Лекция 12. Способы передачи информации

Способы передачи информации

По способу передачи информации вычислительные сети делятся на сети:

ü коммутации каналов;

ü коммутации сообщений;

ü коммутации пакетов;

ü интегральные сети.

Первые появились коммутации каналов:

Пример сети:

A, B, C, D, E, F – абонентские пункты (клиенты серверы)   · - коммуникационные машины (Host - ЭВМ)   1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 – магистральные каналы

Для того, чтобы передать сообщение из B в E, образуется одно из соединений (1, 2, 4, 6; 1, 2, 5, 7 или 3, 4, 5).

В этой технологии создается одно из перечисленных соединений между B и E и остается неизменным в течение всего сеанса связи.

Преимущество: простота реализации.

Недостаток: низкий коэффициент использования каналов, как следствие – высокая стоимость и время передачи данных.

В сетях коммуникации сообщений информация передается порциями, которые называются сообщениями.

Прямое сообщение обычно не устанавливается, а передача сообщений начинается после освобождения первого канала и т.д., пока сообщение не дойдет до адресата. Важную роль в этой технологии играют серверы, которые осуществляют прием информации, ее сборку, проверку, маршрутизацию и передачу сообщений.

Преимущество: уменьшается стоимость передачи.

Недостаток: низкая скорость передачи данных и невозможность проведения диалога между клиентами, низкая скорость из-за сильной загруженности серверов обработки сообщений.

Наилучшими свойствами обладает технология коммутации пакетов, при которых обмен производится короткими пакетами фиксированной структуры.

Пакет – часть сообщения, которая удовлетворяет некоторому стандарту. Таким образом, пакет короче сообщения.

Малая длина пакетов предотвращает блокировку линий связи, и не дает расти очереди в узлах коммутации.

Теория, по которой определяется длина пакетов, основана на теории массового обслуживания и является разделом математической статистики. В результате применения такой технологии обеспечивается быстро соединение, низкий уровень ошибок, надежность и эффективность сети. При передачи пакета возникает проблема маршрутизации, которая решается программно-аппаратными методами. Наиболее распространенными способами маршрутизации является фиксированная маршрутизация и маршрутизация способом кратчайшей очереди.

При фиксированной маршрутизации используется таблица маршрутов, в которой закреплен маршрут от одного канала к другому. Метод обеспечивает простоту реализации, но загрузка сети не равномерна.

В методе кратчайшей очереди используется несколько таблиц, в которых каналы расставлены по приоритетам.

Приоритет – функция обратная расстоянию до адресата.

Передача начинается по первому свободному каналу с высшим приоритетом. В этом методе минимизируется задержка передачи пакета.

Программно-аппаратные средства маршрутизации развиваются очень интенсивно.

Существуют следующие типы устройств для маршрутизации в сетях:

1. Повторитель – это устройство для соединения однотипных локальных вычислительных сетей. Оно передает все принимаемые пакеты из одной ЭВС в другую.

2. Мост – предназначен для соединения ЭВС как с одинаковыми, так и с различными системами сигналов.

3. Шлюз – соединение локальной вычислительной сети с глобальной сетью (с Интернетом).

Сети, обеспечивающие коммутацию каналов сообщений и пакетов, называются интегральными. Они объединяют несколько коммутационных сетей. Часть интегральных каналов используется монопольно, т.е. для прямого соединения (правительственные каналы).

Прямые каналы создаются во время проведения сеанса связи между различными коммутационными сетями. По окончании сеанса прямой канал распадается на независимые магистральные каналы.

Интегральная сеть эффективна, если объем информации, передаваемой по прямым каналам, не превышает 10-15%.

При разработке сетей ЭВМ возникает задача согласования взаимодействия ЭВМ, клиентов, линий связи и др. устройства. Эта задача решается путем установления определенных правил, которые называются протоколами. Реализация протоколов совместна с реализацией управления серверами на сетевой ОС (Windows NT).

Часть протоколов реализуется программно, а часть аппаратно. Стандарты на протоколы выпущены ИСО. Согласно им, существует понятие архитектуры открытых систем, что означает возможность взаимодействия систем по определенным правилам, хотя сами системы могут быть созданы на различных технических средствах.

Основой архитектуры открытых систем является понятие логической декомпозиции сложной ИС.

Система разбивается на ряд подсистем (уровней), каждый из которых выполняет свои функции.

ИСО устанавливает 7 таких уровней:

1. Физический – определяет некоторые физические характеристики каналы.

Относятся: требования к характеристикам кабелей, разъемов и электрическим характеристикам сигнала.

В 1994 году в Европе ввели стандарт, определяющий характеристики для работы на любых каналах. Этот стандарт определяет алгоритм работы модема.

По типу характеристик сети делятся на:

- аналоговые (обычные телефонные сети);

- цифровые (соответствуют стандарту ISDN).

2. Канальный – он управляет передачей данных между двумя узлами сети. Обеспечивает контроль корректности передачи блокируемой информации. Каждый блок снабжается контрольной суммой.

На аппаратном уровне реализуется так:

Модем, работающий по одному из протоколов коррекции ошибок, если такое обнаруживает, запрашивает перепередачу. Для повышения скорости обмена используется сжатие информации. При получении сообщения она разворачивается (архиватор PKZIP, архиватор Зильпеля, архиватор ARC).

3. Сетевой – обеспечивает управление потоком, маршрутизацию.

Дата добавления: 2014-01-11