Наведіть визначення, переваги та недоліки комірчастої топології.

Наведіть визначення, переваги та недоліки комірчастої топології.

 

Комірчаста топологія (mesh) виходить з повнозв′язної шляхом видалення деяких можливих зв′язків (. б). У мережі з комірчастою топологією безпосередньо зв′язуються тільки ті комп’ютери між якими відбувається інтенсивний обмін даними а для обміну даними між комп’ютерами не сполученими прямими зв′язками використовуються транзитні передачі через проміжні вузли.

Комірчаста топологія допускає з’єднання великої кількості комп’ютерів і характерна як правило для глобальних мереж.

Наведіть визначення, переваги та недоліки топології типу загальна шина.

«Ши́на» — топологія комп'ютерної мережі, яку часто називають також «лінійною шиною» (linear bus). У ній використовується один кабель, що іменується магістраллю або сегментом, до якого підключені всі комп'ютери мережі. Дана топологія є найбільш простою і поширеною реалізацією мережі.

Топологія шина самою своєю структурою припускає ідентичність мережного встаткування комп'ютерів, а також рівноправність всіх абонентів по доступу до мережі. Комп'ютери в шині можуть передавати інформацію тільки по черзі, тому що лінія зв'язку в цьому випадку єдина. Якщо кілька комп'ютерів будуть передавати інформацію одночасно, вона спотвориться в результаті накладення (конфлікту, колізії). У шині завжди реалізується режим так називаного напівдуплексного (half duplex) обміну (в обох напрямках, але по черзі, а не одночасно).

Переваги:

· Невеликий час установки мережі;

· Дешевизна (потрібно менше кабелю і мережевих пристроїв);

· Простота настройки;

· Вихід з ладу робочої станції не відбивається на роботі мережі.

Недоліки:

· Несправності в мережі, такі як обрив кабелю і вихід з ладу термінатора, повністю блокують роботу всієї мережі;

· Складна локалізація несправностей;

· З додаванням нових робочих станцій падає продуктивність мережі.

 

Наведіть визначення, переваги та недоліки кільцевої топології.

 

У комп'ютерній мережі з топологією «кільце» комп'ютери підключаються до кабелю, замкнутого в коло. Тому у кабелі просто не може бути вільного кінця, на який треба поставити термінатор. Сигнали передаються по кільцю в одному напрямі і проходять через кожен комп'ютер. На відміну від пасивної топології «шина», тут кожен комп'ютер виступає в ролі повторювача, підсилюючи сигнали і передаючи їх наступному комп'ютеру. Тому, якщо вийде з ладу один комп'ютер, припиняє функціонувати вся мережа.

Один із способів передачі даних по кільцевій мережі називається передачею маркера (англ. token). Мережа Token-Ring має топологію кільце, хоча зовні вона більше нагадує зірку. Це пов'язано з тим, що окремі абоненти (комп'ютери) приєднуються до мережі не прямо, а через спеціальні концентратори або багатостанційні пристрої доступу (MSAU або MAU - Multistation Access Unit). Фізично мережа утворює зірково-кільцеву топологію. У дійсності ж абоненти поєднуються все-таки в кільце, тобто кожний з них передає інформацію одному сусідньому абонентові, а приймає інформацію від іншого.

ПЕРЕВАГА: На перший погляд здається, що передача маркера віднімає багато часу, проте насправді швидкість руху маркера прирівнюється до швидкості світла. У кільці діаметром 200 м маркер може циркулювати з частотою 10 000 обертів в секунду.

 

Наведіть призначення (функції) фізичного рівня еталонної моделі OSI.

n Фізичний рівень -

Передача бітів по фізичних каналах

n формування електричних сигналів

n кодування інформації (аналогово-цифрове, цифро-аналогове, завадостійке, ущільнююче кодування і т.д.)

n синхронізація

n модуляція

Реалізується апаратно.

Наведіть призначення (функції) канального рівня еталонної моделі OSI.

Канальний рівень -

надійна доставка пакету між двома сусідніми станціями в мережі з довільною топологією, або між будь-якими станціями в мережі з типовою топологією

n перевірка доступності середовища, що розділяється

n групування даних в пакети

n підрахунок і перевірка контрольної суми

Реалізується програмно-апаратним способом

 

 

Мережний рівень -

доставка пакету

n між будь-якими двома вузлами мережі з довільною топологією

n або між будь-якими двома мережами в складеній мережі

n Мережа - сукупність комп'ютерів, що використовують для обміну даними єдину мережну технологію

n Маршрут - послідовність проходження пакетом маршрутизаторів в складеній мережі

12. Наведіть призначення (функції) транспортного рівня еталонної моделі OSI.

