Терминальные комплексы, мультиплексор

Терминалы, подключенные с помощью каналов связи к Выч. Машине с помощью аппаратуры передачи данных, называются терминальными комплексами и представляют из себя древовидную структуру.

Мультиплексор – специальное устройство, с помощью которого к одному каналу ЭВМ подключаются несколько каналов, соединяющих терминалы.

Основные функции мультиплексора:

1) периодический опрос подключенных к нему каналов связи и в случае обнаружения в этих каналах данных передача этих данных в канал ЭВМ;

2) прием данных из канала ЭВМ, определение какому терминалу они предназначены и передача их терминалу.

3.Модуляция.

Модуляция может быть частотной и фазовой, она выполняется модемом. Рассмотрим амплитудную и частотную модуляцию.

При амплитудной модуляции 0 и 1 соответствует разная амплитуда, а при частотной – разная частота.

Для увеличения скорости некоторые модемы используют многоуровневую модуляцию.

4. Физические каналы.

Совокупность каналов связи, соединяющих терминал с мультиплексором, называется физическим каналом.

В зависимости от способа установления физического канала, они подразделяются на:

1)Выделенные – всегда соединяют терминал с мультиплексором, являются более надежными;

2)Коммутируемые – создаются динамически на время, только на время взаимодействия терминала с ЭВМ (с помощью набора номера или наборного устройства). Они более дешевые, но у них малая надежность и большое время установления соединения.

В зависимости от количества подключенных к каналу устройств, различаются:

1)Одноточечные: «точка – точка» (здесь 1 и 2);

2) многоточечные: «много – точка» (здесь 3 и 4).

Одноточечные каналы могут быть выделенными и коммутируемыми, а многоточечные могут быть только выделенными.

По характеру передаваемых данных физически каналы подразделяются:

1)Симплексные – передача данных только в одну сторону

2)Полудуплексные – передача данных в двух направлениях, но в каждый конкретный момент времени только в одном.

3) Дуплексные – одновременная передача данных в обоих направлениях.

По способу передачи данных физические каналы:

1)Асинхронные – данные передаются посимвольно, при этом передаче каждого символа предшествует один или несколько сигналов START: START символ STOP

Преимущества: проста в реализации и надежна.

Недостатки: низкая скорость передачи данных, невысокая эффективность использования канала.

Пример: COM – порт (протокол RS232c).

2)Синхронные – данные сначала накапливаются в буфере, а затем блоком передаются по физическому каналу, при этом перед передачей блока вычисляется его контрольная сумма, которая передается вместе с блоком. Принимающая сторона снова после принятия вычисляет контрольную сумму и сравнивает ее с принятой. Если они совпадают, то блок передан правильно иначе организуется повторная передача блока.

Достоинства: большая скорость передачи данных, эффективное использование канала. Размер блоков передаваемых по физическому каналу зависит от надежности физ. канала.

Недостаток: приходится учитывать надежность физических каналов, размер блока надо брать так, чтобы редко встречались ошибки.

5.Вычилительные комплексы.

В зависимости от способа объединения Выч. Машин в Выч. Комплексы различали:

1) ВК с общим полем внешней памяти – несколько ВМ, работающих с общими дисковыми устройствами (именно на этих дисках организуется общее информационное пространство).

2) ВК с общим полем оперативной памяти

3) ВК типа «адаптер канал - канал»

Адаптер Канал Канал обе машины видели как периферийное устройство. Одна машина писала на него данные, а другая считывала.

ВК позволили повысить мощность Выч. Центра, но были 2 небольших недостатка:

1) могли объединить только однотипные ВМ

2) расстояние между ВМ не более нескольких десятков метров.

6.Вычислительные сети.

Вычислительная сеть – многомашинная ассоциация, объединяющая ВМ различных типов, рассредоточенных на некоторой территории и соединенных между собой с помощью различных типов каналов связи (телеграфная, телефонная или др. каналы связи). Эти соединения не обязательно выполнены по системе «каждый с каждым».

Все машины сети подразделяли на:

1) абонентские машины (АМ)

2) коммуникационные машины (КМ) - они обеспечивали передачу данных между абонентскими машинами.

При создании сети С делают избыточной, чтобы выход из строя нескольких физических каналов не нарушал работу сети.

