Σκεύη, εξαρτήματα. Υλική υλοποίηση μεταφοράς δεδομένων Βασικές έννοιες κρυπτογραφίας

Διαβάστε επίσης:

Α) με τον προσδιορισμό των τιμών των χαρακτηριστικών που ελέγχονται από τις μετρούμενες τιμές με υπολογισμό ή σύγκριση με τις δεδομένες τιμές·
Αριθμός εισιτηρίου 55 Τεχνολογία πολυμέσων. Ταξινόμηση εργαλείων λογισμικού για εργασία με δεδομένα πολυμέσων
Στην αρχή και στο τέλος μιας ραδιοφωνικής ανταλλαγής, πρέπει να δίνονται διακριτικά κλήσης.
Τύποι ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ MPS και περιφερειακών συσκευών.
Ερώτηση. Η ουσία του ελληνισμού: οικονομία, πολιτική δομή, κοινωνική δομή (με το παράδειγμα ενός από τα κράτη).
Φλεγμονή: 1) ορισμός και αιτιολογία 2) τερματολογία και ταξινόμηση 3) φάσεις και η μορφολογία τους 4) ρύθμιση της φλεγμονής 5) εκβάσεις.
Κρατική Δούμα της Ομοσπονδιακής Συνέλευσης (εξουσίες, διαδικασία εκλογής, λόγοι διάλυσης, εσωτερική δομή, πράξεις).

Τοπολογία Το σύστημα σχέσεων μεταξύ στοιχείων ενός δικτύου Windows. Όταν εφαρμόζεται στην αναπαραγωγή Active Directory, η τοπολογία καταλήγει στο σύνολο των συνδέσεων που χρησιμοποιούνται από τους ελεγκτές τομέα για να επικοινωνούν μεταξύ τους.

(1) Τα δίκτυα υπολογιστών εφαρμόζουν την επεξεργασία πληροφοριών M204, M205

παράλληλο

τοπικός

●διανέμεται

αμφίδρομος

(1)Η διεύθυνση ιστοσελίδας για προβολή σε πρόγραμμα περιήγησης ξεκινά με:

ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ LAN

Λόγοι συνδυασμού LAN

Ένα σύστημα LAN που δημιουργήθηκε σε ένα ορισμένο στάδιο ανάπτυξης με την πάροδο του χρόνου παύει να ικανοποιεί τις ανάγκες όλων των χρηστών και τότε προκύπτει το πρόβλημα της επέκτασης της λειτουργικότητάς του. Μπορεί να είναι απαραίτητο να συνδυαστούν μέσα σε μια εταιρεία διάφορα LAN που εμφανίστηκαν στα διάφορα τμήματα και υποκαταστήματά της σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, τουλάχιστον για να οργανωθεί η ανταλλαγή δεδομένων με άλλα συστήματα. Το πρόβλημα της επέκτασης της διαμόρφωσης του δικτύου μπορεί να λυθεί τόσο σε περιορισμένο χώρο όσο και με πρόσβαση στο εξωτερικό περιβάλλον.

Η επιθυμία να αποκτήσετε πρόσβαση σε ορισμένους πόρους πληροφοριών μπορεί να απαιτεί τη σύνδεση ενός LAN σε δίκτυα υψηλότερου επιπέδου.

Στην απλούστερη έκδοση, η ενοποίηση LAN είναι απαραίτητη για την επέκταση του δικτύου στο σύνολό του, αλλά οι τεχνικές δυνατότητες του υπάρχοντος δικτύου έχουν εξαντληθεί και δεν μπορούν να συνδεθούν νέοι συνδρομητές σε αυτό. Μπορείτε να δημιουργήσετε μόνο ένα άλλο LAN και να το συνδυάσετε με ένα υπάρχον, χρησιμοποιώντας μία από τις μεθόδους που αναφέρονται παρακάτω.

Μέθοδοι συνδυασμού LAN

Γέφυρα.Η απλούστερη επιλογή για το συνδυασμό ενός LAN είναι ο συνδυασμός πανομοιότυπων δικτύων σε περιορισμένο χώρο. Το φυσικό μέσο μετάδοσης επιβάλλει περιορισμούς στο μήκος του καλωδίου δικτύου. Εντός του επιτρεπόμενου μήκους, δημιουργείται ένα τμήμα δικτύου - ένα τμήμα δικτύου. Για να συνδυαστούν τμήματα δικτύου, χρησιμοποιούνται γέφυρες.

Γέφυρα- μια συσκευή που συνδέει δύο δίκτυα χρησιμοποιώντας τις ίδιες μεθόδους μεταφοράς δεδομένων.

Τα δίκτυα που συνδέει η γέφυρα πρέπει να έχουν τα ίδια επίπεδα δικτύου με το μοντέλο αλληλεπίδρασης ανοιχτών συστημάτων τα χαμηλότερα επίπεδα μπορεί να έχουν κάποιες διαφορές.

Για ένα δίκτυο προσωπικών υπολογιστών, μια γέφυρα είναι ένας ξεχωριστός υπολογιστής με ειδικό λογισμικό και πρόσθετο εξοπλισμό. Μια γέφυρα μπορεί να συνδέσει δίκτυα διαφορετικών τοπολογιών, αλλά με τον ίδιο τύπο λειτουργικών συστημάτων δικτύου.

Οι γέφυρες μπορεί να είναι τοπικές ή απομακρυσμένες.

ΤοπικόςΟι γέφυρες συνδέουν δίκτυα που βρίσκονται σε περιορισμένη περιοχή μέσα σε ένα υπάρχον σύστημα.

ΔιαγράφηκεΟι γέφυρες συνδέουν γεωγραφικά διασκορπισμένα δίκτυα χρησιμοποιώντας εξωτερικά κανάλια επικοινωνίας και μόντεμ.

Οι τοπικές γέφυρες, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε εσωτερικές και εξωτερικές.

ΟικιακόςΟι γέφυρες βρίσκονται συνήθως σε έναν από τους υπολογιστές ενός δεδομένου δικτύου και συνδυάζουν τη λειτουργία μιας γέφυρας με τη λειτουργία ενός υπολογιστή συνδρομητή. Η επέκταση των λειτουργιών πραγματοποιείται με την εγκατάσταση μιας πρόσθετης κάρτας δικτύου.

ΕξωτερικόςΟι γέφυρες απαιτούν τη χρήση ξεχωριστού υπολογιστή με ειδικό λογισμικό για την εκτέλεση των λειτουργιών τους.

Router (router). Ένα σύνθετο δίκτυο, το οποίο είναι μια σύνδεση πολλών δικτύων, απαιτεί μια ειδική συσκευή. Η αποστολή αυτής της συσκευής είναι να στείλει ένα μήνυμα στον παραλήπτη στο επιθυμητό δίκτυο. Αυτή η συσκευή ονομάζεται m δρομολογητή.

Ένας δρομολογητής ή δρομολογητής είναι μια συσκευή που συνδέει δίκτυα διαφορετικών τύπων, αλλά χρησιμοποιεί το ίδιο λειτουργικό σύστημα.

Ένας δρομολογητής εκτελεί τις λειτουργίες του στο επίπεδο δικτύου, επομένως εξαρτάται από τα πρωτόκολλα επικοινωνίας, αλλά δεν εξαρτάται από τον τύπο του δικτύου. Χρησιμοποιώντας δύο διευθύνσεις - τη διεύθυνση δικτύου και τη διεύθυνση κεντρικού υπολογιστή, ο δρομολογητής επιλέγει μοναδικά έναν συγκεκριμένο σταθμό δικτύου.

Παράδειγμα 6.7.Είναι απαραίτητο να δημιουργήσετε μια σύνδεση με έναν συνδρομητή τηλεφωνικού δικτύου που βρίσκεται σε άλλη πόλη. Αρχικά, καλείται η διεύθυνση του τηλεφωνικού δικτύου αυτής της πόλης - ο κωδικός περιοχής. Στη συνέχεια - η διεύθυνση κόμβου αυτού του δικτύου - αριθμός τηλεφώνου συνδρομητής ΛειτουργίεςΟ δρομολογητής εκτελείται από εξοπλισμό PBX.

Ο δρομολογητής μπορεί επίσης να επιλέξει την καλύτερη διαδρομή για τη μετάδοση ενός μηνύματος σε έναν συνδρομητή δικτύου, φιλτράρει τις πληροφορίες που διέρχονται από αυτό, στέλνοντας σε ένα από τα δίκτυα μόνο τις πληροφορίες που του απευθύνονται.

Επιπλέον, ο δρομολογητής παρέχει εξισορρόπηση φορτίου στο δίκτυο ανακατευθύνοντας τις ροές μηνυμάτων μέσω ελεύθερων καναλιών επικοινωνίας.

Πύλη. Για να συνδυαστούν LAN εντελώς διαφορετικών τύπων, που λειτουργούν με σημαντικά διαφορετικά πρωτόκολλα, παρέχονται ειδικές «συσκευές - πύλες.

Μια πύλη είναι μια συσκευή που σας επιτρέπει να οργανώσετε την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ δύο δικτύων χρησιμοποιώντας διαφορετικά πρωτόκολλα επικοινωνίας.

Η πύλη εκτελεί τις λειτουργίες της σε επίπεδα πάνω από το επίπεδο δικτύου. Δεν εξαρτάται από το χρησιμοποιούμενο μέσο μετάδοσης, αλλά εξαρτάται από τα πρωτόκολλα ανταλλαγής δεδομένων που χρησιμοποιούνται. Συνήθως μια πύλη μετατρέπεται μεταξύ δύο πρωτοκόλλων.

Χρησιμοποιώντας πύλες, μπορείτε να συνδέσετε ένα τοπικό δίκτυο στον κεντρικό υπολογιστή, καθώς και να συνδέσετε ένα τοπικό δίκτυο σε ένα παγκόσμιο.

Παράδειγμα 6.8.Είναι απαραίτητο να ενωθούν τα τοπικά δίκτυα που βρίσκονται σε διαφορετικές πόλεις. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί χρησιμοποιώντας ένα παγκόσμιο δίκτυο δεδομένων. Ένα τέτοιο δίκτυο είναι ένα δίκτυο μεταγωγής πακέτων που βασίζεται στο πρωτόκολλο X.25. Χρησιμοποιώντας μια πύλη, το τοπικό δίκτυο συνδέεται με το δίκτυο X.25. Η πύλη εκτελεί τις απαραίτητες μετατροπές πρωτοκόλλου και διασφαλίζει την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ των δικτύων.

Οι γέφυρες, οι δρομολογητές, ακόμη και οι πύλες κατασκευάζονται με τη μορφή πλακών που εγκαθίστανται σε υπολογιστές. Μπορούν να εκτελέσουν τις λειτουργίες τους τόσο με τη λειτουργία του πλήρους διαχωρισμού των λειτουργιών όσο και με τον τρόπο συνδυασμού τους με τις λειτουργίες ενός σταθμού εργασίας δικτύου υπολογιστών.

(1) Ένας υπολογιστής που έχει 2 κάρτες δικτύου και είναι σχεδιασμένος να συνδέει δίκτυα ονομάζεται:

Δρομολογητής

Ενισχυτής

Διακόπτης

(1) Μια συσκευή που μετατρέπει πολλά κανάλια επικοινωνίας σε ένα με διαίρεση συχνότητας ονομάζεται...

επαναληπτικός

●κόμβος

πολυπλέκτης μετάδοσης δεδομένων

ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Μέθοδοι μετάδοσης ψηφιακών πληροφοριών

Τα ψηφιακά δεδομένα μεταδίδονται κατά μήκος του αγωγού αλλάζοντας την τάση ρεύματος: χωρίς τάση - "O", παρούσα τάση - "1". Υπάρχουν δύο τρόποι μετάδοσης πληροφοριών μέσω ενός φυσικού μέσου μετάδοσης: ψηφιακός και αναλογικός.

Σημειώσεις: 1. Εάν όλοι οι συνδρομητές ενός δικτύου υπολογιστών μεταδίδουν δεδομένα μέσω ενός καναλιού στην ίδια συχνότητα, ένα τέτοιο κανάλι ονομάζεται στενής ζώνης(περνά μια συχνότητα).

2. Εάν κάθε συνδρομητής λειτουργεί με τη δική του συχνότητα σε ένα κανάλι, τότε καλείται ένα τέτοιο κανάλι ευρυζωνικότητα(περνά πολλές συχνότητες). Η χρήση ευρυζωνικών καναλιών σάς επιτρέπει να εξοικονομείτε την ποσότητα τους, αλλά περιπλέκει τη διαδικασία διαχείρισης της ανταλλαγής δεδομένων.

Στο ψηφιακόή μέθοδος μετάδοσης στενής ζώνης(Εικ. 6.10) τα δεδομένα μεταδίδονται στη φυσική τους μορφή σε μία μόνο συχνότητα. Η μέθοδος στενής ζώνης επιτρέπει τη μετάδοση μόνο ψηφιακών πληροφοριών, διασφαλίζει ότι μόνο δύο χρήστες μπορούν να χρησιμοποιούν το μέσο μετάδοσης ανά πάσα στιγμή και επιτρέπει την κανονική λειτουργία μόνο σε περιορισμένη απόσταση (μήκος γραμμής επικοινωνίας όχι μεγαλύτερο από 1000 m). Ταυτόχρονα, η μέθοδος μετάδοσης στενής ζώνης παρέχει υψηλές ταχύτητες ανταλλαγής δεδομένων - έως 10 Mbit/s και σας επιτρέπει να δημιουργείτε εύκολα διαμορφώσιμα δίκτυα υπολογιστών. Η συντριπτική πλειοψηφία των τοπικών δικτύων χρησιμοποιεί μετάδοση στενής ζώνης.

Ρύζι. 6.10. Ψηφιακή μέθοδος μετάδοσης

ΑναλογικόΗ μέθοδος μετάδοσης ψηφιακών δεδομένων (Εικ. 6.11) παρέχει ευρυζωνική μετάδοση μέσω της χρήσης σημάτων διαφορετικών συχνοτήτων φορέα σε ένα κανάλι.

Με τη μέθοδο αναλογικής μετάδοσης, οι παράμετροι του σήματος φέρουσας συχνότητας ελέγχονται για τη μετάδοση ψηφιακών δεδομένων μέσω του καναλιού επικοινωνίας.