Транспортний рівень -

забезпечення доставки інформації з необхідною якістю між будь-якими вузлами мережі

n розбиття повідомлення сеансового рівня на пакети, їх нумерація

n буферизація пакетів, що приймаються

n впорядковування пакетів, що прибувають

n адресація прикладних процесів

n управління потоком

 

Несвоевременность

Прежде всего рассмотрим причину номер один: несвоевременность. Для успеха стандарта чрезвычайно важно, в какое время он устанавливается. У Дэвида Клар­ка (David Clark) из M.I.T. есть теория стандартов, которую он называет апокалипсисом двух слонов.

На этом рисунке изображена активность, сопровождающая любую новую разработку. Открытие новой темы вначале вызывает всплеск исследовательской активности в виде дискуссий, статей и собраний. Через некоторое время наступает спад активности, эту тему открывают для себя корпорации, и в результате в нее инвестируются миллиарды долларов.

Существенным является то, что стандарты пишутся именно в период между двумя «слонами». Если их создавать слишком рано, прежде чем закончатся исследования, предмет может оказаться еще слишком мало изучен и понят, что повлечет принятие плохих стандартов. Если создавать их слишком поздно, компании могут успеть вложить деньги в несколько отличные от стандартов технологии, так что принятые стандарты могут оказаться проигнорированными. Если интервал между двумя пиками активности будет слишком коротким (а все стремятся делать деньги как можно быстрее), разработчики стандартов могут просто не успеть их выработать.

Теперь становится ясно, почему стандартные протоколы OSI потерпели неудачу. К моменту их появления среди исследовательских университетов уже получили широкое распространение конкурирующие с ними протоколы TCP/IP. И хотя волна инвестиций еще не обрушилась на данную область, рынок университетов был достаточно широк для того, чтобы многие разработчики стали осторожно предлагать продукты, поддерживающие протоколы TCP/IP. Когда же появился OSI, разработчики не захотели поддерживать второй стек протоколов; таким образом, начальных предложений не было. Каждая компания выжидала, пока первым начнет кто-нибудь другой, поэтому OSI так никто и не стал поддерживать.

Плохая технология

Второй причиной, по которой модель OSI не была реализована, оказалось несовершенство как самой модели, так и ее протоколов. Выбор семиуровневой структуры стал больше политическим решением, чем техническим. В результате два уровня (сеансовый и уровень представления) почти пусты, тогда как два других (сетевой и передачи данных) перегружены.

Эталонная модель OSI вместе с соответствующими определениями служб и протоколами оказалась невероятно сложной. Если сложить в стопку распечатку официального описания стандартов, получится кипа бумаги высотой в один метр. Модель тяжело реализуема и неэффективна в работе.

Еще одна проблема, помимо невозможности понять стандарты OSI, заключалась в том, что некоторые функции, такие как адресация, управление потоком и обработка ошибок, повторялись снова и снова в каждом уровне. Так, например, в книге Saltzer и др. (1984) указывается, что для того, чтобы контроль за ошибками был эффективным, он должен осуществляться на самом верхнем уровне, поэтому повторение его снова и снова на каждом уровне часто оказывается излишним и неэффективным.

Неудачная реализация

Учитывая огромную сложность модели и протоколов, громоздкость и медлительность первых реализаций не стали неожиданностью. Неудачу потерпели все, кто попытался реализовать эту модель. Поэтому вскоре понятие «OSI» стало ассоциироваться с плохим качеством. И хотя со временем продукты улучшились, ассоциации остались.

Первые реализации TCP/IP, основанные на Berkley UNIX, напротив, были достаточно хороши (не говоря уже о том, что они были открытыми). Они довольно быстро вошли в употребление, что привело к появлению большого сообщества пользователей. Это вызвало исправления и улучшения реализации, в результате чего сообщество пользователей еще выросло. В данном случае обратная связь явно была положительной.