По способу функционирования в сети классифицируются:

1) сети с коммутацией каналов

2) сети с коммутацией сообщений

3) сети с коммутацией пакетов

7.Классификация выч. Сетей(сети с коммутацией каналов,сообщений,пакетов).

В сетях с коммутацией каналов, перед тем как две Абонентские машины начнут передачу данных должно быть установлено прямое физическое соединение, состоящее из выделенных в их монопольное использование нескольких каналов, соединяющих машины.

С ростом протяженности каналов и с ростом числа машин выявились 2 недостатка:

а) низкое КПД использования каналов

б) долгое время установления прямого соединения.

Метод коммутации сообщений - обмен данными между машинами осуществляется блоками данных произвольной длины, называемых «сообщениями». Здесь не требовалось создавать прямое физическое соединение между взаимодействующими машинами. Сообщение направлялось в первый свободный канал на пути к адресату.

Недостатки:

а) так как сообщение передавалось целиком, то оно могло иметь большую длину – чаще возникали ошибки;

б) из-за большой длины сообщений для их хранения в промежуточных узлах маршрута были необходимы большие объемы памяти.

Метод коммутации пакетов – перед передачей длинного сообщения в коммуникационную сеть, оно разбивалось на короткие блоки фиксированной длины (пакеты). Все пакеты одного сообщения последовательно нумеровались и затем передавались последовательно в первый свободный канал по направлению к адресату. Различные пакеты одного и того же сообщения могли прийти к адресату разными путями и не в той последовательности. Адресат получает пакеты сообщения и собирает их.

Достоинства: меньше ошибок, пакеты могли двигаться параллельно, и каналы использовались эффективно, требовалось меньше памяти.

Недостатки: метод не прозрачен во времени, то есть не можем спрогнозировать при отправке, когда пакет достигнет адресата.

8.Программная структура, уровни программной структуры.

При разработке программной структуры, разработчики использовали следующие 3 критерия:

1)Открытость ПО сети – означает возможность расширения без изменения уже существующих программ. Смысл здесь в следующем: Если имеется готовая сеть и пользователь имеет приложение, то любая модификация сети не должна приводить к изменению уже существующих рабочих программ.

2)Прозрачность – скрытие от пользователя всех сложных механизмов функционирования сети, т.е. пользователь должен жить просто - удобный интерфейс работы с сетью и не вдаваться в подробности механизма передачи по сети.

3)Эффективность – отношение производительности к стоимости.(исходя из этих критериев стандарт рекомендует строить ПО сетей по многоуровневому модульному принципу. При этом модули различных уровней должны не зависеть друг от друга и взаимодействовать только с соседними уровнями по строго определенным правилам).

Стандарт рекомендует следующие 7 уровней программной структуры:

1)Физический

2)канальный

3)сетевой

4)Транспортный

5)Сеансовый

6)Представительный

7)прикладной

Физический – программы 1-го физического уровня управляют устройствами передачи данных, в основном это драйверы различных устройств.

Канальный уровень – Программы управляют передачей данных между 2-мя соседними узлами сети, связанными между собой физическим каналом. Канальный уровень выполняет все функции, связанные с передачей данных.

Сетевой уровень – Программы сетевого уровня ответственны за маршрутизацию пакетов по сети, в каждом узле сети программы сетевого уровня выбирают маршрут следующих транзитных пакетов.

Транспортный уровень – Программы транспортного уровня ответственны за передачу пакетов в сеть в узле отправителе и прием пакетов сети в узле передачи. Именно программы транспортного уровня разбивают сообщения на пакеты перед его передачей в сеть и собирают из пакетов сообщения при их приеме из сети.

Сеансовый уровень – Программы сеансового уровня ответственны за создание и поддержку работоспособности сеанса связи между узлом отправителем и узлом получателем.

Представительный уровень – Программы представительного уровня преобразуют команды и данные к виду, удобному для пользователя

Прикладной уровень - Программы прикладного уровня представляют интерфейс взаимодействия с сетью для пользователей и прикладных программ пользователей. В качестве интерфейса для пользователя обычно выступает набор команд, с помощью которых пользователь вызывает различные сетевые функции, а для прикладных программ набором API функций.

9.Процедура взаимодействия между соседними уровнями.

Для обеспечения независимостей уровней друг от друга, стандарт рекомендует строгую процедуру взаимодействия между соседними уровнями:

Дата добавления: 2014-01-06