Класифікація систем і мереж передавання даних

За видом інформації, яку вони передають, системи електрозв'язку поділяють на системи телефонії, відеотелефонії, телеграфії, факсимільних повідомлень, пере­давання газетного тексту, телемеханіки, навігації, наукових досліджень та інші. Системи передавання даних — це один із видів систем електрозв'язку, які при­значені для передавання певного виду інформації (даних) з ЕОМ або в ЕОМ для її подальшої обробки або зберігання. Кінцевим обладнанням в СМПД є, в переважній більшості, ЕОМ або інше термінальне обладнання з вбудованими процесорами.

Існують різні підходи до класифікації СМПД. Один з найпоширеніших наведено нарис. 2.1.

Глобальна мережа передавання даних (WAN) - це мережа з'єднаних між собою за допомогою спеціального телекомунікаційного обладнання ліній зв'язку та апаратури передачі даних абонентів, розташованих на великій території. Сучасні МПД, крім комп'ютерного, передають також інші види трафіка: голос, графічні та відеозображення, текст і т.д. Абонентами глобальної мережі можуть бути як локальні комп'ютерні мережі, так і окремі комп'ютери, різноманітні абонентські пункти з вбудованими процесорами та інше термінальне обладнання (наприклад, касові апарати, банкомати, вимірювальне обладнання і т.п.). WAN можуть охоплювати цілі держави та континенти.

Локальна мережа передавання даних (LAN) — це мережа з'єднаних між собою комп'ютерів або інших термінальних пристроїв, розміщених на невеликій території. Локальні мережі забезпечують користувачам доступ до розподілених ресурсів, розміщених на інших комп'ютерах.

Міські мережі об'єднують різні LAN, персональні комп'ютери та інші термінальні пристрої в масштабах міста і забезпечують їм вихід у глобальні мережі. Ці мережі одночасно з передаваннням даних забезпечують також проведення відеоконференцій та інтегральну передачу голосу і тексту.

Рис. 2.1. Класифікація мереж передавання даних

Регіональні мережі обслуговують абонентів у межах певного густонасе-леного регіону, на території якого можуть знаходитися декілька населених пунктів. До їх складу можуть входити декілька побудованих за різними технологіями LAN та WAN.

Корпоративні мережі передають дані між підрозділами одного відомства (корпорації, міністерства, організації, фірми і т.п.), розміщеними на певній території (будинок, місто, держава, континент). До їх складу можуть входити різні LAN і WAN, які використовують різнотипні лінії зв'язку, зокрема телефонні канали, радіо- і супутниковий зв'язок. Корпоративні мережі часто використовують складне комунікаційне обладнання і апаратуру передавання даних.

Об'єднана мережа передавання даних — це сукупність декількох мереж, об'єднаних спеціальними комунікаційними пристроями, які підтримують про­токоли мережевого рівня. До складу об'єднаної мережі входять як локальні, так і глобальні мережі, побудовані за різними технологіями. Об'єднану мережу ще називають великою, складеною або internet-мережею. Прикладом об'єднаної мережі є загальновідома Internet-мережа, яка використовує стек комунікаційних протоколів TCP/IP і охоплює практично всю земну кулю.

Мережі передавання даних забезпечують зв'язок між своїми абонентами за допомогою каналів зв'язку та спеціального комутаційного обладнання. При одній і тій самій структурі мережі різні засоби та способи комутації забезпечують для абонентів і мережі загалом різні можливості та характеристики.

Комутація каналів забезпечує створення неперервного фізичного каналу між абонентами шляхом з'єднання між собою окремих як абонентських, так і магіст­ральних каналів.

Під час комутації пакетів повідомлення розбивається на невеликі частини, які називаються пакетами. Кожний пакет містить службову інформацію та поле даних обмеженої довжини. Службова інформація містить адресу отримувача та номер пакета. Комутатори приймають пакети від кінцевих вузлів і на основі аналізу адресної інформації передають їх один одному аж до вузла призначення.

Під час комутації повідомлень повідомлення посилається в мережу суцільним блоком довільної довжини. Цей спосіб комутації порівняно з комутацією пакетів перевантажує мережу і зменшує її пропускну здатність.

До складу каналів зв'язку, які з'єднують між собою абонентське та кому­нікаційне обладнання, входить апаратура передавання даних та лінії зв'язку. Під лініями зв'язку розуміють фізичне середовище, яким передаються електричні або інші сигнали (носії інформації"), за допомогою яких абоненти обмінюються даними.

Залежно від фізичного середовища, яке використовується для передавання сиг­налів, розрізняють проводові (повітряні), кабельні (мідні і волоконно-оптичні) та лінії наземного і супутниковогорадіозв'язку.

Локальні мережі, які з'єднують розміщені на невеликій площі персональні комп'ютери, для передавання електричних сигналів використовують у переважній більшості волоконно-оптичні, коаксіальні кабелі та кабелі на основі скручених пар. Будуючи глобальні мережі для забезпечення зв'язком розкиданих на великій площі абонентів, часто використовують крім кабельних вже існуючі телефонні лінії та радіозв'язок.

Залежно від виду сигналів, за допомогою яких передається інформація, та типу апаратури передавання даних мережі поділяються на мережі з аналоговими та мережі з цифровими лініями зв'язку. В аналогових лініях зв'язку первинні інформаційні сигнали за допомогою аналогових модемів модулюються синусо­їдальними сигналами певної частоти і вже після цього надходять у фізичне середовище. У цифрових лініях зв'язку первинні сигнали перетворюються в послі­довність дискретних сигналів, які можуть мати декілька (найчастіше два) рівнів. При цьому у фізичне середовище передається послідовність прямокутних імпульсів, якими закодований потік "нулів" і "одиничок".

В одноканальних мережах однією лінією зв'язку в певний момент часу може передаватися інформація тільки від одного абонента. Сучасні мережі передавання даних використовують, як правило, багатоканальні лінії зв'язку, якими одночасно передається інформація від багатьох абонентів. В аналогових лініях цього до­сягають шляхом частотного (FDM) ущільнення каналів, при якому сигнали різних абонентів модулюються синусоїдальними сигналами різних несучих частот. У цифрових лініях використовують часове (TDM) ущільнення каналів, при якому кожному низькошвидкісному каналу виділяється певна частка (квант) часу високошвидкісного каналу.

У мережах передавання даних інформація може передаватися в симплексному, напівдуплексному та дуплексному (повнодуплексному) режимах. У симплексному режимі передавання даних інформація лініями зв'язку передається тільки в один бік (наприклад, радіо- та телетрансляційні мережі, мережі передавання метео-інформації і т. п.) Більшість сучасних мереж використовують напівдуплексний та дуплексний режими передавання даних. У напівдуплексному режимі дані можуть почергово передаватися в один або інший бік. Повнодуплексний режим дозволяє передавати інформаційні сигнали одночасно у два боки з подвоєною швидкістю передавання даних.