Неудачная политика

Из-за особенностей первоначальной реализации многие, особенно в университетских кругах, считали TCP/IP частью системы UNIX. А к системе UNIX в университетских кругах в 80-е годы испытывали чувства, средние между родительскими (в те времена некорректно по отношению к правам мужского населения называемые материнскими) и чувствами к яблочному пирогу.

С другой стороны, OSI считался детищем европейских телекоммуникационных министерств, Европейского сообщества и (позднее) правительства США. Все это было лишь отчасти верным, однако сама мысль о группе правительственных чиновников, пытающихся протолкнуть неудачный в техническом отношении стандарт в глотки бедных исследователей и программистов, прокладывавших компьютерные сети в траншеях, не способствовала продвижению этой модели. Кое-кто рассматривал это развитие в том же свете, что и заявления корпорации IBM, сделанные в 1960 году, о том, что PL/I будет языком будущего, или Министерства обороны, поправлявшего позднее это утверждение своим заявлением, что в действительности таким языком будет Ada.

Несмотря на все недостатки, модель OSI (кроме сеансового уровня и уровня представления) показала себя исключительно полезной для теоретических дискуссий о компьютерных сетях. Протоколы OSI, напротив, не получили широкого распространения. Для TCP/IP верно обратное: модель практически не существует, тогда как протоколы чрезвычайно популярны.

 

 

Концентратор Token Ring

Концентратор Ethernet

 

29. Дайте визначення логічної структуризації мережі.

Логічна структуризація мережі – це процес розбивки мережі на сегменти з локалізованим трафіком.Для логічної структуризації мережі використовуються такі комунікаційні пристрої, як мости, комутатори, маршрутизатори і шлюзи.

30. Дайте визначення амплітудно-частотної характеристики лінії зв’язку.

Амплітудно-частотна характеристика показує, як затухає амплітуда синусоїди на виході лінії зв'язку в порівнянні з амплітудою на її вході для усіх можливих частот передаваного сигналу.

31. Дайте визначення смуги пропускання лінії зв’язку.

Смуга пропускання - це безперервний діапазон частот, для якого відношення амплітуди вихідного сигналу до вхідного перевищує деяку заздалегідь задану межу, зазвичай 0,5. Тобто смуга пропускання визначає діапазон частот синусоїдального сигналу, при яких цей сигнал передається по лінії зв'язку без значних спотворень.

32. Дайте визначення загасання на лінії зв'язку.

Загасання - відносне зменшення амплітуди або потужності сигналу при передачі через лінії сигналу певної частоти.

А = 10log₁₀(Р_вих/Р_вх), [дБ]

Р_вх і Р_вих - потужності входу і виходу);

 

33. Завадостійкість - здатність протистояти зовнішнім перешкодам.

Завадостійкість визначається потужністю шумів, що створюються в лінії зовнішнім середовищем і що виникають в самій лінії.

/ А

вхід

 

34. Вита пара (twisted pair) – вид кабелю, який складається з однією або декількох пар ізольованих провідників скручених між собою покритих пластиковою оболонкою.

Види кабелів на основі витої пари:

незахищена вита пара (UTP - Unshielded twisted pair) - відсутній захисний екран навколо окремої пари;

фольгована вита пара (FTP - Foiled twisted pair) - також відома як F/UTP, є присутнім один загальний зовнішній екран у вигляді фольги;

захищена вита пара (STP - Shielded twisted pair) - є присутнім захист у вигляді екрану для кожної пари і загальний зовнішній екран у вигляді сітки;

фольгована екранована вита пара (S/FTP - Screened Foiled twisted pair) - зовнішній екран з мідного обплетення і кожна пара у фольгованому обплетенні; незахищена екранована вита пара (SF/UTP - Screened Foiled Unshielded twisted pair) - подвійний зовнішній екран з мідного обплетення і фольги, кожна вита пара без захисту.

35. Достовірність передачі даних (Інтенсивність бітових помилок) характеризує вірогідність спотворення для кожного біта даних, що передається. Величина цього показника для каналів зв'язку без додаткових затрат на захист від помилок (наприклад, кодів, що виправляють помилки або протоколів з повторною передачею спотворених кадрів) складає, як правило, 10^-4-10^-6, в оптоволоконних лініях зв'язку - 10^-9.

Значення достовірності передачі даних, наприклад, в 10^-4 говорить про те, що в середньому з 10 000 біт спотворюється значення одного біта.

