для каждого приложения, выделяется в виде определенного тайм-слота на основе синхронного временного мультиплексирования. Максимальная скорость передачи определяется полосой этого тайм-слота, а не всей полосой канала.

2. Сеть с пакетной коммутацией может осуществлять преобразование скорости передачи данных. Так способны обмениваться между собою пакетами станции, подключенные к соответствующим узлам сети каналами разной полосы пропускания.
3. Когда поток через сеть с коммутацией каналов возрастает, сеть может оказаться перегруженной, и в установлении каналов связи между новыми станциями может быть отказано. При перегруженности телефонной сети попытка дозвона может быть блокирована. В сетях с пакетной коммутацией при большой загруженности передача пакетов сохраняется, хотя и могут возникать задержки с доставкой пакетов, или может уменьшаться скорость передачи.

4. В сетях с пакетной коммутацией можно использовать систему приоритетов. Если узел хочет передать несколько пакетов, то он может, в первую очередь, передать пакеты имеющие наивысший приоритет. Пакеты с высоким приоритетом будут доставляться с меньшей задержкой, чем пакеты с низким приоритетом.
Пусть одна станция хочет послать сообщение другой в виде файла, размер которого превосходит максимальный размер пакета. Станция распределяет содержимое файла между несколькими пакетами и последовательно направляет пакеты в сеть. И здесь возникает вопрос, каким образом сеть должна обрабатывать эту последовательность пакетов, чтобы доставить их нужному адресату. В современных сетях с коммутацией пакетов используются два различных подхода, получившие название: дейтаграммные сети и сети с виртуальными каналами;

 

35. Формальные условия передачи данных по сети. Протоколы взаимодействия.

Правила обмена информацией (протоколы) определяют тип и форму передаваемой информации, синхронизацию сетевых устройств, порядок обработки пакетов и проверку ошибок при передаче.

Взаимодействие двух компьютеров в сети подразделяются на несколько уровней, поэтому и протоколы взаимодействия разделены по уровням.

Эталонная модель взаимодействия состоит из 7ми уровней иерархической структуры.

Протоколы определяют правила передачи пакетов и взаимодействие уровней.

Сверху вниз:

1. уровень приложений. Услуги ПК по регистрации в сети, эл. Почта и прикладные программы

2. уровень представления. Обеспечивает согласование данных, формирование данных, кодировка

3. сеансовый уровень. Поддержка и закрытие логического сеанса связи, проверка подлинности абонента и его полномочий

4. транспортный уровень. Сквозной обмен потоками, исключающий появление ошибок

5. сетевой уровень. Разделение и сборка данных, маршрутизация пакетов

6. канальный уровень. Передача и прием информации, обнаружение ошибок и их коррекция. (требование к передачи инфо ПК 10^-9

7. физический уровень. Интерфейс. Определяется в виде физических сигналов

-номер радиоканала (несущая частота)

- тип кабеля

-тип разъема

 

 

36. Электронная почта.

Электро́нная по́чта (англ. email, e-mail, от англ. electronic mail) — технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений (называемых «письма» или «электронные письма») по распределённой (в том числе глобальной) компьютерной сети.

Электронная почта по составу элементов и принципу работы практически повторяет систему обычной (бумажной) почты, заимствуя как термины (почта, письмо, конверт, вложение, ящик, доставка и другие), так и характерные особенности — простоту использования, задержки передачи сообщений, достаточную надёжность и в то же время отсутствие гарантии доставки.

Достоинствами электронной почты являются: легко воспринимаемые и запоминаемые человеком адреса вида имя_пользователя@имя_домена (например [e-mail]); возможность передачи как простого текста, так и форматированного, а также произвольных файлов; независимость серверов (в общем случае они обращаются друг к другу непосредственно); достаточно высокая надёжность доставки сообщения; простота использования человеком и программами.

Недостатки электронной почты: наличие такого явления, как спам (массовые рекламные и вирусные рассылки); теоретическая невозможность гарантированной доставки конкретного письма; возможные задержки доставки сообщения (до нескольких суток); ограничения на размер одного сообщения и на общий размер сообщений в почтовом ящике (персональные для пользователей).

В настоящее время любой начинающий пользователь может завести свой бесплатный электронный почтовый ящик, достаточно зарегистрироваться на одном из интернет-порталов.