Способы связи в глобальной сети

Каналы связи

Узлы коммутации

Чаще всего пользователи Сети подключаются к узлу через коммутируемые (то есть переключаемые) телефонные линии. Такое подключение производится с помощью специального устройства, которое называется модемом. Слово «модем» — сокращенное объединение двух слов: МО дулятор — ДЕМ одулятор. Модем устанавливается как на компьютере пользова­теля, так и на узле коммутации. Модем выполняет преобра­зование физической формы представления информации из компьютерного стандарта в стандарт телефонной связи (ди­скретный электрический сигнал преобразуется в аналого­вый сигнал) и обратное преобразование. Основной характе­ристикой модема является предельная скорость передачи данных. В разных моделях она колеблется в диапазоне от 1200 бит/с до 56000 бит/с.

Среди узлов Интернета есть своя иерархия. Существуют понятия «младший узел», «старший узел». Например, неко­торый узел в Самаре (младший) имеет соединение с узлом в Москве (старший), который, в свою очередь, связан с рядом узлов европейской опорной сети Интернета. Последние име­ют связь с узлами США, Японии и др. И все-таки структура Интернета — это не дерево, а именно сеть. Как правило, каждый узел имеет связь не с одним, а с множеством других узлов. Поэтому маршруты, по которым поступает информа­ция на некоторый узел, могут быть самыми разными. Этим обеспечивается устойчивость работы Сети: при выходе из строя одного узла информационные потоки к другим узлам не прерываются. Они лишь могут изменить свои маршруты.

Каналами связи называют технические средства, позволяющие осуществлять передачу данных на расстоянии между удаленными компьютерами.

Каналы связи делятся на симплексные и дуплексные. В одном случае информация передается только в одном направлении, что является менее эффективным средством. В другом случае информация передается в двух направлениях, причем одновременно могут передаваться несколько сообщений. Специальные фильтры позволяют различать передаваемые данные, например, за счет различных по частоте передаваемых сообщений.

Узлы компьютерной сети могут соединяться между собой самыми разными способами: выделенным телефонным кана­лом, электрическим или оптоволоконным кабелем, радио­связью (через радиорелейные линии, через спутники связи).

Обычно кабельная связь используется на небольших расстояниях (между разными узлами в одном городе). Сейчас более прогрессивными средствами считаются каналы связи, построенные специально для передачи цифровой информации. К таковым относятся, например, оптоволоконные сети. На больших расстояниях выгоднее использовать радиосвязь.

Различные каналы связи различаются тремя основными свойствами:

1) пропускной способностью, 2) помехоустойчиво­стью, 3) стоимостью.

По параметру стоимости самыми дорогими являются оп­товолоконные линии, самыми дешевыми — телефонные. Од­нако с уменьшением цены снижается и качество работы ли­нии: уменьшается пропускная способность, сильнее влияют помехи. Практически не подвержены помехам оптоволокон­ные линии.

Пропускная способность — это максимальная скорость передачи информации по каналу. Обычно она выражает­ся в килобитах в секунду (Кбит/с) или в мегабитах в се­кунду (Мбит/с).

Данный параметр зависит от физических свойств канала связи. Другими словами, пропускная способность - это объем данных, передаваемых модемом в единицу времени, без учета дополнительной служебной информации, например стартового и стопового битов, начальных конечных записей блоков и т. д.

Пропускная способность телефонных линий — десятки, сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных ли­ний и линий радиосвязи измеряется десятками и сотнями Мбит/с.

Помехоустойчивость задает параметр уровня искажения передаваемой информации.

Для того чтобы избежать изменения или потери информации при ее передаче, используют специальные методы, позволяющие сократить влияние шумов.

Как уже отмечали ранее, в качестве физического процесса, осуществляющего передачу данных на расстоянии, используют сигналы. На этот процесс могут влиять различные явления, создающие помехи (например, это может быть напряжение постороннего происхождения, появляющееся в каналах связи и ограничивающее дальность передачи полезных сигналов). В зависимости от источника возникновения и от характера их воздействия помехи делятся на собственные помехи канала связи, взаимные, создаваемые влиянием каналов друг на друга, и внешние - от посторонних электромагнитных полей.

Собственные помехи, или шумы, возникают от источников, находящихся в данном канале связи (например, из-за свободного блуждания электронов в веществе).

Взаимные помехи, возникающие при передаче информации по соседним каналам, появляются в результате:

• недостаточного переходного затухания между данным каналом и влияющими каналами;

• незначительного затухания фильтров, предназначенных для разделения каналов или для подавления частот;

• различных повреждений в аппаратуре влияющих каналов.

Внешние помехи делятся на промышленные, радиопомехи, атмосферные и космические. Промышленныепомехи создаются в результате влияния электромагнитных полей различных электрических устройств: линий электропередачи, электрооборудования промышленных предприятий, медицинских установок, контактных сетей электрифицированного транспорта (трамвая, троллейбуса и т. п.), световой рекламы на газоразрядных лампах и т. п. Радиопомехи возникают от излучения радиостанций различного назначения, спектр которых по каким-либо причинам накладывается на спектр полезных сигналов тракта связи. К атмосфернымпомехам относятся помехи, вызванные различными атмосферными явлениями: магнитными бурями, северными сияниями, грозовыми разрядами и т. д. К космическим помехам относятся электромагнитные помехи, создаваемые излучениями Солнца, видимых и невидимых звезд, туманностей, в соответствующих диапазонах частот. Чтобы шумы не снижали качества передачи, их влияние необходимо ограничивать.

3. Средства защиты по усилению помехоустойчивости

Практика показала, что избавление от шумов (помех) невозможно из-за естественных (неустранимых) причин их возникновения. Тогда была предложена идея поиска возможности защиты в самом передаваемом тексте (К.Э. Шеннон). Наилучшим способом стало использование избыточного кода. Функция защиты информации при передаче по каналам связи включает три компонента:

· подтверждение,

· обнаружение ошибок и уведомление о них,

· возврат в исходное состояние.

Информация кодируется соответствующим образом, вместе с основным содержанием передается информация о размере передаваемой информации. При получении информации сверяется информация о длине сообщения с исходным состоянием, при несовпадении значений в пункт передачи информации передается сигнал о необходимости повторной пересылки.

Прокси-сервера - промежуточный, транзитный веб-сервер, используемый как посредник между браузером и конечным веб-сервером.

Основная причина использования прокси-сервера - экономия объема передачи информации и увеличение скорости доступа за счет кэширования. Например, если большинство сотрудников компании часто пользуются одним и тем же веб-сервером, содержащим актуальный курс валют, то эта информация сохранится в прокси, и, таким образом, страницы будут запрошены с оригинального сервера всего 1 раз. При использовании прокси компании нужен всего один публичный IP-адрес.

Протокол (protocol) - полный набор операций, который один объект может осуществлять над другим объектом вместе с правильным порядком, в котором эти операции вызываются; совокупность правил, регламентирующих формат и процедуры обмена информацией между двумя независимыми процессами или устройствами.

Существует множество видов протоколов, управляющих всеми аспектами связи и передачи данных: распечатка сообщений о событиях операционной системы и сбоях, выдаваемая на операторский терминал; регистрация данных в специальный файл (журнал) и т. д. Различают несколько видов протоколов, которые отвечают за различные участки деятельности.

Протокол межсетевого обмена пакетами (IPX - Internet Work Packet Exchange) - используется по умолчанию в системах NetWare для маршрутизации информационных пакетов, передаваемых в локальной сети или WAN. IPX выполняет те же функции, что и протокол TCP/IP.

Протокол передачи гипертекстовой информации (Hyper Text Transfer Protocol, HTTP) - транспортный протокол, обеспечивающий доступ к документам на веб-узлах. В этом качестве он фактически выполняет все запросы к веб-узлам.

Протокол сетевой (network protocol) - совокупность правил и соглашений, использующихся при передаче данных.

Различают три основных типа протоколов, работающих в разных сетях и с разными операционными системами: Novell IPX (Inter Packet Exchange), TCP/IP, NetBEUI (Network BIOS User Interface). Общим для них является осуществление обмена блоками данных (пакетами, кадрами) с заданными адресами отправителя и получателя и контрольной суммой кадра, отличительной характеристикой могут выступать размер формируемого пакета, уровень представления заголовка и способ формирования адреса получателя.

Протокол управления передачей/межсетевой протокол (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP/IP) - набор протоколов, разработанный для Интернета и ставший его основой. TCP гарантирует, что каждый посланный байт дойдет до получателя без потерь. IP присваивает локальные IP-адреса физическим сетевым адресам, обеспечивая тем самым адресное пространство, с которым работают маршрутизаторы.

В семейство TCP/IP входят:

• протокол Telnet, который позволяет удаленным терминалам подключаться к удаленным узлам (компьютерам);
• система доменной адресации DNS, дающая возможность пользователям адресоваться к узлам сети по символьному доменному имени вместо цифрового IP-адреса;
• протокол передачи файлов FTP, который определяет механизм хранения и передачи файлов;
• протокол передачи гипертекста HTTP.

Дата добавления: 2014-01-07