Спотворення біт відбуваються як із-за наявності перешкод на лінії, так і унаслідок спотворень форми сигналу обмеженою смугою пропускання лінії. Тому для підвищення достовірності передаваних даних треба підвищувати міру завадозахищеності лінії, знижувати рівень перехресних наведень в кабелі, а також використати більше широкосмугові лінії зв'язку.

36. Пропускна спроможність - характеризує максимально можливу швидкість передачі даних по лінії зв'язку;

Пропускна здатність - C(біт/с) -

максимально можливе число біт інформації, які можуть бути передані в секунду

С (біт/с) = F ´ log₂(1 + P_c/P_m)

F - смуга пропускання (Гц);

P_c – потужність сигналу (Дб);

P_m – потужність шуму (Дб);

Існує й інший підхід, який дозволяє визначити максимально можливу пропускну спроможність лінії зв'язку, але без урахування шуму на лінії:

С = 2F log₂(М),

де М - кількість станів одного елементу даних.

 

37. Наведіть співвідношення, яке виражає зв’язок між смугою пропущення лінії і її максимально можливою пропускною спроможністю не залежно від прийнятого способу фізичного кодування.

Визначемо коефіцієнт використання смуги пропущення як відношення реального трафіку на позначеній ділянці до трафіку, що здатен пропустити мультиплексор. Коефіцієнт використання смуги пропущення r визначає ефективність використання магістрального каналу або корисну частину пропускної здатності каналу (завантаження каналу), що використовується при передачі корисного навантаження. По величині r визначається розмір вхідного буфера.

r=114/155=0,74.

 

 

Рис. 5.1. – залежність розміру буфера мультиплексора типу від коефіцієнта завантаження.

За рис 5.1 визначаємо розмір буфера мультиплексора рівним 2.

 

Визначемо залежноіть часу затримки мультиплексора від коефіцієнта завантаження за рис.5.2.

Рис. 5.2 – залежності часу затримки мультиплексора від коефіцієнта завантаження для різних швидкостей передачі: 1 - 34 Мбіт/с, 2-155 Мбіт/с, 3 - 622 Мбіт/с.

В нашому випадку швидкість передачі 155 Мбіт/с. Час затримки визначаємо рівним 0,6.

З аналізу залежностей видно, що при збільшенні коефіцієнта використання смуги пропущення (завантаження каналу) (мультиплексированої лінії до значень, близьких до 0,8...0,9, різко зростає потреба в буферній пам'яті, зростають затримки пакетів і можлива їхня втрата. Це веде, в остаточному підсумку, до зниження якості обслуговування і надалі до деградації мережі. Утрата пакетів у свою чергу викликає необхідність повторних передач, веде до зростання часу доставки і різкому зниженню якості обслуговування.

Для оцінки корисної смуги пропущення технології SDH використовується також коефіцієнт використання смуги пропущення транспортної мережі SDH.

F - смуга пропущення мультиплексируємого каналу;

F_use - корисна смуга пропущення мультиплексируємого каналу;

P - число байт у кадрі;

P_use - число байт із корисним навантаженням у кадрі.

Таким чином, в нашому випадку коефіцієнт використання смуги пропущення = 0,74, тобто менше, ніж 0,8, що задовольняє вимогам щодо буферній пам'яті, затримки пакетів і можливості їх втрати.

38. Наведіть співвідношення, що визначає максимально можливу пропускну спроможність лінії зв'язку без врахування шуму на лінії.

Пропускна спроможність лінії (throughput) характеризує максимально можливу швидкість передачі даних по лінії зв'язку. Пропускна спроможність вимірюється в бітах в секунду - бит/с, а також в похідних одиницях, таких як кілобіт в секунду (Кбіт/с), мегабіт в секунду (Мбіт/с), гигабит в секунду (Гбіт/с) і так далі.

Пропускна спроможність лінії зв'язку залежить не тільки від її характеристик, таких як амплітудно-частотна характеристика, але і від спектру пересланих сигналів. Якщо значущі гармоніки сигналу (тобто ті гармоніки, амплітуди яких вносять основний внесок до результуючого сигналу) потрапляють в смугу пропускання лінії, то такий сигнал добре передаватиметься даною лінією зв'язки і приймач зможе правильно розпізнати інформацію, відправлену по лінії передавачем. Якщо ж значущі гармоніки виходять за межі смуги пропускання лінії зв'язку, то сигнал значно спотворюватиметься, приймач помилятиметься при розпізнаванні інформації, а значить, інформація не зможе передаватися із заданою пропускною спроможністю

співвідношення, отримане Найквістом, яке також визначає максимально можливу пропускну спроможність лінії зв'язку, але без урахування шуму на лінії:

 

,

 

де - кількість помітних станів інформаційного параметра.