Το σήμα φέρουσας συχνότητας είναι μια αρμονική ταλάντωση που περιγράφεται από την εξίσωση: "

A r = A r max sin(atf+9 0),

όπου Xmax είναι το πλάτος των ταλαντώσεων. συχνότητα συν-ταλάντωσης. t- χρόνος; f 0 - αρχική φάση ταλαντώσεων.

Μπορείτε να μεταδώσετε ψηφιακά δεδομένα μέσω αναλογικού καναλιού ελέγχοντας μία από τις παραμέτρους του σήματος φέρουσας συχνότητας: πλάτος, συχνότητα ή φάση. Δεδομένου ότι είναι απαραίτητη η μετάδοση δεδομένων σε δυαδική μορφή (ακολουθία μονάδων και μηδενικών), μπορούν να προταθούν οι ακόλουθες μέθοδοι ελέγχου (διαμόρφωση):πλάτος, συχνότητα, φάση.

Ο ευκολότερος τρόπος για να κατανοήσετε την αρχή είναι εύροςδιαμόρφωση: "O" - χωρίς σήμα, δηλ. χωρίς ταλαντώσεις φέρουσας συχνότητας. "1" - παρουσία σήματος, δηλ. παρουσία ταλαντώσεων φέρουσας συχνότητας. Υπάρχουν ταλαντώσεις - μία, όχι ταλαντώσεις - μηδέν (Εικ. 6.11 ΕΝΑ).

ΣυχνότηταΗ διαμόρφωση περιλαμβάνει τη μετάδοση σημάτων 0 και 1 σε διαφορετικές συχνότητες. Όταν μετακινείστε από το 0 στο 1 και από το 1 στο 0, το σήμα της φέρουσας συχνότητας αλλάζει (Εικ. 6.116).

Το πιο δύσκολο πράγμα να καταλάβεις είναι φάσηδιαμόρφωση. Η ουσία του είναι ότι όταν μετακινείται από το 0 στο 1 και από το 1 στο 0, η φάση των ταλαντώσεων αλλάζει, δηλ. την κατεύθυνσή τους (Εικ. 6.11 V).

Σε υψηλού επιπέδου ιεραρχικά δίκτυα - παγκόσμια και περιφερειακά - χρησιμοποιείται επίσης ευρυζωνική μετάδοση,που προβλέπει ότι κάθε συνδρομητής μπορεί να λειτουργεί με τη δική του συχνότητα εντός ενός καναλιού. Αυτό εξασφαλίζει την αλληλεπίδραση μεγάλου αριθμού συνδρομητών με υψηλούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων.

Η μετάδοση ευρείας ζώνης σάς επιτρέπει να συνδυάσετε τη μετάδοση ψηφιακών δεδομένων, εικόνας και ήχου σε ένα κανάλι, κάτι που είναι απαραίτητη προϋπόθεση των σύγχρονων συστημάτων πολυμέσων.

Παράδειγμα 6.5.Ένα τυπικό αναλογικό κανάλι είναι ένα τηλεφωνικό κανάλι. Όταν ο συνδρομητής σηκώνει το ακουστικό, ακούει ένα ομοιόμορφο ηχητικό σήμα - αυτό είναι το σήμα συχνότητας φορέα. Δεδομένου ότι βρίσκεται στην περιοχή συχνοτήτων ήχου, ονομάζεται σήμα τόνου. Για τη μετάδοση ομιλίας μέσω ενός τηλεφωνικού καναλιού, είναι απαραίτητο να ελέγχετε το σήμα της φέρουσας συχνότητας - να το διαμορφώνετε. Οι ήχοι που λαμβάνονται από το μικρόφωνο μετατρέπονται σε ηλεκτρικά σήματα, τα οποία, με τη σειρά τους, διαμορφώνουν το σήμα της φέρουσας συχνότητας. Κατά τη μετάδοση ψηφιακών πληροφοριών, ο έλεγχος πραγματοποιείται από byte πληροφοριών - μια ακολουθία μονάδων και μηδενικών.

Σκεύη, εξαρτήματα

Για να εξασφαλιστεί η μεταφορά πληροφοριών από έναν υπολογιστή στο περιβάλλον επικοινωνίας, είναι απαραίτητο να συντονιστούν τα σήματα της εσωτερικής διεπαφής του υπολογιστή με τις παραμέτρους των σημάτων που μεταδίδονται μέσω των καναλιών επικοινωνίας. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να εκτελεστεί τόσο φυσική αντιστοίχιση (σχήμα, πλάτος και διάρκεια του σήματος) όσο και αντιστοίχιση κώδικα.

Οι τεχνικές συσκευές που εκτελούν τις λειτουργίες της διασύνδεσης ενός υπολογιστή με κανάλια επικοινωνίας ονομάζονται προσαρμογείςή προσαρμογείς δικτύου.Ένας προσαρμογέας παρέχει σύζευξη με έναν υπολογιστή ενός καναλιού επικοινωνίας.

Ρύζι. 6.11. Μέθοδοι μετάδοσης ψηφιακών πληροφοριών μέσω αναλογικού σήματος: ΕΝΑ- διαμόρφωση πλάτους. σι- συχνότητα V- φάση

Εκτός από προσαρμογείς μονού καναλιούχρησιμοποιούνται επίσης συσκευές πολλαπλών καναλιών - πολυπλέκτης μετάδοσης δεδομένωνή απλά πολυπλέκτης.

Πολυπλέκτης μετάδοσης δεδομένων- μια συσκευή για τη διασύνδεση ενός υπολογιστή με πολλά κανάλια επικοινωνίας.

Οι πολυπλέκτης μετάδοσης δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν σε συστήματα τηλεεπεξεργασίας - το πρώτο βήμα προς τη δημιουργία δικτύων υπολογιστών. Αργότερα, με την εμφάνιση δικτύων με πολύπλοκες διαμορφώσεις και μεγάλο αριθμό συστημάτων συνδρομητών, άρχισαν να χρησιμοποιούνται ειδικοί επεξεργαστές επικοινωνίας για την υλοποίηση λειτουργιών διασύνδεσης.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, για τη μετάδοση ψηφιακών πληροφοριών μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας, είναι απαραίτητο να μετατραπεί μια ροή bit σε αναλογικά σήματα και κατά τη λήψη πληροφοριών από ένα κανάλι επικοινωνίας σε υπολογιστή, να εκτελέσετε την αντίθετη ενέργεια - να μετατρέψετε τα αναλογικά σήματα σε μια ροή bit που μπορεί να επεξεργαστεί ο υπολογιστής. Τέτοιοι μετασχηματισμοί εκτελούνται από μια ειδική συσκευή - mod φάτε.

Μοντέμ- μια συσκευή που διαμορφώνει και αποδιαμορφώνει σήματα πληροφοριών κατά τη μετάδοση τους από έναν υπολογιστή σε ένα κανάλι επικοινωνίας και κατά τη λήψη τους από ένα κανάλι επικοινωνίας σε έναν υπολογιστή.

Το πιο ακριβό στοιχείο ενός δικτύου υπολογιστών είναι το κανάλι επικοινωνίας. Ως εκ τούτου, κατά την κατασκευή ενός αριθμού δικτύων υπολογιστών, προσπαθούν να εξοικονομήσουν κανάλια επικοινωνίας με την εναλλαγή πολλών εσωτερικών καναλιών επικοινωνίας σε ένα εξωτερικό. Για την εκτέλεση λειτουργιών μεταγωγής, χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές - κόμβους.

Κεντρικό σημείο- μια συσκευή που μετατρέπει πολλά κανάλια επικοινωνίας σε ένα μέσω της διαίρεσης συχνότητας.

Σε ένα LAN, όπου το φυσικό μέσο μετάδοσης είναι ένα καλώδιο περιορισμένου μήκους, χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές για την αύξηση του μήκους του δικτύου - επαναλήπτες.

Επαναληπτικός- συσκευή που διασφαλίζει τη διατήρηση του σχήματος και του πλάτους του σήματος κατά τη μετάδοση του σε απόσταση μεγαλύτερη από αυτή που παρέχεται από αυτόν τον τύπο φυσικού μέσου μετάδοσης.

Υπάρχουν τοπικοί και απομακρυσμένοι επαναλήπτες. Τοπικόςοι επαναλήπτες σάς επιτρέπουν να συνδέσετε θραύσματα δικτύου που βρίσκονται σε απόσταση έως και 50 m και μακρινός- έως 2000 μ.

Χαρακτηριστικά δικτύου επικοινωνίας

Για να αξιολογήσετε την ποιότητα ενός δικτύου επικοινωνίας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

■ Ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων μέσω του καναλιού επικοινωνίας.

■ χωρητικότητα καναλιού επικοινωνίας.

■ αξιοπιστία της μεταφοράς πληροφοριών.

■ αξιοπιστία του καναλιού επικοινωνίας και των μόντεμ.

Ρυθμός μεταφοράς δεδομένωνμέσω ενός καναλιού επικοινωνίας μετριέται με τον αριθμό των bits πληροφοριών που μεταδίδονται ανά μονάδα χρόνου - ένα δευτερόλεπτο.

Θυμάμαι!Η μονάδα ταχύτητας μεταφοράς δεδομένων είναι bit ανά δευτερόλεπτο.

Σημείωση.Η μονάδα μέτρησης ταχύτητας που χρησιμοποιείται συχνά είναι το baud. Το Baud είναι ο αριθμός των αλλαγών κατάστασης του μέσου μετάδοσης ανά δευτερόλεπτο. Έτσι ΠωςΚάθε αλλαγή κατάστασης μπορεί να αντιστοιχεί σε πολλά bit δεδομένων πραγματικόςταχύτητα μέσα κομμάτιαανά δευτερόλεπτο μπορεί να υπερβεί τον ρυθμό baud.

Η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων εξαρτάται από τον τύπο και την ποιότητα του καναλιού επικοινωνίας, τον τύπο των μόντεμ που χρησιμοποιούνται και τη μέθοδο συγχρονισμού που υιοθετείται.

Έτσι, για τα ασύγχρονα μόντεμ και ένα κανάλι τηλεφωνικής επικοινωνίας, το εύρος ταχύτητας είναι 300 - 9600 bps και για τα σύγχρονα μόντεμ - 1200 - 19200 bps.

Για τους χρήστες δικτύων υπολογιστών, αυτό που έχει σημασία δεν είναι αφηρημένα bit ανά δευτερόλεπτο, αλλά πληροφορίες, η μονάδα μέτρησης των οποίων είναι byte ή χαρακτήρες. Επομένως, ένα πιο βολικό χαρακτηριστικό ενός καναλιού είναι αυτό διακίνηση,που υπολογίζεται από τον αριθμό των χαρακτήρων που μεταδίδονται μέσω του καναλιού ανά μονάδα χρόνου - ένα δευτερόλεπτο. Σε αυτήν την περίπτωση, όλοι οι χαρακτήρες υπηρεσίας περιλαμβάνονται στο μήνυμα. Η θεωρητική απόδοση καθορίζεται από τον ρυθμό μεταφοράς δεδομένων. Η πραγματική απόδοση εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της μεθόδου μετάδοσης, της ποιότητας του καναλιού επικοινωνίας, των συνθηκών λειτουργίας του και της δομής του μηνύματος.

Θυμάμαι!Η μονάδα μέτρησης για τη χωρητικότητα του καναλιού επικοινωνίας είναι ψηφίο ανά δευτερόλεπτο.

Ένα βασικό χαρακτηριστικό οποιουδήποτε συστήματος επικοινωνίας δικτύου είναι αξιοπιστίαμεταδιδόμενες πληροφορίες. Δεδομένου ότι με βάση την επεξεργασία πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση του αντικειμένου ελέγχου, λαμβάνονται αποφάσεις σχετικά με τη μία ή την άλλη πορεία της διαδικασίας, η τύχη του αντικειμένου μπορεί τελικά να εξαρτάται από την αξιοπιστία των πληροφοριών. Η αξιοπιστία της μετάδοσης πληροφοριών αξιολογείται ως ο λόγος του αριθμού των λανθασμένα μεταδιδόμενων χαρακτήρων προς τον συνολικό αριθμό των μεταδιδόμενων χαρακτήρων. Το απαιτούμενο επίπεδο αξιοπιστίας πρέπει να παρέχεται τόσο από τον εξοπλισμό όσο και από το κανάλι επικοινωνίας. Είναι ακατάλληλο να χρησιμοποιείτε ακριβό εξοπλισμό εάν το κανάλι επικοινωνίας δεν πληροί τις απαραίτητες απαιτήσεις σχετικά με το επίπεδο αξιοπιστίας. *

Θυμάμαι!Μονάδα αξιοπιστίας: αριθμός σφαλμάτων ανά πρόσημο - σφάλματα/σύμβολο.

Για δίκτυα υπολογιστών, αυτή η ένδειξη πρέπει να είναι εντός 10 -6 - 10~ 7 σφαλμάτων/σύμβολο, δηλ. Επιτρέπεται ένα σφάλμα ανά εκατομμύριο χαρακτήρες που μεταδίδονται ή ανά δέκα εκατομμύρια χαρακτήρες που μεταδίδονται.

Τελικά, αξιοπιστίαενός συστήματος επικοινωνίας καθορίζεται είτε από την αναλογία χρόνου λειτουργίας στο συνολικό χρόνο λειτουργίας, είτε από τον μέσο χρόνο μεταξύ των βλαβών. Το δεύτερο χαρακτηριστικό σας επιτρέπει να αξιολογήσετε πιο αποτελεσματικά την αξιοπιστία του συστήματος.

Θυμάμαι!Μονάδα μέτρησης αξιοπιστίας: μέσος χρόνος μεταξύ αστοχιών - ώρα.

Για δίκτυα υπολογιστών, ο μέσος χρόνος μεταξύ των βλαβών πρέπει να είναι αρκετά μεγάλος και να ανέρχεται σε τουλάχιστον αρκετές χιλιάδες ώρες.

226 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. ΔΙΚΤΥΑ Η/Υ

6.3. ΤΟΠΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ Η/Υ

Χαρακτηριστικά οργάνωσης LAN

Τυπικές τοπολογίες LAN και μέθοδοι πρόσβασης

Συγχώνευση LAN

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ LAN

Λειτουργικές ομάδες συσκευών στο δίκτυο

Ο κύριος σκοπός κάθε δικτύου υπολογιστών είναι να παρέχει πληροφορίες και υπολογιστικούς πόρους στους χρήστες που είναι συνδεδεμένοι σε αυτό.

Από αυτή την άποψη, ένα τοπικό δίκτυο μπορεί να θεωρηθεί ως μια συλλογή διακομιστών και σταθμών εργασίας.

Υπηρέτης- έναν υπολογιστή συνδεδεμένο στο δίκτυο και παρέχει τα πλεονεκτήματά του παρόχους ορισμένων υπηρεσιών.

Διακομιστέςμπορεί να εκτελέσει αποθήκευση δεδομένων, διαχείριση βάσης δεδομένων, απομακρυσμένη επεξεργασία εργασιών, εκτύπωση εργασιών και μια σειρά από άλλες λειτουργίες που μπορεί να χρειάζονται οι χρήστες του δικτύου. Ο διακομιστής είναι η πηγή των πόρων του δικτύου.

Σταθμός εργασίας- έναν προσωπικό υπολογιστή συνδεδεμένο σε ένα δίκτυο μέσω του οποίου ο χρήστης αποκτά πρόσβαση στους πόρους του.

Σταθμός εργασίαςΤο δίκτυο λειτουργεί τόσο σε δικτυακό όσο και σε τοπικό τρόπο λειτουργίας. Είναι εξοπλισμένο με δικό του λειτουργικό σύστημα (MS DOS, Windows κ.λπ.) και παρέχει στον χρήστη όλα τα απαραίτητα εργαλεία για την επίλυση εφαρμοζόμενων προβλημάτων.

Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί σε έναν τύπο διακομιστή - έναν διακομιστή αρχείων. Στην κοινή ορολογία, το συντομευμένο όνομα είναι αποδεκτό για αυτό - διακομιστή αρχείων.

Ο διακομιστής αρχείων αποθηκεύει τα δεδομένα των χρηστών του δικτύου και τους παρέχει πρόσβαση σε αυτά τα δεδομένα. Πρόκειται για έναν υπολογιστή με μεγάλη χωρητικότητα μνήμης RAM, σκληρούς δίσκους υψηλής χωρητικότητας και πρόσθετες μονάδες μαγνητικής ταινίας (streamers).

Λειτουργεί κάτω από ένα ειδικό λειτουργικό σύστημα που παρέχει ταυτόχρονη πρόσβαση στα δεδομένα που βρίσκονται σε αυτό από χρήστες του δικτύου.

Ο διακομιστής αρχείων εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες: αποθήκευση δεδομένων, αρχειοθέτηση δεδομένων, συγχρονισμός αλλαγών δεδομένων από διαφορετικούς χρήστες, μεταφορά δεδομένων.

Για πολλές εργασίες, η χρήση ενός διακομιστή αρχείων δεν αρκεί. Στη συνέχεια, αρκετοί διακομιστές μπορούν να συμπεριληφθούν στο δίκτυο. Είναι επίσης δυνατή η χρήση μίνι-υπολογιστών ως διακομιστές αρχείων.

Διαχείριση της αλληλεπίδρασης συσκευών στο δίκτυο

Πληροφοριακά συστήματα που έχουν δημιουργηθεί με βάση δίκτυα υπολογιστών παρέχουν λύσεις στις ακόλουθες εργασίες: αποθήκευση δεδομένων, επεξεργασία δεδομένων, οργάνωση της πρόσβασης των χρηστών στα δεδομένα, μεταφορά δεδομένων και αποτελέσματα επεξεργασίας δεδομένων στους χρήστες.

Στα κεντρικά συστήματα επεξεργασίας, αυτές οι λειτουργίες εκτελούνταν από τον κεντρικό υπολογιστή (Mainframe, Host).

Τα δίκτυα υπολογιστών εφαρμόζουν κατανεμημένη επεξεργασία δεδομένων. Η επεξεργασία δεδομένων σε αυτήν την περίπτωση κατανέμεται μεταξύ δύο αντικειμένων: πελάτηςΚαι υπηρέτης.

Πελάτης- χρήστης εργασίας, σταθμού εργασίας ή δικτύου υπολογιστών.

Κατά την επεξεργασία των δεδομένων, ο πελάτης μπορεί να δημιουργήσει ένα αίτημα στον διακομιστή για να εκτελέσει πολύπλοκες διαδικασίες, να διαβάσει ένα αρχείο, να αναζητήσει πληροφορίες σε μια βάση δεδομένων κ.λπ.

Ο διακομιστής που ορίστηκε προηγουμένως εκπληρώνει το αίτημα που ελήφθη από τον πελάτη. Τα αποτελέσματα του αιτήματος διαβιβάζονται στον πελάτη. Ο διακομιστής παρέχει αποθήκευση δημόσιων δεδομένων, οργανώνει την πρόσβαση σε αυτά τα δεδομένα και μεταδίδει τα δεδομένα στον πελάτη.

Ο πελάτης επεξεργάζεται τα λαμβανόμενα δεδομένα και παρουσιάζει τα αποτελέσματα επεξεργασίας σε μια βολική για τον χρήστη μορφή. Κατ' αρχήν, η επεξεργασία δεδομένων μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί στον διακομιστή. Για τέτοια συστήματα, οι όροι που υιοθετούνται είναι συστήματα διακομιστή-πελάτηή αρχιτεκτονική διακομιστή-πελάτη.

Η αρχιτεκτονική πελάτη-διακομιστή μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε τοπικά δίκτυα peer-to-peer όσο και σε δίκτυο με αποκλειστικό διακομιστή.

Δίκτυο peer-to-peer.Σε ένα τέτοιο δίκτυο δεν υπάρχει ένα ενιαίο κέντρο για τη διαχείριση της αλληλεπίδρασης των σταθμών εργασίας και δεν υπάρχει μια ενιαία συσκευή για την αποθήκευση δεδομένων. Το λειτουργικό σύστημα του δικτύου είναι κατανεμημένο σε όλους τους σταθμούς εργασίας. Κάθε σταθμός δικτύου μπορεί να εκτελέσει τις λειτουργίες τόσο ενός πελάτη όσο και ενός διακομιστή. Μπορεί να εξυπηρετήσει αιτήματα από άλλους σταθμούς εργασίας και να προωθήσει τα δικά του αιτήματα υπηρεσίας στο δίκτυο.

Ο χρήστης του δικτύου έχει πρόσβαση σε όλες τις συσκευές που είναι συνδεδεμένες με άλλους σταθμούς (δίσκους, εκτυπωτές).

Πλεονεκτήματα των δικτύων peer-to-peer: χαμηλό κόστος και υψηλή αξιοπιστία.

Μειονεκτήματα των δικτύων peer-to-peer:

■ Εξάρτηση της απόδοσης του δικτύου από τον αριθμό των σταθμών.

■ πολυπλοκότητα διαχείρισης δικτύου.

■ δυσκολία στην εξασφάλιση της ασφάλειας των πληροφοριών.

■ δυσκολίες στην ενημέρωση και την αλλαγή του λογισμικού του σταθμού. Τα πιο δημοφιλή είναι τα peer-to-peer δίκτυα που βασίζονται σε δίκτυο

λειτουργικά συστήματα LANtastic, NetWare Lite.

Δίκτυο με τονίζεταιυπηρέτης. Σε ένα δίκτυο με αποκλειστικό διακομιστή, ένας από τους υπολογιστές εκτελεί τις λειτουργίες αποθήκευσης δεδομένων που προορίζονται για χρήση από όλους τους σταθμούς εργασίας, διαχείρισης της αλληλεπίδρασης μεταξύ σταθμών εργασίας και ορισμένων λειτουργιών υπηρεσίας.

Ένας τέτοιος υπολογιστής συνήθως ονομάζεται διακομιστής δικτύου. Σε αυτό είναι εγκατεστημένο ένα λειτουργικό σύστημα δικτύου και όλες οι κοινόχρηστες εξωτερικές συσκευές είναι συνδεδεμένες σε αυτό - σκληροί δίσκοι, εκτυπωτές και μόντεμ.

Η αλληλεπίδραση μεταξύ σταθμών εργασίας σε ένα δίκτυο πραγματοποιείται συνήθως μέσω ενός διακομιστή. Η λογική οργάνωση ενός τέτοιου δικτύου μπορεί να αναπαρασταθεί από την τοπολογία αστέρι.Ο ρόλος της κεντρικής συσκευής εκτελείται από τον διακομιστή. Σε δίκτυα με κεντρική διαχείριση, είναι δυνατή η ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ σταθμών εργασίας, παρακάμπτοντας τον διακομιστή αρχείων. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πρόγραμμα NetLink. Μετά την εκτέλεση του προγράμματος σε δύο σταθμούς εργασίας, μπορείτε να μεταφέρετε αρχεία από το δίσκο ενός σταθμού στο δίσκο ενός άλλου (παρόμοια με τη λειτουργία αντιγραφής αρχείων από έναν κατάλογο σε άλλο χρησιμοποιώντας το Norton Commander).

Πλεονεκτήματα ενός δικτύου με αποκλειστικό διακομιστή:

■ αξιόπιστο σύστημα ασφάλειας πληροφοριών.

■ υψηλή απόδοση.

■ δεν υπάρχουν περιορισμοί στον αριθμό των σταθμών εργασίας.

■ ευκολία διαχείρισης σε σύγκριση με δίκτυα peer-to-peer. Μειονεκτήματα δικτύου:

■ υψηλό κόστος λόγω της κατανομής ενός υπολογιστή για τον διακομιστή.

■ εξάρτηση της ταχύτητας και της αξιοπιστίας του δικτύου από τον διακομιστή.

■ λιγότερη ευελιξία σε σύγκριση με ένα δίκτυο peer-to-peer.

Τα δίκτυα αποκλειστικών διακομιστών είναι τα πιο κοινά μεταξύ των χρηστών δικτύων υπολογιστών. Λειτουργικά συστήματα δικτύου για τέτοια δίκτυα είναι το LANServer (IBM), οι εκδόσεις Windows NT Server 3.51 και 4.0 και το NetWare (Novell).

(1)Τα τοπικά δίκτυα δεν μπορούν να διασυνδεθούν χρησιμοποιώντας...M232

πύλες, γέφυρες

●διανομείς, μόντεμ

διακομιστές

δρομολογητές

(1)BBS είναι...M745

πλοηγός

λογισμικό για εργασία στο Intranet

●σύστημα ηλεκτρονικών πινάκων ανακοινώσεων στο Διαδίκτυο

πρόγραμμα συντήρησης διακομιστή οργάνωσης

(1) Επεξεργασία δεδομένων πελάτη-διακομιστή, αυτή είναι επεξεργασία. M227

παράλληλο

εντοπισμένη

αμφίδρομος

●διανέμεται

(1)Το πρόγραμμα Bat επιτρέπει...

φόρτωση ιστοσελίδων

●ανεβάσετε και επεξεργαστείτε email

αρχειοθέτηση email

(1) Μία από τις μηχανές αναζήτησης στο Διαδίκτυο είναι...

(1)Το Internet Explorer επιτρέπει...

συνομιλία μέσω πρωτοκόλλου IRC

●Λήψη ιστοσελίδων μέσω πρωτοκόλλου http και αρχείων μέσω πρωτοκόλλου FTP

λήψη ομάδων συζήτησης μέσω πρωτοκόλλου NNTP

(1)Το καλώδιο τηλεφώνου είναι προαιρετικό...M228

οπτική - υψηλή συχνότητα

ομοαξονικό καλώδιο

οπτικών ινών

●στριφτό ζευγάρι

(1)Το σύστημα Usenet χρησιμοποιείται...M239

εγγραφή χρηστών στο δίκτυο

●για τη μεταφορά ειδήσεων μεταξύ υπολογιστών σε όλο τον κόσμο

επεξεργασία πληροφοριών στο δίκτυο

δημιουργία σταθμού εργασίας στο δίκτυο

(1)Η ομάδα συζήτησης του Usenet ονομάζεται...M239

ομάδα διακομιστών

ομάδα online

●τηλεδιάσκεψη

(1) Η ροή των μηνυμάτων σε ένα δίκτυο δεδομένων προσδιορίζεται...

χωρητικότητα μνήμης καναλιού μηνυμάτων

●κυκλοφορία

6.1. ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Σκοπός και ταξινόμηση δικτύων υπολογιστών

Χαρακτηριστικά της διαδικασίας μεταφοράς δεδομένων

Υλική υλοποίηση μεταφοράς δεδομένων

Σύνδεσμοι δεδομένων

ΣΚΟΠΟΣ ΚΑΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ Η/Υ

Κατανεμημένη Επεξεργασία Δεδομένων

Η σύγχρονη παραγωγή απαιτεί υψηλές ταχύτητες επεξεργασίας πληροφοριών, βολικές μορφές αποθήκευσης και μετάδοσής τους. Είναι επίσης απαραίτητο να υπάρχουν δυναμικοί τρόποι πρόσβασης σε πληροφορίες, τρόποι αναζήτησης δεδομένων σε δεδομένα χρονικά διαστήματα. εφαρμογή σύνθετης μαθηματικής και λογικής επεξεργασίας δεδομένων. Η διαχείριση μεγάλων επιχειρήσεων και η διαχείριση της οικονομίας σε επίπεδο χώρας απαιτούν τη συμμετοχή αρκετά μεγάλων ομάδων σε αυτή τη διαδικασία. Τέτοιες ομάδες μπορούν να βρίσκονται σε διαφορετικές περιοχές της πόλης, σε διαφορετικές περιοχές της χώρας, ακόμη και σε διαφορετικές χώρες. Για την επίλυση προβλημάτων διαχείρισης που διασφαλίζουν την εφαρμογή της οικονομικής στρατηγικής, η ταχύτητα και η ευκολία της ανταλλαγής πληροφοριών, καθώς και η δυνατότητα στενής αλληλεπίδρασης μεταξύ όλων όσων εμπλέκονται στη διαδικασία ανάπτυξης διοικητικών αποφάσεων, γίνονται σημαντικά και συναφή.

Στην εποχή της κεντρικής χρήσης υπολογιστών με επεξεργασία πληροφοριών παρτίδας, οι χρήστες υπολογιστών προτιμούσαν να αγοράζουν υπολογιστές που θα μπορούσαν να λύσουν σχεδόν όλες τις κατηγορίες των προβλημάτων τους. Ωστόσο, η πολυπλοκότητα των προβλημάτων που επιλύονται είναι αντιστρόφως ανάλογη με τον αριθμό τους και αυτό οδήγησε σε αναποτελεσματική χρήση της υπολογιστικής ισχύος του υπολογιστή με σημαντικό κόστος υλικού. Δεν μπορεί κανείς να αγνοήσει το γεγονός ότι η πρόσβαση σε πόρους υπολογιστών ήταν δύσκολη λόγω της υπάρχουσας πολιτικής συγκέντρωσης υπολογιστικών πόρων σε ένα μέρος.

Αρχή συγκεντρωτικήη επεξεργασία δεδομένων (Εικ. 6.1) δεν πληρούσε υψηλές απαιτήσεις για την αξιοπιστία της διαδικασίας επεξεργασίας, εμπόδισε την ανάπτυξη συστημάτων και δεν μπορούσε να παρέχει τις απαραίτητες χρονικές παραμέτρους για διαδραστική επεξεργασία δεδομένων σε λειτουργία πολλών χρηστών. Μια βραχυπρόθεσμη αποτυχία του κεντρικού υπολογιστή οδήγησε σε μοιραίες συνέπειες για το σύστημα στο σύνολό του, καθώς ήταν απαραίτητο να αντιγραφούν οι λειτουργίες του κεντρικού υπολογιστή, αυξάνοντας σημαντικά το κόστος δημιουργίας και λειτουργίας συστημάτων επεξεργασίας δεδομένων.

Ρύζι. 6.2. Κατανεμημένο σύστημα επεξεργασίας δεδομένων

Η εμφάνιση μικρών υπολογιστών, μικροϋπολογιστών και, τέλος, προσωπικών υπολογιστών απαιτούσε μια νέα προσέγγιση στην οργάνωση των συστημάτων επεξεργασίας δεδομένων και τη δημιουργία νέων τεχνολογιών πληροφοριών. Έχει προκύψει μια λογικά αιτιολογημένη απαίτηση για τη μετάβαση από τη χρήση μεμονωμένων υπολογιστών σε κεντρικά συστήματα επεξεργασίας δεδομένων να διανεμηθείεπεξεργασία δεδομένων (Εικ. 6.2).

Κατανεμημένη Επεξεργασία Δεδομένων- επεξεργασία δεδομένων που πραγματοποιείται σε ανεξάρτητους αλλά διασυνδεδεμένους υπολογιστές που αντιπροσωπεύουν ένα κατανεμημένο σύστημα.

Για την υλοποίηση της κατανεμημένης επεξεργασίας δεδομένων, δημιουργήσαμε ενώσεις πολυμηχανών,η δομή του οποίου αναπτύσσεται σε μία από τις ακόλουθες κατευθύνσεις:

■ υπολογιστικά συστήματα πολλαπλών μηχανών (MCC).

■ δίκτυα υπολογιστών (υπολογιστών).

Υπολογιστικό συγκρότημα πολλαπλών μηχανών- μια ομάδα υπολογιστών που είναι εγκατεστημένοι κοντά, ενωμένοι χρησιμοποιώντας ειδικά εργαλεία διεπαφής και εκτελούν από κοινού μια ενιαία διαδικασία πληροφοριών και υπολογιστών.

Σημείωση: Παρακάτωεπεξεργάζομαι, διαδικασίακατανοείται μια ορισμένη ακολουθία ενεργειών για την επίλυση ενός προβλήματος, που καθορίζεται από το πρόγραμμα.

Τα πολυμηχανικά υπολογιστικά συστήματα μπορούν να είναι:

τοπικόςυπό τον όρο ότι οι υπολογιστές είναι εγκατεστημένοι στον ίδιο χώρο και δεν απαιτούν ειδικό εξοπλισμό και κανάλια επικοινωνίας για διασύνδεση· μακρινός,εάν ορισμένοι υπολογιστές του συγκροτήματος είναι εγκατεστημένοι σε σημαντική απόσταση από τον κεντρικό υπολογιστή και χρησιμοποιούνται κανάλια τηλεφωνικής επικοινωνίας για τη μετάδοση δεδομένων.

Παράδειγμα 6.1.Συνδέεται σε έναν υπολογιστή τύπου mainframe που παρέχει λειτουργία επεξεργασίας πληροφοριών παρτίδας χρησιμοποιώντας μια συσκευή διεπαφής μίνι υπολογιστή. Και οι δύο υπολογιστές βρίσκονται στην ίδια αίθουσα υπολογιστών. Ο μίνι-υπολογιστής παρέχει προετοιμασία και προκαταρκτική επεξεργασία δεδομένων, τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων στον κεντρικό υπολογιστή. Αυτό είναι ένα τοπικό συγκρότημα πολλαπλών μηχανών.

Παράδειγμα 6.2.Τρεις υπολογιστές συνδυάζονται σε ένα συγκρότημα για τη διανομή εργασιών που λαμβάνονται για επεξεργασία. Ένας από αυτούς εκτελεί μια λειτουργία αποστολής και κατανέμει εργασίες ανάλογα με την πληρότητα ενός από τους άλλους δύο υπολογιστές επεξεργασίας. Αυτό είναι ένα τοπικό συγκρότημα πολλαπλών μηχανών.

Παράδειγμα 6.3. Ένας υπολογιστής που συλλέγει δεδομένα για μια συγκεκριμένη περιοχή εκτελεί προκαταρκτική επεξεργασία και τα μεταδίδει για περαιτέρω χρήση στον κεντρικό υπολογιστή μέσω ενός καναλιού τηλεφωνικής επικοινωνίας. Αυτό είναι ένα απομακρυσμένο συγκρότημα πολυμηχανημάτων.

Υπολογιστικό (υπολογιστικό) δίκτυο- ένα σύνολο υπολογιστών και τερματικών που συνδέονται μέσω καναλιών επικοινωνίας σε ένα ενιαίο σύστημα που πληροί τις απαιτήσεις της κατανεμημένης επεξεργασίας δεδομένων.

Σημείωση.Κάτω από Σύστημανοείται ως ένα αυτόνομο σύνολο που αποτελείται από έναν ή περισσότερους υπολογιστές, λογισμικό, περιφερειακό εξοπλισμό, τερματικά, εγκαταστάσεις μετάδοσης δεδομένων, φυσικές διαδικασίες και χειριστές, ικανό να επεξεργάζεται πληροφορίες και να εκτελεί λειτουργίες αλληλεπίδρασης με άλλα συστήματα.

Γενικευμένη δομή ενός δικτύου υπολογιστών

Τα δίκτυα υπολογιστών είναι η υψηλότερη μορφή συσχέτισης πολλαπλών μηχανών. Ας επισημάνουμε τις κύριες διαφορές μεταξύ ενός δικτύου υπολογιστών και ενός συμπλέγματος υπολογιστών πολλαπλών μηχανών.

Η πρώτη διαφορά είναι η διάσταση. Ένα συγκρότημα υπολογιστών πολλαπλών μηχανών περιλαμβάνει συνήθως δύο, το πολύ τρεις υπολογιστές, που βρίσκονται κυρίως σε ένα δωμάτιο. Ένα δίκτυο υπολογιστών μπορεί να αποτελείται από δεκάδες, ακόμη και εκατοντάδες υπολογιστές που βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους από πολλά μέτρα έως δεκάδες, εκατοντάδες, ακόμη και χιλιάδες χιλιόμετρα.

Η δεύτερη διαφορά είναι η κατανομή των λειτουργιών μεταξύ των υπολογιστών. Εάν σε ένα συγκρότημα υπολογιστών πολλαπλών μηχανών οι λειτουργίες επεξεργασίας δεδομένων, μεταφοράς δεδομένων και διαχείρισης συστήματος μπορούν να υλοποιηθούν σε έναν υπολογιστή, τότε στα δίκτυα υπολογιστών αυτές οι λειτουργίες κατανέμονται μεταξύ διαφορετικών υπολογιστών.

Η τρίτη διαφορά είναι η ανάγκη επίλυσης του προβλήματος της δρομολόγησης μηνυμάτων στο δίκτυο. Ένα μήνυμα από τον έναν υπολογιστή στον άλλο στο δίκτυο μπορεί να μεταδοθεί κατά μήκος διαφορετικών διαδρομών ανάλογα με την κατάσταση των καναλιών επικοινωνίας που συνδέουν τους υπολογιστές μεταξύ τους.

Ο συνδυασμός τεχνολογίας ηλεκτρονικών υπολογιστών, εξοπλισμού επικοινωνίας και καναλιών μετάδοσης δεδομένων σε ένα σύνθετο θέτει συγκεκριμένες απαιτήσεις από την πλευρά κάθε στοιχείου μιας σύνδεσης πολλαπλών μηχανών και επίσης απαιτεί τη δημιουργία μιας ειδικής ορολογία.

Συνδρομητές δικτύου- αντικείμενα που δημιουργούν ή καταναλώνουν πληροφορίες στο δίκτυο.

ΣυνδρομητέςΤα δίκτυα μπορεί να είναι μεμονωμένοι υπολογιστές, συγκροτήματα υπολογιστών, τερματικά, βιομηχανικά ρομπότ, αριθμητικά ελεγχόμενα μηχανήματα κ.λπ. Οποιοσδήποτε συνδρομητής δικτύου συνδέεται στο σταθμό.

Σταθμός- εξοπλισμός που εκτελεί λειτουργίες που σχετίζονται με τη μετάδοση και τη λήψη πληροφοριών.

Το σύνολο συνδρομητή και σταθμού συνήθως καλείται συνδρομητικό σύστημα.Για την οργάνωση της αλληλεπίδρασης των συνδρομητών, απαιτείται φυσικό μέσο μετάδοσης.

Φυσικό μέσο μετάδοσης - γραμμές επικοινωνίας ή χώρος στον οποίο διαδίδονται ηλεκτρικά σήματα και εξοπλισμός μετάδοσης δεδομένων.

Με βάση το φυσικό μέσο μετάδοσης, είναι κατασκευασμένο δίκτυο επικοινωνίας,που διασφαλίζει τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ συστημάτων συνδρομητών.

Αυτή η προσέγγιση μας επιτρέπει να θεωρήσουμε οποιοδήποτε δίκτυο υπολογιστών ως ένα σύνολο συστημάτων συνδρομητών και ενός δικτύου επικοινωνίας. Η γενικευμένη δομή ενός δικτύου υπολογιστών φαίνεται στο Σχ. 6.3.

Ρύζι. 6.3. Γενικευμένη δομή ενός δικτύου υπολογιστών

Ταξινόμηση δικτύων υπολογιστών

Ανάλογα με την εδαφική θέση των συστημάτων συνδρομητών, τα δίκτυα υπολογιστών μπορούν να χωριστούν σε τρεις κύριες κατηγορίες:

■ παγκόσμια δίκτυα (WAN - Wide Area Network).

■ περιφερειακά δίκτυα (MAN - Μητροπολιτικό Δίκτυο Περιοχής).

■ τοπικά δίκτυα (LAN - Τοπικό δίκτυο).

ΠαγκόσμιαΤο δίκτυο υπολογιστών ενώνει συνδρομητές που βρίσκονται σε διαφορετικές χώρες και σε διαφορετικές ηπείρους. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των συνδρομητών ενός τέτοιου δικτύου μπορεί να πραγματοποιηθεί με βάση τηλεφωνικές γραμμές επικοινωνίας, ραδιοεπικοινωνίες και συστήματα δορυφορικής επικοινωνίας. Τα παγκόσμια δίκτυα υπολογιστών θα λύσουν το πρόβλημα της ενοποίησης των πόρων πληροφοριών όλης της ανθρωπότητας και της οργάνωσης της πρόσβασης σε αυτούς τους πόρους.

ΠεριφερειακόΈνα δίκτυο υπολογιστών συνδέει συνδρομητές που βρίσκονται σε σημαντική απόσταση μεταξύ τους. Μπορεί να περιλαμβάνει συνδρομητές σε μια μεγάλη πόλη, οικονομική περιοχή ή μεμονωμένη χώρα. Συνήθως, η απόσταση μεταξύ των συνδρομητών ενός περιφερειακού δικτύου υπολογιστών είναι δεκάδες έως εκατοντάδες χιλιόμετρα.

ΤοπικόςΈνα δίκτυο υπολογιστών ενώνει συνδρομητές που βρίσκονται σε μια μικρή περιοχή. Επί του παρόντος, δεν υπάρχουν συγκεκριμένοι περιορισμοί στην εδαφική διασπορά των συνδρομητών του τοπικού δικτύου. Συνήθως, ένα τέτοιο δίκτυο συνδέεται σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία Η κατηγορία των τοπικών δικτύων υπολογιστών περιλαμβάνει δίκτυα επιχειρήσεων, εταιρειών, τραπεζών, γραφείων κ.λπ. Το μήκος ενός τέτοιου δικτύου μπορεί να περιοριστεί στα 2 - 2,5 km.

Ο συνδυασμός παγκόσμιων, περιφερειακών και τοπικών δικτύων υπολογιστών καθιστά δυνατή τη δημιουργία ιεραρχιών πολλαπλών δικτύων. Παρέχουν ισχυρά, οικονομικά αποδοτικά μέσα επεξεργασίας τεράστιων ποσοτήτων πληροφοριών και πρόσβαση σε περιορισμένους πόρους πληροφοριών. Στο Σχ. Το σχήμα 6.4 δείχνει μια από τις πιθανές ιεραρχίες δικτύων υπολογιστών. .Τα τοπικά δίκτυα υπολογιστών μπορούν να συμπεριληφθούν ως στοιχεία σε ένα περιφερειακό δίκτυο, τα περιφερειακά δίκτυα μπορούν να ενωθούν ως μέρος ενός παγκόσμιου δικτύου και, τέλος, τα παγκόσμια δίκτυα μπορούν επίσης να σχηματίσουν πολύπλοκες δομές

Ρύζι. 6.4. Ιεραρχία δικτύων υπολογιστών

Παράδειγμα 6.4. Το δίκτυο υπολογιστών Διαδικτύου είναι το πιο δημοφιλές παγκόσμιο δίκτυο. Αποτελείται από πολλά χαλαρά συνδεδεμένα δίκτυα. Μέσα σε κάθε δίκτυο που αποτελεί μέρος του Διαδικτύου, υπάρχει μια συγκεκριμένη δομή επικοινωνίας και μια συγκεκριμένη πειθαρχία διαχείρισης. Στο Διαδίκτυο, η δομή και οι μέθοδοι των συνδέσεων μεταξύ διαφορετικών δικτύων δεν έχουν κανένα νόημα για έναν συγκεκριμένο χρήστη.

Οι προσωπικοί υπολογιστές, που έχουν γίνει πλέον απαραίτητο στοιχείο οποιουδήποτε συστήματος ελέγχου, έχουν οδηγήσει σε έκρηξη στη δημιουργία τοπικών δικτύων υπολογιστών. Αυτό, με τη σειρά του, κατέστησε αναγκαία την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών της πληροφορίας.

Η πρακτική της χρήσης προσωπικών υπολογιστών σε διάφορους κλάδους της επιστήμης, της τεχνολογίας και της παραγωγής έχει δείξει ότι η μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα από την εισαγωγή της τεχνολογίας υπολογιστών παρέχεται όχι από μεμονωμένους αυτόνομους υπολογιστές, αλλά από τοπικά δίκτυα υπολογιστών.

(1)Οι συνδρομητές του δικτύου είναι.. M205.

διαχειριστές δικτύου

χρήστες Η/Υ

●αντικείμενα που δημιουργούν ή καταναλώνουν πληροφορίες δικτύου

εξοπλισμός επικοινωνιών

(1) Οι συνδρομητές δικτύου δεν μπορούν να είναι...M205

●συμπλέγματα υπολογιστών (μπορεί)

Τερματικά (μπορεί)

μεμονωμένοι υπολογιστές (μπορεί)

τελικούς χρήστες

(1) Ο διακομιστής δικτύου είναι ένας υπολογιστής...M226 (ο διακομιστής είναι η πηγή των πόρων δικτύου)

με την υψηλότερη συχνότητα επεξεργαστή

παρέχοντας πρόσβαση στο πληκτρολόγιο και την οθόνη

με τη μεγαλύτερη ποσότητα μνήμης

●παροχή πρόσβασης σε πόρους

(1)Ο διακομιστής FTP είναι...M240

έναν υπολογιστή που περιέχει αρχεία που προορίζονται για τον διαχειριστή του δικτύου

έναν υπολογιστή που περιέχει πληροφορίες για την οργάνωση τηλεδιασκέψεων

εταιρικός διακομιστής

● υπολογιστής που περιέχει αρχεία που προορίζονται για δημόσια πρόσβαση

(1)Το πρωτόκολλο SMTP έχει σχεδιαστεί για...

(Πρωτόκολλο SMTP Ένα στοιχείο της σουίτας πρωτοκόλλων TCP/IP· αυτό το πρωτόκολλο διαχειρίζεται την ανταλλαγή μηνυμάτων email μεταξύ των πρακτόρων μεταφοράς μηνυμάτων.

Πρωτόκολλο POP3 Ένα δημοφιλές πρωτόκολλο για τη λήψη μηνυμάτων email. Αυτό το πρωτόκολλο χρησιμοποιείται συχνά από παρόχους υπηρεσιών Διαδικτύου. Οι διακομιστές POP3 επιτρέπουν την πρόσβαση μόνο σε ένα γραμματοκιβώτιο, σε αντίθεση με τους διακομιστές IMAP που επιτρέπουν την πρόσβαση σε πολλούς φακέλους στο διακομιστή.

Ένα σύνολο πρωτοκόλλων δικτύου που χρησιμοποιούνται ευρέως στο Διαδίκτυο που υποστηρίζει την επικοινωνία μεταξύ διασυνδεδεμένων δικτύων που αποτελούνται από υπολογιστές διαφορετικών αρχιτεκτονικών και λειτουργικών συστημάτων. Το πρωτόκολλο TCP/IP περιλαμβάνει πρότυπα για την επικοινωνία μεταξύ υπολογιστών και συμβάσεις για τη σύνδεση δικτύων και κανόνες για τη δρομολόγηση μηνυμάτων.)

Συζήτηση

●Αποστολή email

σερφάρισμα στο διαδίκτυο

Λάβετε email

(1) Η πιο αποτελεσματική μέθοδος επικοινωνίας για τη μετάδοση κίνησης υπολογιστή είναι...

●Πακέτα M220

μηνύματα

όλα εξίσου αποτελεσματικά

Μέθοδοι μετάδοσης ψηφιακών πληροφοριών

Σημειώσεις: 1. Εάν όλοι οι συνδρομητές ενός δικτύου υπολογιστών μεταδίδουν δεδομένα μέσω ενός καναλιού στην ίδια συχνότητα, ένα τέτοιο κανάλι ονομάζεται στενή ζώνη (περνά μια συχνότητα).

2. Αν κάθε συνδρομητής λειτουργεί στη δική του συχνότητα χρησιμοποιώντας ένα κανάλι, τότε ένα τέτοιο κανάλι ονομάζεται ευρυζωνικό (περνά πολλές συχνότητες). Η χρήση ευρυζωνικών καναλιών σάς επιτρέπει να εξοικονομείτε την ποσότητα τους, αλλά περιπλέκει τη διαδικασία διαχείρισης της ανταλλαγής δεδομένων.

Ρύζι. 6.10. Ψηφιακή μέθοδος μετάδοσης

ΑναλογικόΗ μέθοδος ψηφιακής μετάδοσης δεδομένων (Εικ. 6.11) παρέχει ευρυζωνική μετάδοση μέσω της χρήσης σημάτων διαφορετικών συχνοτήτων φορέα σε ένα κανάλι.

Το σήμα φέρουσας συχνότητας είναι μια αρμονική ταλάντωση που περιγράφεται από την εξίσωση:

Χ=Χ μέγιστο αμάρτημα (ωt +φ 0),

όπου X max είναι το πλάτος των ταλαντώσεων.

ω - συχνότητα ταλάντωσης;

φ - αρχική φάση ταλαντώσεων.

Μπορείτε να μεταδώσετε ψηφιακά δεδομένα μέσω αναλογικού καναλιού ελέγχοντας μία από τις παραμέτρους του σήματος φέρουσας συχνότητας: πλάτος, συχνότητα ή φάση. Δεδομένου ότι είναι απαραίτητη η μετάδοση δεδομένων σε δυαδική μορφή (μια ακολουθία μονάδων και μηδενικών), μπορούν να προταθούν οι ακόλουθες μέθοδοι ελέγχου ( διαμόρφωση): πλάτος, συχνότητα, φάση.

Ο ευκολότερος τρόπος για να κατανοήσετε την αρχή είναι εύροςδιαμόρφωση: "0" - χωρίς σήμα, δηλ. χωρίς ταλαντώσεις φέρουσας συχνότητας. "1" - παρουσία σήματος, δηλ. παρουσία ταλαντώσεων φέρουσας συχνότητας. Υπάρχουν ταλαντώσεις - μία, όχι ταλαντώσεις - μηδέν (Εικ. 6.11α).

Σε υψηλού επιπέδου ιεραρχικά δίκτυα - παγκόσμια και περιφερειακά - χρησιμοποιείται επίσης ευρυζωνική μετάδοση, που προβλέπει κάθε συνδρομητή να λειτουργεί με τη δική του συχνότητα εντός ενός καναλιού. Αυτό εξασφαλίζει την αλληλεπίδραση μεγάλου αριθμού συνδρομητών με υψηλούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων.

Παράδειγμα 6.5. Ένα τυπικό αναλογικό κανάλι είναι ένα τηλεφωνικό κανάλι. Όταν ο συνδρομητής σηκώνει το ακουστικό, ακούει ένα ομοιόμορφο ηχητικό σήμα - αυτό είναι το σήμα συχνότητας φορέα. Δεδομένου ότι βρίσκεται στην περιοχή συχνοτήτων ήχου, ονομάζεται σήμα τόνου. Για τη μετάδοση ομιλίας μέσω ενός τηλεφωνικού καναλιού, είναι απαραίτητο να ελέγχετε το σήμα της φέρουσας συχνότητας - να το διαμορφώνετε. Οι ήχοι που λαμβάνονται από το μικρόφωνο μετατρέπονται σε ηλεκτρικά σήματα, τα οποία, με τη σειρά τους, διαμορφώνουν το σήμα της φέρουσας συχνότητας. Κατά τη μετάδοση ψηφιακών πληροφοριών, ο έλεγχος πραγματοποιείται από byte πληροφοριών - μια ακολουθία μονάδων και μηδενικών.

Σκεύη, εξαρτήματα

Οι τεχνικές συσκευές που εκτελούν τις λειτουργίες της διασύνδεσης ενός υπολογιστή με κανάλια επικοινωνίας ονομάζονται προσαρμογείς ή προσαρμογείς δικτύου. Ένας προσαρμογέας παρέχει σύζευξη με έναν υπολογιστή ενός καναλιού επικοινωνίας.

Ρύζι. 6.11. Μέθοδοι μετάδοσης ψηφιακών πληροφοριών μέσω αναλογικού σήματος:

α – διαμόρφωση πλάτους. β – συχνότητα; γ - φάση

Εκτός από τους προσαρμογείς μονού καναλιού, χρησιμοποιούνται επίσης συσκευές πολλαπλών καναλιών - πολυπλέκτης μετάδοσης δεδομένωνή απλά πολυπλέκτης.

Σε ένα LAN, όπου το φυσικό μέσο μετάδοσης είναι ένα καλώδιο περιορισμένου μήκους, χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές για την αύξηση του μήκους του δικτύου - επαναλήπτες.

Υπάρχουν τοπικοί και απομακρυσμένοι επαναλήπτες. ΤοπικόςΟι επαναλήπτες σάς επιτρέπουν να συνδέετε θραύσματα δικτύου που βρίσκονται σε απόσταση έως και 50 μέτρα και μακρινός- έως 2000 μ.

Κύκλωμα μεταγωγής και πακέτων - είναι μέθοδοι για την επίλυση του γενικευμένου προβλήματος μεταγωγής δεδομένων σε οποιαδήποτε τεχνολογία δικτύου Οι σύνθετες τεχνικές λύσεις των γενικευμένων εργασιών μεταγωγής αποτελούνται από τα ιδιαίτερα προβλήματα των δικτύων μετάδοσης δεδομένων.

Στα ειδικά προβλήματα των δικτύων δεδομένων περιλαμβάνονται:

καθορίζει τις ροές και τις κατάλληλες διαδρομές·
παραμέτρους διαμόρφωσης διαδρομής στερέωσης και πίνακες συσκευών δικτύου.
ροές αναγνώρισης και μεταφορά δεδομένων μεταξύ μιας διεπαφής συσκευής.
ροές πολυπλεξίας/αποπολυπλεξίας.
μέσο διαχωρισμού.

Μεταξύ των πολλών δυνατών προσεγγίσεων για την επίλυση του γενικευμένου προβλήματος της μεταγωγής συνδρομητών, τα δίκτυα μεταγωγής κατανέμουν δύο βασικές, οι οποίες περιλαμβάνουν τη μεταγωγή καναλιών και τη μεταγωγή πακέτων. Υπάρχουν παραδοσιακές εφαρμογές κάθε τεχνικής μεταγωγής, για παράδειγμα, τα τηλεφωνικά δίκτυα συνεχίζουν να κατασκευάζονται και να κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας τεχνολογία μεταγωγής κυκλώματος, τα δίκτυα υπολογιστών και η συντριπτική πλειοψηφία βασίζεται στην τεχνική μεταγωγής πακέτων.

Επομένως, ως ροή πληροφοριών σε δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος είναι τα δεδομένα που ανταλλάσσονται μεταξύ ενός ζεύγους συνδρομητών. Αντίστοιχα, το χαρακτηριστικό καθολικής ροής είναι ένα ζεύγος διευθύνσεων (αριθμοί τηλεφώνου) οι συνδρομητές που επικοινωνούν μεταξύ τους. Ένα χαρακτηριστικό των δικτύων μεταγωγής κυκλώματος είναι η έννοια ενός στοιχειώδους καναλιού.

Δημοτικό κανάλι

Στοιχειώδες κανάλι (ή κανάλι)- είναι ένα βασικό τεχνικό χαρακτηριστικό του δικτύου μεταγωγής κυκλώματος, το οποίο είναι σταθερό εντός ενός δεδομένου τύπου τιμής διεκπεραιώσεως δικτύου. Κάθε ζεύξη στο δίκτυο μεταγωγής κυκλώματος έχει μια στοιχειώδη χωρητικότητα πολλαπλών καναλιών που υιοθετείται για αυτόν τον τύπο δικτύου.

Στα παραδοσιακά τηλεφωνικά συστήματα η τιμή της ταχύτητας του στοιχειώδους καναλιού είναι ίση με 64 kbit/s, η οποία είναι επαρκής για ψηφιακή φωνή υψηλής ποιότητας.

Για φωνή υψηλής ποιότητας χρησιμοποιεί τη συχνότητα των κραδασμών του ήχου κβαντισμού πλάτους 8000 Hz (χρόνος δειγματοληψίας 125 ms διαστήματα). Για την αναπαράσταση ενός μέτρου του πλάτους χρησιμοποιείται συχνότερα ο κώδικας 8-bit, ο οποίος κάνει διαβάθμιση 256 τόνων (με δειγματοληπτικές τιμές).

Σε αυτήν την περίπτωση, απαιτείται η μετάδοση ενός καναλιού φωνής εύρος ζώνης 64 kbit/s:

8000 x 8 = 64000 bit/s ή 64 kbit/s.

Ένα τέτοιο κανάλι φωνής ονομάζεται στοιχειώδες κανάλι ψηφιακά τηλεφωνικά δίκτυα. Ένα χαρακτηριστικό του δικτύου μεταγωγής κυκλώματος είναι ότι το εύρος ζώνης κάθε ζεύξης πρέπει να είναι ίσο με έναν ακέραιο αριθμό στοιχειωδών καναλιών.

Το σύνθετο κανάλι

Επικοινωνία που κατασκευάζεται με μεταγωγή (σύνδεση) στοιχειωδών καναλιών, που ονομάζεται α σύνθετο κανάλι.

Σύνθετο κανάλι

Οι ιδιότητες του σύνθετου καναλιού:

Το σύνθετο κανάλι σε όλο το μήκος του αποτελείται από τον ίδιο αριθμό στοιχειωδών καναλιών.
Το σύνθετο κανάλι έχει σταθερό και σταθερό εύρος ζώνης σε όλο το μήκος του.
Το σύνθετο κανάλι δημιουργείται προσωρινά για την περίοδο της συνεδρίας δύο συνδρομητές.
στη συνεδρία, όλα τα βασικά κανάλια που περιλαμβάνονται στο σύνθετο κανάλι, μπαίνουν στην αποκλειστική χρήση των συνδρομητών, για τα οποία έχει δημιουργηθεί το σύνθετο κανάλι.
κατά τη διάρκεια της συνόδου επικοινωνίας, οι συνδρομητές μπορούν να στείλουν ρυθμό δεδομένων δικτύου που δεν υπερβαίνει τη χωρητικότητα καναλιού του σύνθετου.
δεδομένα που λαμβάνονται σε ένα σύνθετο κανάλι, ο καλούμενος συνδρομητής είναι εγγυημένος ότι θα παραδοθεί χωρίς καθυστέρηση, απώλειες, και με τον ίδιο ρυθμό (πηγαίος ρυθμός) ανεξάρτητα από το αν υπάρχει αυτή τη στιγμή στο άλλο δίκτυο ή όχι.
Μετά το τέλος της συνεδρίας τα βασικά κανάλια που συμπεριλήφθηκαν με το αντίστοιχο σύνθετο κανάλι, κηρύχθηκαν ελεύθερα και επέστρεψαν στη δεξαμενή πόρων που διατέθηκαν για χρήση από άλλους χρήστες.

Η σύνδεση απορρίφθηκε

Τα αιτήματα σύνδεσης δεν είναι πάντα επιτυχή.

Εάν η διαδρομή μεταξύ των καλούντων και των καλούμενων συνδρομητών δεν είναι ελεύθερα κανάλια ή ο καλούμενος βασικός κόμβος είναι απασχολημένος, η δυσλειτουργία παρουσιάζεται στη ρύθμιση της σύνδεσης.

Το πλεονέκτημα της μεταγωγής κυκλώματος

Η τεχνολογία μεταγωγής κυκλώματος στοχεύει στην ελαχιστοποίηση των τυχαίων συμβάντων στο δίκτυο, δηλαδή μιας τεχνολογίας. Προκειμένου να αποφευχθεί οποιαδήποτε πιθανή αβεβαιότητα, μεγάλο μέρος της εργασίας για την ανταλλαγή πληροφοριών εκτελείται εκ των προτέρων, ακόμη και πριν από την έναρξη της μεταφοράς δεδομένων. Πρώτον, για μια δεδομένη διεύθυνση, η διαθεσιμότητα των απαιτούμενων βασικών καναλιών σε όλη τη διαδρομή από τον αποστολέα έως τον παραλήπτη. Αλλά στην περίπτωση της ριπής, αυτή η προσέγγιση είναι αναποτελεσματική, καθώς το 80% του καναλιού χρόνου μπορεί να είναι αδρανές.

Αλλαγή πακέτων

Η πιο σημαντική αρχή των δικτύων με την υποβολή δεδομένων με μεταγωγή πακέτων μεταδίδεται μέσω του δικτύου με τη μορφή δομικά διαχωρισμένων το ένα από το άλλο κομμάτια δεδομένων που ονομάζονται πακέτα. Κάθε πακέτο έχει μια κεφαλίδα, η οποία περιέχει τη διεύθυνση προορισμού και άλλες υποστηρικτικές πληροφορίες (μήκος του πεδίου δεδομένων, άθροισμα ελέγχου και άλλες.), που χρησιμοποιούνται για την παράδοση στον παραλήπτη του πακέτου.

Η ύπαρξη διεύθυνσης σε κάθε πακέτο είναι ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά της τεχνολογίας μεταγωγής πακέτων, καθώς κάθε πακέτο μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία ανεξάρτητα από τα άλλα πακέτα μεταγωγής που αποτελούν την κίνηση του δικτύου. Εκτός από τον τίτλο στο πακέτο μπορεί να έχει ένα επιπλέον πεδίο που θα τοποθετηθεί στο τέλος του πακέτου και το λεγόμενο τρέιλερ. Στο τρέιλερ συνήθως τοποθετείται άθροισμα ελέγχου, το οποίο σας επιτρέπει να ελέγξετε εάν οι πληροφορίες έχουν καταστραφεί κατά τη μετάδοση μέσω του δικτύου ή όχι.

Διαμερισμός των δεδομένων σε πακέτα

Η κατανομή των δεδομένων σε πακέτα πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια. Ο κόμβος αποστολέα αλυσίδας δημιουργεί δεδομένα μετάδοσης, τα οποία χωρίζονται σε ίσα μέρη. Μετά από αυτό συμβαίνει ο σχηματισμός ενός πακέτου με την προσθήκη της επικεφαλίδας. Και το τελευταίο στάδιο συγκεντρώνει πακέτα στο αρχικό μήνυμα προς τον κόμβο προορισμού.

Διαμερισμός των δεδομένων σε πακέτα

Μεταφορά δεδομένων μέσω δικτύου ως πακέτο

Δίκτυο μετάδοσης πακέτων

Όπως και στα δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος, τα δίκτυα μεταγωγής πακέτων, για καθεμία από τις ροές καθορίζεται χειροκίνητα ή αυτόματα η διαδρομή που καθορίζεται στους αποθηκευμένους πίνακες για τους μεταγωγείς μεταγωγής. Τα πακέτα που εισέρχονται στον μεταγωγέα υποβάλλονται σε επεξεργασία και αποστέλλονται σε μια συγκεκριμένη διαδρομή

Η αβεβαιότητα και η ασύγχρονη κίνηση των δεδομένων σε δίκτυα μεταγωγής πακέτων επιβάλλει ιδιαίτερες απαιτήσεις στους μεταγωγείς σε τέτοια δίκτυα.

Η κύρια διαφορά μεταξύ ενός μεταγωγέα πακέτων των μεταγωγέων στα δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος είναι ότι διαθέτουν εσωτερική μνήμη προσωρινής αποθήκευσης για προσωρινή αποθήκευση πακέτων. Τα buffer μεταγωγέων πρέπει να εναρμονίζουν τους ρυθμούς δεδομένων σε ζεύξεις επικοινωνίας που συνδέονται με τις διεπαφές του, καθώς και να εναρμονίζουν τον ρυθμό άφιξης πακέτων με την ταχύτητα μεταγωγής τους.

Μέθοδοι μεταφοράς πακέτων

Ένας διακόπτης μπορεί να λειτουργήσει με βάση μία από τις τρεις μεθόδους προώθησης πακέτων:

μετάδοση datagram?
Μετάβαση στη δημιουργία μιας λογικής σύνδεσης.
Μεταφορά στην ίδρυση εικονικού καναλιού.

Μετάδοση datagram

Μεταφορά δεδομένωνμέθοδο που βασίζεται στην προώθηση πακέτων ανεξάρτητα μεταξύ τους. Η διαδικασία επεξεργασίας πακέτων καθορίζεται μόνο από τις τιμές των παραμέτρων που φέρει και την τρέχουσα κατάσταση του δικτύου. Και κάθε δίκτυο πακέτων θεωρείται ως μια εντελώς ανεξάρτητη μεταφορά μονάδας - datagram.

Εικονογράφηση datagram αρχή πακέτου

Μετάβαση στη δημιουργία μιας λογικής σύνδεσης

Η διαδικασία για την εναρμόνιση των δύο ακραίων κόμβων ενός δικτύου ορισμένων παραμέτρων της διαδικασίας ανταλλαγής πακέτων ονομάζεται δημιουργία μιας λογικής σύνδεσης. Επιλογές που διαπραγματεύονται οι δύο αλληλεπιδρώντες κόμβοι, που ονομάζονται παράμετροι λογικής σύνδεσης.

Εικονικό κανάλι

Η μόνη προγεμισμένη σταθερή διαδρομή που συνδέει τερματικούς κόμβους με το δίκτυο μεταγωγής πακέτων, που αναφέρεται ως εικονικό κανάλι (εικονικό κύκλωμα ή εικονικό κανάλι). Δημιουργούνται εικονικά κανάλια για βιώσιμη ροή πληροφοριών. Προκειμένου να απομονωθεί η ροή δεδομένων της συνολικής ροής κίνησης κάθε πακέτου επισημαίνεται με ένα ειδικό είδος πινακίδας - ετικέτας. Όπως και με τη δημιουργία λογικών συνδέσεων δικτύου, το εικονικό κανάλι ξεκινά με ένα παρέμβυσμα από τον κόμβο πηγής ένα ειδικό πακέτο - το αίτημα σύνδεσης.

Τα δίκτυα εναλλαγής πινάκων που χρησιμοποιούν εικονικά κανάλια διαφέρουν από τον πίνακα μεταγωγής στα δίκτυα datagram. Περιέχει καταχωρήσεις που περνούν μόνο από τα εικονικά κανάλια του διακόπτη και όχι όλες τις πιθανές διευθύνσεις προορισμού, όπως συμβαίνει σε δίκτυα με μεταφορά αλγορίθμων δεδομένων.

Σύγκριση μεταγωγής κυκλώματος και πακέτου

Εναλλαγή καναλιών	Αλλαγή πακέτων
Πρέπει πρώτα να δημιουργήσετε μια σύνδεση	Κανένα στάδιο δημιουργίας σύνδεσης (μέθοδος δεδομένων)
Η τοποθεσία απαιτείται μόνο κατά τη δημιουργία μιας σύνδεσης	Η διεύθυνση και άλλες πληροφορίες υπηρεσίας μεταδίδονται με κάθε πακέτο
Το δίκτυο ενδέχεται να αρνηθεί τη σύνδεση με τον συνδρομητή	Το δίκτυο είναι πάντα έτοιμο να λάβει δεδομένα από τον συνδρομητή
Εγγυημένο εύρος ζώνης (bandwidth) για αλληλεπιδρώντες συνδρομητές	Το εύρος ζώνης δικτύου για τους χρήστες είναι άγνωστο, οι καθυστερήσεις μετάδοσης είναι τυχαίες
Η κίνηση σε πραγματικό χρόνο μεταφέρεται χωρίς καθυστέρηση	Οι πόροι δικτύου χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά κατά τη μετάδοση εκρηκτικής κίνησης
Υψηλή αξιοπιστία μετάδοσης	Πιθανή απώλεια δεδομένων λόγω υπερχείλισης buffer
Παράλογη χρήση χωρητικότητας καναλιού, μειώνοντας τη συνολική απόδοση του δικτύου	Αυτόματη δυναμική κατανομή εύρους ζώνης ενός φυσικού καναλιού μεταξύ συνδρομητών

Οι πιο συνηθισμένοι τύποι τοπολογιών δικτύου:

Γραμμικό δίκτυο. Περιέχει μόνο δύο ακραίους κόμβους, οποιονδήποτε αριθμό ενδιάμεσων κόμβων, και έχει μόνο μία διαδρομή μεταξύ οποιωνδήποτε δύο κόμβων.

Δίκτυο δακτυλίου.Ένα δίκτυο στο οποίο κάθε κόμβος συνδέεται με δύο και μόνο δύο κλάδους.

Δίκτυο δέντρων. Ένα δίκτυο που περιέχει περισσότερους από δύο ακραίους κόμβους και τουλάχιστον δύο ενδιάμεσους κόμβους και στο οποίο υπάρχει μόνο μία διαδρομή μεταξύ των δύο κόμβων.

Δίκτυο Star.Ένα δίκτυο στο οποίο υπάρχει μόνο ένας ενδιάμεσος κόμβος.

δίκτυο πλέγματος. Ένα δίκτυο που περιέχει τουλάχιστον δύο κόμβους που έχουν δύο ή περισσότερες διαδρομές μεταξύ τους.

Πλήρως συνδεδεμένο δίκτυο.Ένα δίκτυο στο οποίο υπάρχει διακλάδωση μεταξύ δύο οποιωνδήποτε κόμβων. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό ενός δικτύου υπολογιστών είναι η αρχιτεκτονική του.

Αρχιτεκτονική δικτύου - αυτή είναι η υλοποιημένη δομή του δικτύου μετάδοσης δεδομένων που την ορίζει τοπολογία, σύνθεση συσκευήςΚαι κανόνες για την αλληλεπίδρασή τους στο διαδίκτυο. Στο πλαίσιο της αρχιτεκτονικής του δικτύου εξετάζονται θέματα κωδικοποίησης πληροφοριών, διευθυνσιοδότησης και μετάδοσής τους, ελέγχου ροής μηνυμάτων, ελέγχου σφαλμάτων και ανάλυσης λειτουργίας του δικτύου σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης και όταν η απόδοση επιδεινώνεται.

Οι πιο κοινές αρχιτεκτονικές:

Ethernet(Αγγλικά) αιθέρας- εκπομπή) - δίκτυο εκπομπής. Αυτό σημαίνει ότι όλοι οι σταθμοί στο δίκτυο μπορούν να λαμβάνουν όλα τα μηνύματα. Τοπολογία - γραμμική ή σε σχήμα αστεριού. Ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων 10 ή 100 Mbit/s.
Arcnet (Συνημμένο Δίκτυο Υπολογιστών Πόρων- δίκτυο υπολογιστών συνδεδεμένων πόρων) - δίκτυο εκπομπής. Φυσική τοπολογία - δέντρο. Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων 2,5 Mbit/s.
Token Ring(δίκτυο δακτυλίου αναμετάδοσης, δίκτυο διέλευσης διακριτικών) - ένα δίκτυο δακτυλίου στο οποίο η αρχή της μετάδοσης δεδομένων βασίζεται στο γεγονός ότι κάθε κόμβος δακτυλίου περιμένει την άφιξη κάποιας σύντομης μοναδικής ακολουθίας bit - σημάδι- από παρακείμενο προηγούμενο κόμβο. Η άφιξη του διακριτικού υποδεικνύει ότι είναι δυνατό να μεταδοθεί ένα μήνυμα από αυτόν τον κόμβο περαιτέρω κατά μήκος της ροής. Ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων 4 ή 16 Mbit/s.
FDDI (Διεπαφή κατανεμημένων δεδομένων ινών) - αρχιτεκτονική δικτύου για μετάδοση δεδομένων υψηλής ταχύτητας μέσω γραμμών οπτικών ινών. Ταχύτητα μεταφοράς - 100 Mbit/sec. Τοπολογία - διπλός δακτύλιος ή μικτή (συμπεριλαμβανομένων των υποδικτύων αστεριών ή δέντρων). Ο μέγιστος αριθμός σταθμών στο δίκτυο είναι 1000. Πολύ υψηλό κόστος εξοπλισμού.
ΑΤΜ (Λειτουργία ασύγχρονης μεταφοράς) - μια πολλά υποσχόμενη, αλλά πολύ ακριβή αρχιτεκτονική, διασφαλίζει τη μετάδοση ψηφιακών δεδομένων, πληροφοριών βίντεο και φωνής στις ίδιες γραμμές. Ταχύτητα μεταφοράς έως 2,5 Gbps. Οπτικές γραμμές επικοινωνίας.

Υλικό δικτύου υπολογιστών.

1.Υπολογιστές?

2. Συσκευές για τη διασύνδεση υπολογιστή με κανάλι επικοινωνίας.

3. Κανάλια επικοινωνίας

4. Συσκευές σύνδεσης (εναλλαγής) καναλιών επικοινωνίας

5. Συσκευές που συνδέουν τοπικά δίκτυα.

Συσκευές για τη σύνδεση υπολογιστή σε κανάλι επικοινωνίας

Μια τεχνική συσκευή που εκτελεί τις λειτουργίες σύζευξης ενός υπολογιστή με ένα κανάλι επικοινωνίας ονομάζεται προσαρμογέας , ή προσαρμογέα δικτύου. Ένας προσαρμογέας παρέχει σύζευξη με έναν υπολογιστή ενός καναλιού επικοινωνίας.
Εκτός από τους προσαρμογείς μονού καναλιού, χρησιμοποιούνται συσκευές διεπαφής πολλαπλών καναλιών - πολυπλέκτης. Πολυπλέκτης – Αυτή είναι μια συσκευή για τη σύνδεση ηλεκτρονικών συσκευών με πολλά κανάλια επικοινωνίας.
Για τη μετάδοση ψηφιακών πληροφοριών, η ροή bit πρέπει να μετατραπεί σε αναλογικό σήμα. Και κατά τη λήψη, εκτελέστε τον αντίστροφο μετασχηματισμό. Τέτοιες μετατροπές πραγματοποιούνται από το μόντεμ. Μοντέμ – μια συσκευή που διαμορφώνει και αποδιαμορφώνει τα σήματα πληροφοριών κατά τη μετάδοση τους από έναν υπολογιστή σε ένα κανάλι επικοινωνίας και κατά τη λήψη τους από ένα κανάλι επικοινωνίας σε έναν υπολογιστή.

Καλώδια δικτύου

(ομοαξονικός , που αποτελείται από δύο ομόκεντρους αγωγούς μονωμένους μεταξύ τους, ο εξωτερικός των οποίων έχει την εμφάνιση σωλήνα.
οπτικών ινών ;
καλώδια στριμμένα ζεύγη που σχηματίζονται από δύο σύρματα πλεγμένα μεταξύ τους κ.λπ.).

Συσκευές που συνδέουν (εναλλάσσουν) κανάλια επικοινωνίας

Το πιο ακριβό εξάρτημα του αεροσκάφους είναι το κανάλι επικοινωνίας. Ως εκ τούτου, κατά την κατασκευή δικτύων υπολογιστών, προσπαθούν να εξοικονομήσουν κανάλια επικοινωνίας μεταβαίνοντας πολλά εσωτερικά κανάλια επικοινωνίας σε ένα εξωτερικό. Για την εκτέλεση της λειτουργίας μεταγωγής, χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές - κόμβοι.

Κόμβοι (κόμβους) Και κόμβοι μεταγωγής (διακόπτες) να επεκτείνει τις τοπολογικές, λειτουργικές και ταχύτητες δυνατότητες των δικτύων υπολογιστών. Ένα hub με ένα σύνολο διαφορετικών τύπων θυρών επιτρέπει συνδυάζουν τμήματα δικτύου με διαφορετικά καλωδιακά συστήματα . Μπορείτε να συνδέσετε είτε έναν ξεχωριστό κόμβο δικτύου είτε έναν άλλο διανομέα ή τμήμα καλωδίου στη θύρα διανομέα.
Σε ένα LAN όπου το μέσο μετάδοσης είναι ένα καλώδιο περιορισμένου μήκους, χρησιμοποιούνται ειδικές συσκευές - επαναλήπτες - για την αύξηση του μήκους του δικτύου. Επαναληπτικός – συσκευή που διασφαλίζει τη διατήρηση του σχήματος και του πλάτους του σήματος κατά τη μετάδοση του σε απόσταση μεγαλύτερη από αυτή που παρέχεται από αυτόν τον τύπο φυσικού μέσου μετάδοσης. Ένας τοπικός επαναλήπτης συνδέει θραύσματα δικτύου έως 50 m και ένας απομακρυσμένος επαναλήπτης - έως 2000 m.

Συνδέσεις LAN

Για τη σύνδεση τοπικών δικτύων, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες συσκευές, οι οποίες διαφέρουν ως προς τον σκοπό και τις δυνατότητες:

· Γέφυρα (Αγγλικά) Γέφυρα) - συνδέει δύο τοπικά δίκτυα. Μεταφέρει δεδομένα μεταξύ δικτύων σε μορφή πακέτου χωρίς να κάνει καμία αλλαγή σε αυτά. γέφυρες μπορούν φίλτρα πακέτων, προστατεύοντας ολόκληρο το δίκτυο από τοπικές ροές δεδομένων και επιτρέποντας τη διέλευση μόνο δεδομένων που προορίζονται για άλλα τμήματα δικτύου.

· Δρομολογητής (Αγγλικά) Δρομολογητής) συνδέει δίκτυα με ένα κοινό πρωτόκολλο πιο αποτελεσματικά από μια γέφυρα. Επιτρέπει, για παράδειγμα, μεγάλα μηνύματα να χωρίζονται σε μικρότερα κομμάτια, διασφαλίζοντας έτσι την αλληλεπίδραση τοπικών δικτύων με διαφορετικά μεγέθη πακέτων.

Ένας δρομολογητής μπορεί να προωθήσει πακέτα σε μια συγκεκριμένη διεύθυνση (οι γέφυρες φιλτράρουν μόνο τα περιττά πακέτα), να επιλέξει την καλύτερη διαδρομή για να ακολουθήσει το πακέτο και πολλά άλλα. Όσο πιο περίπλοκο και μεγαλύτερο είναι το δίκτυο, τόσο μεγαλύτερα είναι τα οφέλη από τη χρήση δρομολογητών.

· Δρομολογητής γέφυρας (Αγγλικά) Brouter) είναι ένα υβρίδιο γέφυρας/δρομολογητή που επιχειρεί πρώτα δρομολόγηση όπου είναι δυνατόν και μετά αλλάζει σε λειτουργία γέφυρας εάν αποτύχει.

· πύλη (Αγγλικά) Πύλη), σε αντίθεση με μια γέφυρα, χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις που τα συνδεδεμένα δίκτυα έχουν διάφορα πρωτόκολλα δικτύου . Ένα μήνυμα από ένα δίκτυο που φτάνει στην πύλη μετατρέπεται σε άλλο μήνυμα που πληροί τις απαιτήσεις του επόμενου δικτύου. Έτσι, οι πύλες δεν συνδέουν απλώς δίκτυα, αλλά τους επιτρέπουν να λειτουργούν ως ένα ενιαίο δίκτυο.

Πρωτόκολλα δικτύου

Τα επιμέρους τμήματα του Διαδικτύου είναι δίκτυα διαφορετικών αρχιτεκτονικών που επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας δρομολογητές. Τα μεταδιδόμενα δεδομένα χωρίζονται σε μικρά κομμάτια που ονομάζονται πακέτα. Κάθε πακέτο ταξιδεύει μέσω του δικτύου ανεξάρτητα από άλλα πακέτα.

Να ξεπεραστούν ασυμβατότητα διεπαφήςμεμονωμένοι υπολογιστές αναπτύσσουν ειδικά πρότυπα που ονομάζονται πρωτόκολλα επικοινωνίας.

Πρωτόκολλο επικοινωνίας είναι ένα συμφωνημένο σύνολο ειδικών κανόνων για την ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ διαφορετικών συσκευών μεταφοράς δεδομένων. Υπάρχουν πρωτόκολλα για ταχύτητα μετάδοσης, μορφές δεδομένων, έλεγχο σφαλμάτων κ.λπ.

Τα δίκτυα στο Διαδίκτυο μετατρέπονται απεριόριστα (δηλαδή επικοινωνούν) μεταξύ τους, επειδή όλοι οι υπολογιστές που εμπλέκονται στη μεταφορά δεδομένων χρησιμοποιούν ένα ενιαίο πρωτόκολλο επικοινωνίας, το TCP/IP (διαβάστε «TCP/IP»).

Το TCP/IP είναι στην πραγματικότητα δύο διαφορετικά πρωτόκολλα που ορίζουν διαφορετικές πτυχές της επικοινωνίας δικτύου:

TCP (Transmission Control Protocol) - ένα πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης δεδομένων που χρησιμοποιεί αυτόματη αναμετάδοση πακέτων που περιέχουν σφάλματα. αυτό το πρωτόκολλο είναι υπεύθυνο για τη διάσπαση των μεταδιδόμενων πληροφοριών σε πακέτα και την ορθή επαναφορά πληροφοριών από τα πακέτα του παραλήπτη·
Το IP (Internet Protocol) είναι ένα πρωτόκολλο εργασίας στο Διαδίκτυο που είναι υπεύθυνο για τη διεύθυνση και επιτρέπει σε ένα πακέτο να περάσει μέσω πολλαπλών δικτύων καθ' οδόν προς τον τελικό του προορισμό.

Το σχέδιο για τη μετάδοση πληροφοριών μέσω του πρωτοκόλλου TCP/IP έχει ως εξής: το πρωτόκολλο TCP διασπά τις πληροφορίες σε πακέτα και αριθμεί όλα τα πακέτα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο IP, όλα τα πακέτα μεταδίδονται στον παραλήπτη, όπου, χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο TCP, ελέγχεται εάν έχουν ληφθεί όλα τα πακέτα. Αφού λάβει όλα τα πακέτα, το πρωτόκολλο TCP τα τοποθετεί στην απαιτούμενη σειρά και τα συλλέγει σε ένα ενιαίο σύνολο.

Παραπάνω, συζητήσαμε μαζί σας ότι το Διαδίκτυο αποτελείται από μεγάλο αριθμό υπολογιστών, ορισμένοι από τους οποίους μπορούν να συνδεθούν μόνο προσωρινά, ενώ άλλοι έχουν μόνιμη διεύθυνση IP δικτύου (host). Η διαφορά μεταξύ του Δικτύου και του Παγκόσμιου Ιστού είναι ότι το σημείο εκκίνησης λαμβάνεται μόνο από αυτό στο οποίο είναι εγκατεστημένο ένα ειδικό πρόγραμμα για την υποστήριξη του διακομιστή WWW. Τις περισσότερες φορές, ένας τέτοιος υπολογιστής ονομάζεται "διακομιστής".

Πώς βρίσκει ένα πακέτο τον παραλήπτη του;?

Κάθε υπολογιστής που είναι συνδεδεμένος στο Διαδίκτυο έχει δύο ισοδύναμες μοναδικές διευθύνσεις: μια ψηφιακή διεύθυνση IP και μια συμβολική διεύθυνση τομέα. Η εκχώρηση διευθύνσεων γίνεται σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα: ο διεθνής οργανισμός Network Information Center εκδίδει ομάδες διευθύνσεων στους κατόχους τοπικών δικτύων και οι τελευταίοι διανέμουν συγκεκριμένες διευθύνσεις κατά την κρίση τους.

Η διεύθυνση IP ενός υπολογιστή έχει μήκος 4 byte. Συνήθως, το πρώτο και το δεύτερο byte ορίζουν τη διεύθυνση δικτύου, το τρίτο byte ορίζει τη διεύθυνση υποδικτύου και το τέταρτο byte ορίζει τη διεύθυνση του υπολογιστή στο υποδίκτυο. Για ευκολία, η διεύθυνση IP γράφεται ως τέσσερις αριθμοί με τιμές από 0 έως 255, διαχωρισμένες με τελείες, για παράδειγμα: 145.37.5.150. Διεύθυνση δικτύου - 145.37; διεύθυνση υποδικτύου - 5; διεύθυνση υπολογιστή στο υποδίκτυο είναι 150.

Διαδίκτυο

Οι τεχνικές συσκευές που εκτελούν τις λειτουργίες της διασύνδεσης ενός υπολογιστή με κανάλια επικοινωνίας ονομάζονται ανταντέρή προσαρμογείς δικτύου.Ένας προσαρμογέας παρέχει σύζευξη με έναν υπολογιστή ενός καναλιού επικοινωνίας.

Εκτός από τους προσαρμογείς μονού καναλιού, χρησιμοποιούνται επίσης συσκευές πολλαπλών καναλιών - πολυπλέκτης μετάδοσης δεδομένωνή απλά πολυπλέκτης.

Πολυπλέκτης μετάδοσης δεδομένων– μια συσκευή για τη διασύνδεση ενός υπολογιστή με πολλά κανάλια επικοινωνίας.

Μοντέμ– μια συσκευή που διαμορφώνει και αποδιαμορφώνει τα σήματα πληροφοριών κατά τη μετάδοση τους από έναν υπολογιστή σε ένα κανάλι επικοινωνίας και κατά τη λήψη τους από ένα κανάλι επικοινωνίας σε έναν υπολογιστή.

Κεντρικό σημείο– μια συσκευή που μετατρέπει πολλά κανάλια επικοινωνίας σε ένα μέσω της διαίρεσης συχνότητας.

Επαναληπτικός– συσκευή που διασφαλίζει τη διατήρηση του σχήματος και του πλάτους του σήματος κατά τη μετάδοσή του σε απόσταση μεγαλύτερη από αυτή που παρέχεται από αυτόν τον τύπο φυσικού μέσου μετάδοσης.

Καταγράψτε και ορίστε τα χαρακτηριστικά ενός δικτύου επικοινωνίας (ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων, χωρητικότητα καναλιού επικοινωνίας κ.λπ.). Γιατί μπορεί η απόδοση να είναι χαμηλότερη από την ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων; Σε τι χρησιμεύουν τα bits υπηρεσίας; Ποια είναι η αξιοπιστία των πληροφοριών που μεταδίδονται;

§ Ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων μέσω του καναλιού επικοινωνίας.

§ χωρητικότητα καναλιού επικοινωνίας.

§ αξιοπιστία μεταφοράς πληροφοριών.

§ αξιοπιστία του καναλιού επικοινωνίας και των μόντεμ.

Θυμάμαι!Η μονάδα ταχύτητας μεταφοράς δεδομένων είναι bit ανά δευτερόλεπτο.

Σημείωση.Η συνήθως χρησιμοποιούμενη μονάδα μέτρησης ταχύτητας είναι το baud. Το Baud είναι ο αριθμός των αλλαγών κατάστασης του μέσου μετάδοσης ανά δευτερόλεπτο. Δεδομένου ότι κάθε αλλαγή κατάστασης μπορεί να αντιστοιχεί σε πολλά bit δεδομένων, ο πραγματικός ρυθμός bit ανά δευτερόλεπτο μπορεί να είναι υψηλότερος από τον ρυθμό baud.

Θυμάμαι!Η μονάδα μέτρησης για τη χωρητικότητα του καναλιού επικοινωνίας είναι ψηφίο ανά δευτερόλεπτο.

Θυμάμαι!Μονάδα μέτρησης αξιοπιστίας: αριθμός σφαλμάτων ανά πρόσημο - σφάλματα/σύμβολο.

Για δίκτυα υπολογιστών, αυτός ο δείκτης θα πρέπει να είναι εντός 10 -6 -10 -7 σφαλμάτων/σύμβολο, π.χ. Επιτρέπεται ένα σφάλμα ανά εκατομμύριο χαρακτήρες που μεταδίδονται ή ανά δέκα εκατομμύρια χαρακτήρες που μεταδίδονται.

Θυμάμαι! Μονάδα μέτρησης αξιοπιστίας: μέσος χρόνος μεταξύ αστοχιών – ώρα.

Τι είναι η ψηφιακή (στενή ζώνη) μετάδοση δεδομένων; Τι είναι η ευρυζωνική (αναλογική) μετάδοση δεδομένων; Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του καθενός; Τι είναι ένας προσαρμογέας; Ποιοι είναι οι τρόποι μετάδοσης ψηφιακών πληροφοριών μέσω αναλογικού καναλιού; Καταγράψτε τους διαφορετικούς τύπους διαμόρφωσης και εξηγήστε τον καθένα από αυτούς (με επεξηγηματικές εικόνες και παραδείγματα).

Υπάρχουν 2 κύριες τεχνολογίες μετάδοσης δεδομένων:

ευρυζωνική μετάδοση (αναλογική)

μετάδοση στενής ζώνης (για ψηφιακά σήματα)

Η ευρυζωνική μετάδοση βασίζεται στη χρήση συνεχώς μεταβαλλόμενων κυμάτων για τη μεταφορά πληροφοριών σε ένα κανάλι επικοινωνίας. Συνήθως αναπαρίστανται ως ημιτονοειδής συνάρτηση και γι' αυτό ονομάζονται ημιτονοειδές κύμα.

Μπορεί να περιγραφεί από τις ακόλουθες παραμέτρους:

συχνότητα - αντιπροσωπεύει μια ακολουθία μεταβάσεων που συνθέτουν έναν κύκλο (μέσο, άνω άκρο, μέσο, κάτω άκρο, μέσο). Ο αριθμός τέτοιων κύκλων σε ένα δευτερόλεπτο ονομάζεται συχνότητα του ημιτονοειδούς κύματος. Μετράται σε κύκλους ανά δευτερόλεπτο ή hertz.

πλάτος - αντιπροσωπεύει τη σχετική απόσταση μεταξύ των άκρων του κύματος.

η φάση ενός απλού ημιτονοειδούς κύματος μετριέται σε σχέση με ένα άλλο ημιτονοειδές κύμα (η αναφορά) και εκφράζεται ως η γωνιακή μετατόπιση μεταξύ των δύο κυμάτων. Η έκφραση «δύο ημιτονοειδή κύματα είναι 180 μοίρες εκτός φάσης» σημαίνει ότι την ίδια στιγμή ένα από τα κύματα φτάνει στο μέγιστο άκρο του και το άλλο φτάνει στο ελάχιστο.

Μετάδοση στενής ζώνης:

πολική κωδικοποίηση. Βασίζεται στη χρήση διακριτών καταστάσεων ενός καναλιού επικοινωνίας για τη μετάδοση πληροφοριών μέσω αυτού. Αυτές οι διακριτές καταστάσεις συνήθως αντιπροσωπεύονται ως κάποιο είδος παλμών (συνήθως τάσεις) και ονομάζονται τετραγωνικό κύμα. Έχουν αναπτυχθεί πολλά σχήματα αναπαράστασης ψηφιακών σημάτων ή ψηφιακής κωδικοποίησης. Ένα ψηφιακό αντιπροσωπεύεται από μια τάση +12V και ένα ψηφιακό μηδέν αντιπροσωπεύεται από μια τάση -12V.

μονοπολική κωδικοποίηση.

διπολική κωδικοποίηση (επιστροφή στο μηδέν). Τα ψηφιακά μηδενικά αντιπροσωπεύονται από την απουσία τάσης και τα ψηφιακά αντιπροσωπεύονται από παλμούς 3 βολτ που παράγουν σήμα.

Πιθανή κωδικοποίηση - το επίπεδο σήματος σε ορισμένα χρονικά σημεία είναι ενημερωτικό.

Κωδικοποίηση ροής - η παρουσία ή η απουσία ρεύματος στη γραμμή είναι ενημερωτική.

Τα δίκτυα χρησιμοποιούν πιθανή κωδικοποίηση.

Εάν τα ψηφιακά δεδομένα πρέπει να μεταδοθούν μέσω μιας αναλογικής γραμμής μετάδοσης, απαιτείται ένας μηχανισμός για την αναπαράσταση των ψηφιακών δεδομένων με τη μορφή ημιτονοειδούς κύματος για να υποδείξει την παρουσία ενός και μηδενικού.

Εάν εκτελεστεί χειραγώγηση πλάτους, τότε πρόκειται για διαμόρφωση πλάτους.

Διαμόρφωση συχνότητας - συχνότητας.

Διαμόρφωση φάσης - φάσης.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων, ειδικά μέσω τηλεφωνικών γραμμών. Ένα συνεχές σήμα σε συχνότητα μεταξύ 1000 και 2000 Hz ονομάζεται συχνότητα φέροντος ημιτονοειδούς κύματος.

Το πλάτος, η συχνότητα και η φάση του φορέα μπορούν να αλλάξουν (διαμορφωθούν) για τη μετάδοση πληροφοριών.

Με τη διαμόρφωση πλάτους, χρησιμοποιούνται 2 διαφορετικά πλάτη σήματος, που αντιστοιχούν στις τιμές 0 και 1 (Εικ. Β. Το πλάτος είναι είτε μηδέν είτε μη μηδενικό).

Η διαμόρφωση συχνότητας χρησιμοποιεί πολλές διαφορετικές συχνότητες για τη μετάδοση ενός ψηφιακού σήματος (Εικόνα Β).

Στην απλούστερη διαμόρφωση φάσης, μια μετατόπιση φάσης της φέρουσας συχνότητας εφαρμόζεται κατά 180 μοίρες σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα (Εικ. Δ). Οι δύο καταστάσεις κωδικοποιούνται από την παρουσία ή την απουσία μιας μετατόπισης φάσης στο όριο κάθε bit.

Μια συσκευή που λαμβάνει μια σειριακή ροή bit και τη μετατρέπει σε σήμα εξόδου που διαμορφώνεται με μία ή περισσότερες από τις παραπάνω μεθόδους και εκτελεί επίσης αντίστροφες μετατροπές, ονομάζεται μόντεμ. Εγκαθίσταται μεταξύ ψηφιακού υπολογιστή και αναλογικής τηλεφωνικής γραμμής. Όλα τα καλά μόντεμ χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό τεχνικών διαμόρφωσης σήματος για τη μετάδοση του μέγιστου αριθμού bit.

Σύγκριση μετάδοσης σήματος ευρείας ζώνης και στενής ζώνης.

Τηλεφωνική γραμμή - ευρυζωνική γραμμή επικοινωνίας.

Η γραμμή T1 είναι ένα κανάλι στενής ζώνης.

Αντίστοιχα, οι μεταδιδόμενες πληροφορίες μπορεί να είναι αναλογικές και ψηφιακές.

Υπάρχουν 2 τύποι εξοπλισμού:

DTE - τερματικός εξοπλισμός.

DCE - τηλεπικοινωνιακός εξοπλισμός.

Το DTE παράγει πληροφορίες με τη μορφή δεδομένων που μπορούν να μεταδοθούν μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας. Μπορεί να είναι ψηφιακό και αναλογικό.

Το DCE λαμβάνει δεδομένα από το DTE στη μορφή του και τα μετατρέπει σε μορφή συμβατή με την υπάρχουσα σύνδεση επικοινωνίας.

Σχέδιο κωδικοποίησης:

Το σχήμα δείχνει έναν πίνακα 4 στοιχείων. Οι στήλες ορίζουν τη φύση των συνδέσμων επικοινωνίας και οι σειρές ορίζουν τον τύπο των πληροφοριών που δημιουργούνται από τη συσκευή DTE.

εγώ τεταρτημόριο. Οι πληροφορίες σε αναλογική μορφή πρέπει να μεταδίδονται μέσω ευρυζωνικού καναλιού (ομιλία που μεταδίδεται μέσω τηλεφωνικής γραμμής (ηχητικό σήμα (DTE) -> μικρόφωνο (DCE) -> αναλογικό σήμα)).

ΙΙ τεταρτημόριο. Οι ψηφιακές πληροφορίες πρέπει να μεταδίδονται μέσω αναλογικού καναλιού. Σχέδιο μετατροπής: PC (DTE) -> modem (DCE) -> αναλογικό κανάλι.

III τεταρτημόριο. Η αναλογική ροή πληροφοριών πρέπει να μεταδίδεται μέσω ψηφιακού καναλιού. Πληροφορίες βίντεο (DTE) -> κωδικοποιητής (DCE) -> ψηφιακή γραμμή T1.

IV τεταρτημόριο. Οι ψηφιακές πληροφορίες πρέπει να μεταδίδονται μέσω ψηφιακής γραμμής. Γίνεται μια μετατροπή από το σχήμα κωδικοποίησης σήματος που χρησιμοποιείται από το DTE στο σχήμα που χρησιμοποιείται από τη σύνδεση.

Για παράδειγμα, το RS-232 (θύρα COM) χρησιμοποιεί ένα σχήμα κωδικοποίησης πολικού σήματος και το κανάλι επικοινωνίας χρησιμοποιεί κωδικοποίηση BPRZ, η οποία είναι διαφορετική από την προηγούμενη. Το DCE που εκτελεί αυτή τη μετατροπή ονομάζεται Μονάδα υπηρεσίας καναλιών και δεδομένων (CSU/DSU).

Ο εξοπλισμός DCE παίζει σημαντικό ρόλο στην υλοποίηση του φυσικού επιπέδου. Χρησιμοποιώντας διαφορετικούς τύπους συναρτήσεων DCE, οποιαδήποτε πληροφορία (αναλογική ή ψηφιακή) μπορεί να τεθεί σε μορφή συμβατή με οποιοδήποτε κανάλι επικοινωνίας (στενής ζώνης ή ευρείας ζώνης).

Διαμόρφωση (Λατινικά modulatio - διάσταση, διάσταση) είναι η διαδικασία αλλαγής μιας ή περισσότερων παραμέτρων μιας διαμορφωμένης ταλάντωσης υψηλής συχνότητας σύμφωνα με το νόμο ενός πληροφοριακού μηνύματος χαμηλής συχνότητας (σήμα). Ως αποτέλεσμα, το φάσμα του σήματος ελέγχου μεταφέρεται στην περιοχή υψηλής συχνότητας, επειδή για αποτελεσματική μετάδοση στο διάστημα είναι απαραίτητο όλες οι συσκευές λήψης και εκπομπής να λειτουργούν σε διαφορετικές συχνότητες και να μην «παρεμβαίνουν» μεταξύ τους. Αυτή είναι η διαδικασία «προσγείωσης» μιας ταλάντωσης πληροφοριών σε έναν εκ των προτέρων γνωστό φορέα. Οι μεταδιδόμενες πληροφορίες περιέχονται στο σήμα ελέγχου. Ο ρόλος του φορέα πληροφοριών εκτελείται από μια ταλάντωση υψηλής συχνότητας που ονομάζεται φέρον κύμα. Ως φορέας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ταλαντώσεις διαφόρων σχημάτων (ορθογώνιες, τριγωνικές κ.λπ.), αλλά πιο συχνά χρησιμοποιούνται αρμονικές ταλαντώσεις. Ανάλογα με το ποια από τις παραμέτρους της ταλάντωσης του φορέα αλλάζει, διακρίνεται ο τύπος της διαμόρφωσης (πλάτος, συχνότητα, φάση κ.λπ.). Η διαμόρφωση με διακριτό σήμα ονομάζεται ψηφιακή διαμόρφωση ή πληκτρολόγηση.

Αναλογική διαμόρφωση

Διαμόρφωση πλάτους (AM)

Διαμόρφωση πλάτους με μονή πλευρική ζώνη (SSB - single sideband AM)

Balanced amplitude modulation (BAM) - AM με καταστολή φορέα

Τετραγωνική διαμόρφωση (QAM)

Διαμόρφωση γωνίας

Διαμόρφωση συχνότητας (FM)

Γραμμική διαμόρφωση συχνότητας (τσιρπ)

Διαμόρφωση φάσης (PM)

Signal Code Modulation (SCM), στην αγγλική έκδοση Signal Code Modulation (SCM)

Διαμόρφωση σίγμα-δέλτα (∑Δ)

Ψηφιακή διαμόρφωση

Διαμόρφωση παλμού

Διαμόρφωση κωδικού παλμού (PCM ή Διαμόρφωση κωδικού παλμού)

Διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM)

Διαμόρφωση πλάτους παλμού (PAM)

Διαμόρφωση συχνότητας παλμών (PFM)

Διαμόρφωση παλμικής φάσης (PPM)

Ίσως είναι χρήσιμο να διαβάσετε: