Методы коммутации абонентов в сетях

Топология сетей -

Основные программные и аппаратные компоненты вычислительных сетей.

1. компьютеры

2. коммуникационное оборудование (кабели, повторители, мосты, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы)

3. операционные системы

4. сетевые приложения (почта, БД, …)

- способ организации физических связей между компьютерами.

- конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети, а рёбрам - физические связи между ними.

(Топология изучает свойства геометрических фигур, не изменяющиеся при любых непрерывных преобразованиях.).

Различают следущие основные виды топологий:

1. шинные Ethernet

2. кольцевые Token ring

3. радиальные (звёздная топология)

4. многосвязная

5. гибридная

6. иерархическая

Любые сети связи поддерживают некоторый способ коммутации абонентов между собой. Применяются три основных способа:

коммутация каналов (circuit switching)

коммутация пакетов (packet switching)

коммутация сообщений (message switching)

1,2, … 8 – абоненты сети; A, B, C, … G – коммутаторы сети (соединяются линиями связи);

Маршрут от 1 абонента до 7 проходит через A, E, F;

Маршрут от 4 абонента до 8 проходит через E, D, C, G;

Коммутация каналов - образование непрерывного физического канала из последовательно соединённых канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Каналы соединяются между собой коммутаторами - они устанавливают связь между любыми двумя узлами сети. Пример – обычное телефонное соединение.

При коммутатции сообщений абонент доставляет своёсообщение до ближайшего коммутатора сети. Далее продвижение сообщения по магистралям сети обеспечивается коммутаторами. Пример – отправление посылки почтой, связь по пейджеру, и т.п.

При коммутации пакетов сообщение «нарезается» на отдельные небольшие части, каждая из которых продвигается по сети самостоятельно; затем, в точке назначения из полученных пакетов сообщение восстанавливается.

Мультиплексирование -механизм совместного использования одного канала несколькими пользователями. Различают мультиплексирование с разделением частоты (FDM) и с разделением времени (TDM).

Для объяснения механизма мультиплексирования приводят след. пример:

Требуется отправить несколько писем.

1 способ: взять письмо, сесть в автомобиль, отвезти на почту и бросить его в ящик. Затем вернуться за вторым письмом и т.д.

2 способ: взять все письма сразу, погрузить в авто, отвезти на почту и отправить.

FDM: три телефонных разговора в диапазоне частот 300.. 3000. Каждый преобразуется в свою полосу частот: Р1 от 60..64, Р2 от 64..68 и Р3 от 68..72. Полученные сигналы складываются и передаются по среде передачи данных. Затем, в точке приёма сигналы вновь выделяются.

Сейчас применяется оптоволокно, стали использовать WDM - разделение по длине волны. (белый свет: КОЖЗГСФ).

Модуляция - представление дискретных данных в виде электрическихъ или оптических сигналов. Существует импульсное и потенциальное кодирование. Импульсное кодирование заключается в представлении 0 и 1 импульсами различной полярности. Потенциальное - при котором 1 соответствует один уровень напряжения, а нулю - другой. Внешние помехи искажают как форму импульса, так и уровень напряжения. Вне компьютера используется модуляция. Применяется для зашумлённых каналов (в глобальных сетях), так где велики искажения сигналов. Дискретная информация передаётся синусоидальным сигналом той частоты, которую хорошо передаёт линия связи. Стремление уменьшить кол-во проводов приводит к по-битной передаче

Аналоговая модуляция -кодирование при помощи A*sin(wt+f), путёмизменения:

1) амплитуды (1 - один уровень амплитуды, для 0 - другой),

2) частоты (для передачи 1 и 0 используются синусоиды разной частоты)

3) фазы (90, 180, 270).

Обычно используют комбинированный способ: амплиудно- частотная или ампл- фазовая модуляция.

Способы передачи данных:

1. симплексный - передача только в одном направлении

2. полудуплексный - передача в 2-х направлениях, но в разное время

3. дуплексный - одновременная передача в 2-х направлениях

Сетевые устройства:

1. Репитор - Repeater = устройство для передачи пакетов из одного сегмента ЛВС в другой. Усиливает сигнал. Используется для увеличения размеров ЛВС.

2. Концентратор - Hub = это репитер, соединяющий несколько физических сегментов. Имеет несколько портов. Усиливает сигнал с полученный на одном из портов и передаёт его на остальные. Для од

3. Мост -Bridge = позволяет делить среду передачи данных на две или более подсети (сегменты). Передаёт данные из одной подсети в другую только тогда, когда в этом есть необходимость. Изолируется трафик одного сегмента от трафика другого сегмента, благодаря чему повышается производительнгсть сети. Имеет один процессорный блок.

4. Коммутатор- switch = похож на мост. Отличие в том, что он является коммуникационным мультипроцессором. Каждый его порт оснащён процессором, который обрабатывает данные (кадры) независимо от других процессоров.

5. Маршрутизатор - router = используют не плоские, а составные числовые адреса. Могут работать в сетях с замкнутым контуром. Могут выбирать наиболее рациональный маршрут. Могут связывать подсети с разными сетевыми технологиями. Пересылает пакеты в нужный сегмент ЛВС. Работает на сетевом уровне OSI.

6. Шлюз - gateway =для соединения сетей с разными типами системного и прикладного программного обеспечения. Соединяет ЛВС и более крупную сеть, которая использует другие протоколы.

Дата добавления: 2014-01-14