Якщо сигнал має 2 помітних стани, то пропускна спроможність дорівнює подвоєному значенню ширини смуги пропускання лінії зв'язку (рис. 5, а). Якщо ж передавач використовує більш ніж 2 стійких стани сигналу для кодування даних, то пропускна спроможність лінії підвищується, оскільки за один такт роботи передавач передає декілька біт початкових даних, наприклад 2 бита за наявності чотирьох помітних станів сигналу (рис. 5, б).

Хоча формула Найквіста явно не враховує наявність шуму, побічно її вплив відбивається у виборі кількості станів інформаційного сигналу. Для підвищення пропускної спроможності каналу хотілося б збільшити цю кількість до значних величин, але на практиці ми не можемо цього зробити із-за шуму на лінії. Наприклад, для прикладу, приведеного на рис. 5, можна збільшити пропускну спроможність лінії в два рази, використавши для кодування даних не 4, а 16 рівнів. Проте якщо амплітуда шуму часто перевищує різницю між сусідніми 16-ю рівнями, то приймач не зможе стійко розпізнавати передавані дані. Тому кількість можливих станів сигналу фактично обмежується співвідношенням потужності сигналу і шуму, а формула Найквіста визначає граничну швидкість передачі даних у тому випадку, коли кількість станів вже вибрана з урахуванням можливостей стійкого розпізнавання приймачем.

 

 

39.Наведіть основні типи коаксіальних кабелів, їх значення хвильового опору та застосування.

тонкий (thin) кабель, що має діаметр близько 0,5 см, більше гнучкий;товстий (thick) кабель, діаметром близько 1 см, значно твердіший. Він являє собою класичний варіант коаксіального кабелю, що уже майже повністю витиснутий сучасним тонким кабелем.

Тонкий кабель використовується для передачі на менші відстані, ніж товстий, оскільки сигнал у ньому загасає сильніше. Зате з тонким кабелем набагато зручніше працювати: його можна оперативно прокласти до кожного комп’ютера, а товстий вимагає твердої фіксації на стіні приміщення.

Підключення до тонкого кабелю (за допомогою рознімів BNC байонетного типу) простіше й не вимагає додаткового устаткування. А для підключення до товстого кабелю треба використовувати спеціальні досить дорогі пристрої, що проколюють його оболонки й установлюють контакт як із центральною жилою, так і з екраном. Товстий кабель приблизно вдвічі дорожче, ніж тонкий, тому тонкий кабель застосовується набагато частіше.

Як і у випадку звитих пар, важливим параметром коаксіального кабелю є тип його зовнішня оболонка. У цьому випадку застосовуються як non-plenum (PVC), так і plenum кабелі. Природно, тефлоновий кабель дорожчий полівінілхлоридного. Тип оболонки можна відрізнити за фарбуванням (наприклад, для PVC кабелю фірма Belden використовує жовтий колір, а для тефлонового — жовтогарячий).

Типові величини затримки поширення сигналу в коаксіальному кабелі становлять для тонкого кабелю близько 5 нс/м, а для товстого — близько 4,5 нс/м.

Існують варіанти коаксіального кабелю з подвійним екраном (один екран розташований усередині іншого й відділений від нього додатковим шаром ізоляції). Такі кабелі мають кращу перешкодозахищеність і захист від прослуховування, але вони небагато дорожчі звичайних.

Застосування

Основне призначення коаксіального кабелю — передача сигналу в різних областях техніки:

§ Системи зв’язку;

§ Мовленнєві мережі;

§ Комп’ютерні мережі;

§ Антенно-фідерні системи;

§ АСУ та інші виробничі та науково-дослідні технічні системи;

§ Системи дистанційного управління, вимірювання та контролю;

§ Системи сигналізації і автоматики;

§ Системи об’єктивного контролю та відеоспостереження;

§ Канали зв’язку різних радіоелектронних пристроїв мобільних об’єктів (суден, літальних апаратів тощо);

§ Внутрішньоблокові і міжблочні зв’язку в складі радіоелектронної апаратури;

§ Канали зв’язку у побутовій та аматорської техніці;

§ Військова техніка та інші області спеціального застосування.

