Аппаратные средства и протоколы обмена информацией

Лекция 15.

Основное техническое устройство сети — компьютер. Подавляющая часть компьютеров в сети являются абонентскими пунктами, т.е. обслуживают конечных пользователей — потребителей информации. В этом качестве компьютер выполняет следующие функции: хранение и обработку информации, подготовку ее к передаче, печать (при необходимости) на бумажном носителе, управление процессом передачи информации.

Транспортной основой глобальных сетей выступают коммутируемые и выделенным телефонные линии и каналы (как обычные, медные, так и оптоволоконные и спутниковые). Соединения в коммутируемых линиях происходят через стандартное оборудование телефонных станций (коммутаторы) при наборе телефонных номеров. Выделенные каналы (они соединены постоянно) используются, например, при организации сетей on-line сервисом, особенно для соединения серверов, находящихся в разных городах.

Непременным оборудованием абонентского пункта является модем — устройство преобразования цифровых сигналов в аналоговые и наоборот. Преобразование это необходимо (по крайней мере, в настоящее время) при использовании телефонных линий связи общего назначения, приспособленных к передаче аналоговых сигналов звуковой частоты (т.е. модулированного электрического тока).

Основные характеристики модемов:

o максимальная скорость передачи данных;

o поддерживаемый сетевой протокол;

o протокол коррекции ошибок.

Модемы выпускаются в двух конструктивных исполнениях: встроенные и внешние. Конструктивное исполнение никак не влияет на качество работы модема, однако внешний модем более удобен в эксплуатации.

Большинство высокоскоростных модемов совместимы с менее быстрыми. Для повышения скорости и надежности обмена информацией используются, так называемые, MNP-модемы — модемы с аппаратным сжатием и коррекцией информации.

По видам передаваемой информации бывают следующие разновидность модемов:

o только для обмена данными между компьютерами;

o факс-модемы (передача данных + прием-передача факсов);

o факс-голос-модемы.

По способу «общения» различают дуплексный и полудуплексный режимы передачи данных. В дуплексном режиме данные передаются через может одновременно в обоих направлениях. Для ряда применений возможен лишь этот режим. По способу группирования данных различают асинхронную (позначную) и синхронную (поблочную) передачу. Не вдаваясь в детали, отметим, что синхронная передача организуется сложнее, но обеспечивает более высокую эффективность.

MNP-модемы различаются по классам. Каждый класс отличается от предыдущего более высокой производительностью и расширенными возможностями.

Класс 1 использует асинхронный полудуплексный метод передачи данных с побайтной организацией. Сравнительная эффективность составляет 70%, т.е. MNP-модем класса 1 работающий со скорость 2400 бит/с, передает полезную информацию со скоростью 1680 бит/с.

Класс 2 использует асинхронный дуплексный метод передачи данных с побайтной организацией. Сравнительная эффективность 84%.

Класс 3 использует синхронный дуплексный метод передачи данных с побитной организацией. Сравнительная эффективность 108%.

Класс 4 отличается тем, что в нем реализованы два новых метода работы с информацией: адаптивная сборка передаваемых блоков и оптимизация фазы. Сравнительная эффективность 120%.

Класс 5 использует в дополнение к возможностям класса 4 сжатие данных в реальном масштабе времени. Коэффициент сжатия может достигать 90% для некоторых видов информации. Графические файлы могу сжиматься до 10% исходного размера, текстовые — до 45-55%, программы — до 60-90%. Средний коэффициент сжатия 63%. Относительная эффективность 200%.

Класс 6 в дополнение к возможностям класса 5 обеспечивает совместимость высокоскоростных протоколов с низкоскоростными стандартами.

Класс 7 использует более совершенный алгоритм сжатия данных. Сравнительная эффективность 300%.

Класс 8 применяет более совершенный протокол и соответствующий метод работы, обеспечивающий совместимость с низкоскоростными модемами.

Поскольку сеть объединяет компьютеры различных типов, работающие в разнородных ОС, важнейшим моментом при организации сети является система протоколов. Протокол — совокупность правил, согласно которым компьютеры взаимодействуют между собой. Различные компьютеры сети могут использовать совершенно разные программные средства, лишь бы пересылаемые данные соответствовали правилам протоколов. Международный стандарт OSI/ISO (OSI – Open System Interconnect, ISO — название международной организации по стандартизации) предусматривает 7 уровней протоколов, в числе которых отметим протоколы сетевого уровня, обеспечивающие сетевые режимы передачи данных (самый распространенный из них называется Х.25), транспортные протоколы, отвечающие за обмены между разными хост-машинами сети. При этом обмен ведется чаще всего пакетами, т.е. группами сообщений. Прикладные протоколы обслуживают задачи пользователя по передаче данных и доступу к сетевым ресурсам. Межсетевые протоколы позволяют организовать пересылку разными глобальными сетями. Самый популярный из них IP (Internet Protocol) задействован в гигантской мировой суперсети Internet.

Важную роль в глобальных сетях играют, так называемые, маршрутизаторы (роутеры) — мощные компьютер или специализированные интеллектуальные устройства, соединяющие между собой различные сети или участки сети. Впрочем, иногда маршрутизатором называют и программу, функционирующую на сетевом компьютере.

Дата добавления: 2014-10-23