Крім каналізації сигналу, відрізки кабелю можуть використовуватися і для інших цілей:

§ Кабельні лінії затримки;

§ Чвертьхвильові трансформатори;

§ Симетрувальні і согласующие пристрої;

§ Фільтри і формувачі імпульсу.

 

Тип і застосування кабелів
RG-6	має більший діаметр в порівнянні з кабелем категорії RG-59, призначений для вищих частот, але може застосовуватися для широкосмугового передавання
RG-11	практично незамінний в тому випадку, коли потрібні передача даних на великі відстані (до 600 метрів). Застосовується для передачі цифрового і аналогового сигналу. Механічні, температурні та електричні характеристики дозволяють використовувати коаксіальний кабель RG-11 в кабельних трасах з несприятливими умовами експлуатації (підземні траси, повітряні лінії). Основною перевагою RG-11 є низький рівень загасання сигналу по кабелю. Цей тип коаксіального кабелю 75 Ом застосовується як розподільного кабелю у внутрішніх системах абонентського і кабельного телебачення, як кабель зв’язку в системах супутникових антен, для передачі високочастотних сигналів в різної електронної апаратури, трансмітер і ресиверах, комп’ютерах, радіо і телевізійних передавачах.
RG-59	для широкосмугового передавання, для передавання сигналу в системах відеоспостереження

Принцип дії

Електромагнітне поле коаксіального кабелю зосереджене в просторі міжпровідниками струму, тобто зовнішнього поля немає, і тому втрати на випромінювання в навколишній до коаксіального кабеля простір практично відсутні. Оскільки зовнішній провідник одночасно служить електромагнітним екраном, що захищає електричне коло струму від впливів ззовні, коаксіальний кабель має високий завадозахист і має відносно малі втрати енергії сигналів, які передаються. Для радіоприйому використовується, як правило, кабель, що має хвильовий опір 50 0 м.

 

40. Поясніть, для чого здійснюється скручування провідників у кабелі на витій парі.

n Кабелі на основі витих пар

n Вита пара (twisted pair) - вид

кабелю, який складається з однією

або декількох пар ізольованих

провідників скручених між собою

(з невеликим числом витків на одиницю довжини), покритих пластиковою оболонкою.

n Метою створення витків провідників є:

n підвищення зв'язку провідників однієї пари (електромагнітна перешкода однаково впливають на обидва дроти пари);

n зменшення електромагнітних завад від зовнішніх джерел;

зменшення взаємних наведень при передачі диференціальних сигналів

Скручування дротів знижує вплив зовнішніх перешкод на корисні сигнали.

Неекранована вита пара

Кабель на основі неекранованої витої пари (unshielded twisted-pair, UTP) використовується в багатьох мережах і є чотирма парами скручених між собою дротів, при цьому кожна пара ізольована від інших.

На кінцях кабелю UTP, як правило, використовується спеціальний роз'єм — RJ-коннектор (registered jack connector). Спочатку RJ-коннектор застосовувався для підключення до телефонної лінії, а зараз використовується в мережевих з'єднаннях і гарантує хороше і надійне підключення. Отже, може бути істотно понижена кількість потенційних джерел шуму в мережі.

Взагалі кажучи, кабель UTP більш схильний до електричних шумів і перешкод, чим інші типи носіїв. У свій час можна було сказати, що кабель UTP поступається в швидкості передачами даних іншим видам кабелів. Але зараз це вже не так. Фактично, сьогодні UTP є найшвидшим середовищем передачі даних на основі мідних провідників. Проте, в разі використання кабелю UTP, відстань між підсилювачами сигналу менша, ніж при використанні коаксіального кабелю.

Екранована вита пара

Кабель на основі екранованої витої пари (shielded twisted-pair, STP) об’єднує в собі методи екранування і скручування дротів. Призначений для використання в мережах передачі даних і правильно встановлений STP-кабель в порівнянні з UTP-кабелем має велику стійкість до електромагнітних і радіочастотних перешкод без істотного збільшення ваги або розміру кабелю. Кабель STP має всі переваги і недоліки кабелю UTP, але він краще захищає від всіх типів зовнішніх перешкод. Але кабель на основі екранованої витої пари дорожчий, ніж на основі неекранованої.

На відміну від коаксіального кабелю, в кабелі STP екран не є частиною ланцюга передачі даних.

 

Висновки

• У мережах для з'єднання абонентів використовуються три методи комутації: комутація каналів, комутація пакетів і комутація повідомлень.
• Як комутація каналів, так і комутація пакетів може бути або динамічною, або постійною.
• У мережах з комутацією каналів абонентів з'єднує складений канал, утворений комутаторами мережі по запиту одного з абонентів.
• Для спільного поділу каналів між комутаторами мережі декількома абонентськими каналами використовуються дві технології: частотного поділу каналу (FDM) і поділу каналу в часі (TDM). Частотний поділ характерний для аналогової модуляції сигналів, а тимчасове — для цифрового кодування.
• Мережі з комутацією каналів добре комутирують потоки даних постійної інтенсивності, наприклад потоки даних, що створювані співрозмовниками, які розмовляють по телефону, але не можуть перерозподіляти пропускну здатність магістральних каналів між потоками абонентських каналів динамічно.
• Мережі з комутацією пакетів були спеціально розроблені для ефективної передачі пульсуючого комп'ютерного трафіка. Буферизація пакетів різних абонентів у комутаторах дозволяє згладити нерівномірності інтенсивності трафіка кожного абонента і рівномірно завантажити канали зв'язку між комутаторами.
• Мережі з комутацією пакетів ефективно працюють в тому відношенні, що обсяг переданих даних від всіх абонентів мережі в одиницю часу більше, ніж при використанні мережі з комутацією каналів. Однак для кожної пари абонентів пропускна здатність мережі може виявитися нижче, ніж у мережі з комутацією каналів, за рахунок черг пакетів у комутаторах.
• Мережі з комутацією пакетів можуть працювати в одному з двох режимів: дейтаграмному чи режимі віртуальних каналів.
• Розмір пакета істотно впливає на продуктивність мережі. Звичайно пакети в мережах мають максимальний розмір у 1-4 Кбайт.
• Комутація повідомлень призначена для організації взаємодії користувачів у режимі off-line, коли не очікується негайної реакції на повідомлення. При цьому методі комутації повідомлення передається через кілька транзитних комп'ютерів, де вони цілком буферизуються на диску.

 

 

46. Поясніть комутацію пакетів. Наведіть переваги та недоліки цього методу комутації.

Комутація пакетів

 

• Дані нарізаються порціями - пакетами, кожен з яких обробляється комутаторами незалежно

• Не потрібно виконувати попередню процедуру встановлення з'єднання

• Кожен пакет містить адресу призначення і адресу відправника

Повідомлення - логічно завершена порція даних - запит на передачу файлу, відповідь на цей запит, увесь файл, що містить, і тому подібне

 

Пакет - одиниця передачі даних, розмір якої ніяк не пов'язаний з сенсом інформації, що передається

 

Кожний пакет містить заголовк, в якому вказується

• адресна інформація

• номер пакету, який буде використовуватися вузлом призначення для збірки повідомлення

 

Комутатори мають внутрішню буферну пам’ять для зберігання пакетів

Мережа з комутацією пакетів сповільнює процес взаємодії конкретної пари абонентів, проте підвищує пропускну спроможність мережі в цілому

 

Затримки в джерелі передачі

• час на передачу заголовка

• затримки, викликані інтервалами між передачею кожного наступного пакету

 

Затримки в кожному комутаторі

• час буферизації пакету

• час комутації, який складається з

• часу очікування пакету в черзі (змінна величина)

• і часу переміщення пакету у вихідний порт

Комутація пакетів

Пропускна спроможність мережі для абонентів невідома, затримки передачі носять випадковий характер

Мережа завжди готова прийняти дані від абонента

Ресурси мережі використовуються ефективно при передачі пульсуючого трафіку

Адреса передається з кожним пакетом

Комутація пакетів застосовується

для передачі пульсуючого трафіку зі змінною швидкістю і не чутливого до затримок. Приклад: передача текстових документів, перегляд Web- сторінок.

Недоліки - немає гарантій пропускної спроможності, змінні затримки - складно передавати потоковий трафік реального часу - мову, відео

 

 

Поясніть метод FDMA.

FDMA (англ. Frequency Division Multiple Access - множинний доступ з поділом каналів по частоті) - спосіб використання радіочастот, коли в одному частотному діапазоні знаходиться тільки один абонент, різні абоненти використовують різні частоти в межах соти. Є застосуванням частотного мультиплексування (FDM) у радіозв'язку.

Тому, поки початковий запит не закінчений, канал закритий до інших сеансів зв'язку. Повна дуплексний (Full-Duplex) FDMA передача використовує два канали, один для передачі, інший для прийому. FDMA використовувався в першому поколінні (1G) аналогової зв'язку і цей принцип реалізований в стандартах GSM (спільно з TDMA), AMPS, N-AMPS, NMT, ETACS (американський стандарт).

При частотному методі мультиплексування FDM (FDM - Frequency Division Multiplexing) кожен інформаційний потік передається по фізичному каналу на відповідній частоті - піднесе ƒпн. Якщо в якості фізичного каналу виступає оптичне випромінювання - оптична несуча, то вона модулюється за інтенсивністю груповим інформаційним сигналом, спектр якого складається з ряду частот піднесуча, кількість яких дорівнює кількості компонентних інформаційних потоків. Частота поднесущей кожного каналу вибирається виходячи з умови ƒпн ≥ 10ƒвчп, де ƒпн - частота піднесе, ƒвчп - верхня частота спектру інформаційного потоку. Частотний інтервал між поднесущими Δƒпн вибирається з умови Δƒпн ≥ ƒвчп. На приймальній стороні оптична несуча потрапляє на фотодетектор, на навантаженні якого виділяється електричний груповий потік, що надходить після посилення в широкосмуговому підсилювачі прийому на входи вузькосмугових фільтрів, центральна частота пропускання яких дорівнює одній з піднесуть частот.

 

Поясніть метод WDMA.

Метод WDM дозволяє збільшити швидкості передачі інформації в волоконно-оптичній лінії зв'язку за рахунок одночасної передачі по одному волокну декількох TDM каналів на різних довжинах хвиль. У системах WDM до оконечному електронного обладнання пред'являються такі ж вимоги, як і в системах TDM, для решти обладнання пропускна здатність обмежується лише самими каналами. Повна пропускна здатність лінії зв'язку не обмежена пропускною здатністю використовуваних електронних компонентів. При необхідності необхідна пропускна здатність досягається шляхом додавання / видалення оптичних несучих. Кожен канал електрозв'язку, утворений ЦСП, обробляється в системі WDM як окремий канал на окремій довжині хвилі.

Суть цього методу полягає в тому, що k інформаційних цифрових потоків, (їх кількість може бути 2, 4, 8, 32.. i.. k), які переносяться кожен на своїй оптичної несучої на довжині хвилі λm і рознесених у просторі, за допомогою спеціальних пристроїв - оптичних мультиплексорів (ОМ) - об'єднуються в один оптичний потік λ1.. λm, після чого він вводиться в оптичне волокно. На приймальній стороні проводиться зворотна операція демультиплексування

Поясніть метод TDMA

 

Що таке TDMA:

TDMA (Time Division Multiple Access) - множинний доступ з тимчасовим поділом. Це один з трьох основних методів множинного доступу, тобто способів поділу спільного ресурсу каналу зв'язку між учасниками інформаційного обміну. TDMA широко застосовується в стандартах другого покоління мобільного зв'язку таких як, наприклад, GSM (Global System for Mobile Сommunications).

 

.

Структура циклу TDMA

Як працює TDMA:

- В основі дії TDMA лежить конвертація аудіо-сигналу в цифровий сигнал; цей сигнал потім розділяється на деяке число пакетів тривалістю в кілька мілісекунд кожен. На короткий проміжок часу призначається один частотний канал, а потім відбувається перекидання сигналу на інший канал. Цифрові фрагменти з одного передавача займають різні тайм-слоти в декількох смугах одночасно. У методі доступу TDMA три користувачі одночасно ділять несучу частоту в 30 кГц. Метод доступу на основі TDMA використовується в європейському цифровому стандарті GSM, а також в японському цифровому стандарті.

 

Перевага TDMA:

- забезпечує можливість використання в операційних системах вдосконалених мереж, та введення в персональні системи PCS деяких дійсно важливих функцій. В даний час TDMA є доступною, схваленою до застосування технологією, комерційно використовується в багатьох системах.

Прогнози щодо використання: