Глобальні і
локальні мережі.
Реферат
Міністерство освіти Російської Федерації
Санкт-Петербурзький державний гірничий інститут
ім.Г.В.Плеханова
(технічний університет)
Мончегорської філія
Мончегорськ, 2002 рік
Вступ
Метою
виконання контрольної роботи є закріплення стійких навичок роботи
з текстовим редактором Microsoft Word і знайомство з достоїнствами і
недоліками різних комп'ютерних технологій.
В даний
час комп'ютерні технології набули широкого поширення практично у
всіх областях діяльності людини. Менеджери різних напрямків,
бухгалтери, економісти, інженери-проектувальники, упорядники та зберігачі
всіляких документів, журналісти та
видавці, науковці та багато інших підвищують ефективність своєї роботи
за допомогою персональних ЕОМ. Для цього застосовуються різні комп'ютерні
технології. У пояснювальній записці мова піде про «універсальних» технологіях,
які використовуються в багатьох сферах діяльності, призначені для
колективної роботи користувачів в комп'ютерних інформаційно-обчислювальних
мережах.
Частина
I.
1.
Глобальні
і локальні мережі
Інформаційні
технології із застосуванням автономно працює ПЕОМ значно розширюють
інтелектуальні можливості користувача. Однак більш значний ефект від
використання ПЕОМ можна отримати при об'єднанні окремих ПЕОМ організації,
підприємства, фірми та ін в локальну комп'ютерну мережу, яка забезпечує
функціонування фірми як єдиної злагодженої системи. Локальні мережі об'єднують
всі служби фірми, прискорюють документообіг, зберігають необхідну інформацію і надають
її працівникам фірми та ін Природним продовженням тенденції розвитку
інформаційних технологій є комп'ютерні телекомунікації та глобальні
мережі, що забезпечують доступ користувачів до інформаційних ресурсів всієї країни
і вихід у світовий інформаційний простір. Глобальні мережі об'єднують
урядові установи, промислові корпорації, університети й коледжі,
дослідні центри, комерційні компанії та громадські організації.
Зараз найважливіша роль у світових телекомунікації належить, звичайно ж, Internet, яка охоплює практично всі
країни, містить інформацію про всі сторони людської діяльності, не
знає прикордонних і цензурних обмежень. В даний час комп'ютерні
технології набули широкого поширення практично у всіх областях
діяльності людини.
2.
Локальні комп'ютерні мережі
Локальна мережа
являє собою набір комп'ютерів, периферійних пристроїв (принтерів і т. п.)
і комутаційних пристроїв, з'єднаних кабелями. Локальні мережі поділяються на
установчі (офісні мережі фірм, мережі організаційного управління та інші
мережі, що відрізняються за термінологією, але практично однакові за своєю
ідеологічної суті) і мережі управління технологічними процесами на
підприємствах.
Локальні мережі
характерні тим, що відстані між компонентами мережі порівняно невеликі,
як правило, не перевищують декількох кілометрів. Локальні мережі розрізняються за
ролі та значенню ПЕОМ в мережі, структуру, методам доступу користувачів до мережі,
способів передачі даних між компонентами мережі та ін Кожній з пропонованих
на ринку мереж властиві свої переваги і недоліки. Вибір мережі визначається
числом підключаються користувачів, їх пріоритетом, необхідною швидкістю і
дальністю передачі даних, що вимагаються пропускною здатністю, надійністю і
вартістю мережі.
2.1.
Міжнародні вимоги до мереж
В даний
час Міжнародна організація стандартів розробила понад 25 стандартів на
локальні мережі. Розглянемо основні вимоги стандартів до установчих
мережах:
можливість
підключення сучасних, раніше розроблених
і перспективних ПЕОМ та периферійних пристроїв;
швидкість
передачі даних повинна бути не менше 1 Мбіт/с;
- відключення та підключення компонентів мережі
не повинно порушувати загальну роботу мережі
більш ніж на 1 с;
- засоби виявлення помилок, які є в
мережі, повинні виявляти всі повідомлення,
містять 4 і більше перекручених бітів;
- надійність мережі повинна забезпечувати не
більше 20 хв простою мережі на рік.
Міжнародні
стандарти висувають високі вимоги до локальних мереж. Тому вимоги
міжнародних стандартів задовольняють лише ряд мереж, що випускаються провідними електронними фірмами
світу.
2.2.
Класифікація мереж
Локальні мережі,
широко використовуються в наукових, управлінських, організаційних і комерційних
технологіях, можна класифікувати за такими ознаками:
1. За ролі ПЕОМ в мережі:
- мережі з сервером:
- однорангові (рівноправні) мережі.
2. За структурою
(топології) мережі:
- одновузлового ( «зірка »);
- кільцеві ( «кільце »);
- магістральні ( «шина »);
- комбіновані.
3. За способом
доступу користувачів до ресурсів та абонентам мережі:
- мережі з
підключенням користувача за вказаними адресами абонентів за принципом комутації
каналів ( «зірка »);
- мережі з
централізованим (програмним) управлінням підключення користувачів до мережі
( «Кільце» і «шина »);
- мережі з випадковою дисципліною обслуговування
користувачів ( «шина »).
4. По виду
комунікаційного середовища передачі інформації:
- мережі з використанням існуючих
відомчих телефонних мереж;
- мережі на спеціально прокладених кабельних лініях
зв'язку;
- комбіновані мережі, що поєднують кабельні
лінії та радіоканали.
5. За
дисципліни обслуговування користувачів (способу доступу користувачів до
мережі):
- пріоритетні, які визначають ЦУС, коли
користувачі отримують доступ до мережі відповідно до присвоєними їм
пріоритетами (постійними або що змінюються);
- непріоритетних, коли всі користувачі мережі
мають рівні права доступу до мережі.
6. За
розміщення даних для компонентів мережі:
- з центральним банком даних;
- з розподіленим банком даних;
- з комбінованою системою розміщення
даних.
2.3.
Роль ПЕОМ в мережі
Мережі з сервером
Компонентами
мережі є робочі ПЕОМ (робочі станції) і сервери.
Сервер - це
спеціально виділена в мережі ПЕОМ, в завдання якої входить управління всією
мережею або частиною мережі (наприклад, у комбінованих мережах), прийом, зберігання,
оновлення і видача користувачам загальної інформації, управління
високоякісними принтерами і графобудівники. Тому до сервера пред'являються
більш високі вимоги по продуктивності, об'єму пам'яті і надійності.
Робочі станції
(клієнти, абоненти) - це менш потужні ПЕОМ, які можуть використовувати ресурси
(наприклад, дисковий простір) сервера.
Переваги
мережі:
- більш ефективне централізоване
управління мережею;
- робочі станції можуть бути досить
простими і дешевими;
- операційна система, що підтримує роботу
мережі (наприклад, Windows 95/98), може встановлюватися тільки на сервері.
Недоліки:
--
більш висока вартість установки;
--
складна настройка системи.
Однорангові мережі
Всі ПЕОМ в мережі рівноправні. Кожен
користувач надає в мережу якісь ресурси: жорсткий диск,
високоякісний принтер, Графобудівник та ін
Позитивні якості:
- менші витрати на установку мережі;
можливість
використання кожним користувачем
ресурсів інших ПЕОМ;
зручність і
простота роботи користувачів в мережі.
Недоліки:
число ПЕОМ в
мережі не перевищує 25-30;
операційна
система, що підтримує роботу мережі (наприклад, Windows 95/98), встановлюється на кожній ПЕОМ.
2.4.
Структури мереж
2.4.1
Одновузлового мережі
У локальних
мережах застосовуються в основному одновузлового (Зіркоподібні) мережі. В якості
засобів комунікацій можуть використовуватися телефонні лінії зв'язку та АТС
організацій, підприємств, фірм та ін, спеціально прокладені кабельні лінії та
канали передачі сигналів по радіо.
1. Мережі з провідними
лініями зв'язку
Структура
(топологія) мережі показана на ріс.2.4.1.1. Одна з ПЕОМ може виконувати функції
центру управління мережею (ЦУС).
Метод доступу до
мережі - виклик абонента за його мережевого імені з комутацією каналів у КК. Спосіб
комутації каналів забезпечує з'єднання абонентів через КК на час передачі
повідомлення. При цьому в КК можлива організація пріоритетного доступу до мережі
абонентів.
ЦУС
Ріс.2.4.1.1. Структура одновузлового провідний ЛКС
Умовні
позначення: ЦУС - центр управління мережею (сервер), ПЕОМ - персональний
комп'ютер, КК - вузол комунікації
Переваги мережі:
- простота
і низька вартість підключення користувачів до мережі;
- простота управління мережею;
- можливість підключення та відключення
абонентів без зупинки роботи мережі.
Недоліки:
швидкість
передачі повідомлень залежить від кількості абонентів, інтенсивності прийому і
передачі повідомлень і технічних можливостей КК;
надійність мережі
визначається надійністю КК;
велика
сумарна довжина і низька ефективність використання фізичного середовища передачі
сигналів.
Для підвищення
надійності КК будуються за модульним принципом, який передбачає робочі
і резервні модулі. Система діагностики оцінює функціонування робочого
модуля і в разі необхідності перемикає мережу на роботу з резервним модулем.
Прикладом
одновузлового мережі може служити Arcnet (США). Хоча мережа не має статусу міжнародного стандарту, вона
широко застосовується для побудови невеликих відомчих мереж. До складу мережі
входить 8-канальний канальний КК. Кількість абонентів може бути збільшено
шляхом підключення нових КК.
2.
Радіоканальние мережі
Структура мережі
(ріс.2.4.1.2.) схожа на одновузлового мережу, тільки повідомлення в мережі передаються
не по провідним лініям зв'язку, а по радіолінії. Для цього кожна ЕОМ забезпечена
абонентської радіостанцією (АРС). Абонентські радіостанції пов'язані між собою
через центральну радіостанцію (ЦРС).
Ріс.2.4.1.2.
Структура радіоканальной ЛКС
Умовні
позначення: ПЕОМ - персональний комп'ютер, ЦРС - центральна радіостанція
Методи доступу
до мережі випадкові. Найбільш простим є метод ALOHA - захоплення абонентом каналу і видача
повідомлення незалежно від того, чи є в мережі інші повідомлення чи ні. Це
може призвести до зіткнення повідомлень у мережі і взаємного їх спотворення
(ріс.2.4.1.3.). Спотворені повідомлення повторно передаються через випадкові
проміжки часу. При зіткненнях повідомлень втрачається активний час роботи
мережі, яка дорівнює сумі часу передачі обох повідомлень.
Для зменшення
ймовірності появи зіткнень застосовуються модифікації цього методу: доступ
з контролем несучої (CSMA) і доступ з контролем несучої і виявленням зіткнень (CSMA/CD). Доступ з контролем несучої полягає в тому, що
абонент «слухає» мережа і передає повідомлення тільки у вільний мережу.
Зіткнення можливі, коли два або більше абонентів починають передачу
одночасно. Спотворені повідомлення передаються повторно.
При доступі з
контролем несучої і виявленням зіткнень абонент «слухає» мережу, передає
повідомлення в звільнилася мережу і контролює можливість зіткнення
повідомлень. Якщо абоненти починають передачу одночасно, то що зіткнулися
повідомлення відразу знищуються, не займаючи часу передачею спотворених
повідомлень. Методи CSMA
і GSMA/CD застосовуються при більш високих навантаженнях
на мережу, ніж метод ALOHA.
Випадкові
методи доступу реалізуються засобами ЕМВОС кожної ПЕОМ, тому вони більше
надійні, ніж централізовані методи доступу, які реалізуються програмними
засобами ЦУС.
Переваги
мережі:
- можливість зв'язку з рухомими абонентами;
- можливість
підключення та відключення абонентів без зупинки мережі.
Недоліки:
- можливість прослуховування всіх
абонентів; вплив промислових і
атмосферних перешкод;
- наявність
«Мертвих зон», обумовлених конструкціями будівель і приміщень.
Радіоканальние
мережі зараз починають все ширше використовуватися там, де необхідні зв'язку з
рухомими абонентами.
2.4.2.
Кільцеві мережі
Ріс.2.4.2.1.
Структура кільцевої ЛКС
Структура мережі
показана на ріс.2.4.2.1. Засоби комунікацій мережі включають фізичне середовище
передачі сигналів у формі кільця, що з'єднує ПЕОМ, блоки доступу і
повторювачі.
Умовні
позначення: ЦУС - центр управління мережею, PC - персональний комп'ютер, блд --
блок доступу, П - повторювач
Блок доступу
(БЛД) - це технічний пристрій для підключення ПЕОМ до фізичної середовищі. Блд
діляться на дві групи: доступ без розриву цілісності фізичного середовища передачі
сигналів і доступ з розривом фізичного середовища і відновленням її за допомогою
БЛД. Наприклад, без розриву фізичного середовища можна здійснити доступ до
провідним лініях зв'язку, але доступ до оптоволоконних лініях можливий тільки з
розривом середовища передачі сигналів. Повідомлення, передане абонентом, надходить
через блд в фізичну середу і рухається по кільцю. Повторювач (П) затримує
повідомлення на час, необхідний для визначення адреси абонента і прийому його
абонентом, відновлює ослаблені і перекручені електричні сигнали
повідомлення. Ділянка фізичного середовища між двома сусідніми повторювачами
називається сегментом.
Методи доступу
до мережі.
У кільцевій
структурі застосовуються централізовані методи доступу.
Поділ
часу (тимчасове сегментування). ЦУС через певні проміжки часу
по черзі дозволяє абонентам передачу повідомлень. Час передачі також
визначено.
Передача
повноваження (маркерний доступ). ЦУС формує службовий пакет-повноваження
(маркер), який циркулює по кільцю. Прихід повноваження до абонента означає
дозвіл на передачу повідомлення цим абонентом. Час передачі визначено. Всі
інші абоненти працюють тільки на прийом. Після видачі повідомлення в мережу
абонент-відправник посилає повноваження наступного абоненту. Абонент-одержувач
приймає повідомлення, перевіряє його правильність і посилає далі по кільцю з
додаванням, що повідомлення прийняте без спотворення або з спотворенням. Отправітел'
приймає своє повідомлення, що пройшла по всьому кільцю, в якості
підтвердження про прийом повідомлення одержувачем. Якщо повідомлення одержувачем
прийнято з перекручуванням, то відправник повторює надіслати повідомлення.
В
централізованих методах доступу може бути реалізовано пріоритетний
обслуговування абонентів. Оскільки централізовані методи доступу організуються
єдиним в мережі ЦУС, то їх надійність менше, ніж у випадкових методів.
Переваги
мережі:
- простота реалізації двоточковою лінії зв'язку
(в кожен момент з'єднані тільки дві точки-два абонента), що знижує
вимоги до фізичної середовищі;
- простота організації підтвердження про прийом
повідомлення;
невелика загальна
довжина фізичного середовища.
Недоліки:
- низька надійність, тому що вихід з ладу
ділянки фізичного середовища або повторювача призводить до зупинки роботи всієї мережі;
- неможливість підключення та відключення
абонентів без зупинки мережі;
- максимальна
затримка передачі повідомлення залежить від кількості абонентів.
Для підвищення
надійності та пропускної здатності мережі застосовується подвійне кільце. Повідомлення
в кільцях курсують в різних напрямках. При порушеннях одного кільця
зменшується тільки пропускна здатність мережі. При порушеннях обох кілець
найближчі до порушення автоматично відновлюють циркуляцію інформації в
одному кільці.
Приклад
кільцевої мережі: Token Ring Network (філія фірми IBM у Цюріху). Мережа має статус світового стандарту, її довжина
досягає 2 км і обслуговує до 256 абонентів. У мережі реалізований маркерний
метод доступу.
2.4.3.
Магістральні мережі
1.
Магістральні моноканали
Структура мережі показана на ріс.2.4.3.1. Всі
абоненти підключені до однієї фізичному середовищі, що представляє собою магістраль
(шину). Повідомлення, передане користувачем, надходить через блд до всіх
абонентам мережі.
Ріс.2.4.3.1. Структура моноканальной
Л?? С
Умовні
позначення: ЦУС - центр управління мережею, PC - персональний комп'ютер, блд --
блок доступу
1.Методи доступу до мережі:
1. Централізовані методи доступу,
аналогічні методам кільцевих
структур:
поділ часу і передача повноваження.
2. Випадкові
методи доступу, аналогічні методам, характерним для радіоканальних ЛКС.
Переваги
мережі:
- вища
надійність, ніж у кільцевих мереж, оскільки відмова абонента не впливає на роботу
мережі;
- можливість підключення та відключення
абонентів без зупинки роботи мережі в разі неруйнівного фізичну середу
підключення абонентів;
- найменша довжина фізичного середовища.
Для підвищення
надійності та пропускної здатності застосовуються подвійні моноканали.
Прикладом
магістральної моноканальной структури є мережа Ethernet, що представляє собою галузевий стандарт
фірм Intel, DEC і Xerox. Мережа покладена в основу міжнародного
стандарту, обслуговує до 1000 абонентів при довжині мережі до 10 км, доступ до мережі
здійснюється за протоколами CSMA/CD.
2.
Магістральні поліканали
Поліканалом
називають групу засобів комунікацій, що працюють на одному фізичному середовищі і
призначених для організації декількох мереж різного
призначення. Для цього застосовується широкосмугова фізична, середа, наприклад широкосмуговий коаксіальний
або оптичне волокно. Приклад поліканаль
ної структури для двох ЛКС на одному фізичному середовищі показаний на ріс.2.4.3.2.
Рис. 2.4.3.2.
Структура.поліканальной ЛКС
Умовні
позначення: ЦУС - центр управління мережею, PC - персональний комп'ютер, блд --
блок доступу
Тут одна мережа
передає інформацію на частоті f1, а інша - на частоті f2.
Методи доступу
до мережі: централізовані і випадкові, аналогічні магістральному моноканалу.
Переваги
мережі:
- висока пропускна здатність, що дозволяє
передавати великі потоки різноманітної інформації;
- можливість організації на одному фізичному
середовищі декількох мереж різного призначення (наприклад, у великих фінансових
організаціях, інформаційних та багатопрофільних фірмах).
Недоліки:
- складність експлуатації;
- висока вартість обладнання.
Магістральні
поліканали розробляються і проводяться за конкретними замовленнями.
2.4.4.
Комбіновані мережі
Кожна з
наведених структур мереж володіє певними перевагами і недоліками.
Подолати деякі недоліки і підвищити ефективність мереж можна шляхом
комбінування (структурування) різних топологій. Наприклад, на
ріс.2.4.4.1. зображена мережа з одним КК і двома магістральними моноканальнимі
підмережами. Мережа може включати кілька КК, кожен з яких має кілька
портів.
Ріс.2.4.4.1.
Комбінована ЛКС (варіант 1)
Умовні
позначення: ЦУС - центр управління мережею, PC - персональний комп'ютер, УК --
вузол комунікації
На ріс.2.4.4.2.
показана мережа із двох КК, ПЕОМ до яких підключені різними способами.
Переваги
мереж:
- можливість
легкого нарощування абонентів і ресурсів мережі;
- зміна
конфігурації мережевої структури;
- підвищення
надійності мережі;
- продовження
життєвого циклу.
Ріс.2.4.4.2.
Комбінована ЛКС (варіант 2)
Умовні
позначення: ЦУС - центр управління мережею, PC - персональний комп'ютер, УК --
вузол комунікації
Недоліком
таких систем є більш висока їх вартість за рахунок додаткового
технічного та програмного мережного обладнання.
До
комбінованої структурі можна віднести і повнозв'язну мережа (ріс.2.4.4.3).
Ріс.2.4.4.3.
Структура повно-мережі
Умовні
позначення: ПЕОМ - персональний комп'ютер
Переваги
мережі:
- найменша затримка передачі сполучення між
компонентами мережі;
- найбільша надійність мережі.
До недоліків
мережі відносяться: неефективність, складність і найбільша довжина фізичного середовища.
Залежно
від конструктивних особливостей приміщень фірми, розташування співробітників у
приміщеннях, пріоритету абонентів мережі, допустимої затримки передачі повідомлень і
інших факторів можуть використовуватися і інші структури мереж.
2.5.
Характеристика фізичних серед передачі даних у ЛКС
Як
фізичного середовища передачі сигналів у ЛКС застосовуються кручені (скорочення) пари
проводів (ВП), коаксіальні (КК), оптоволоконні (ОВК) кабелі і радіоканали
(РК).
Враховуючи
експлуатаційні характеристики і вартість різних середовищ передачі сигналів,
найбільше застосування в ЛКС середньої протяжності (офіси, невеликі фірми,
підприємства та організації) знайшли кручені пари і коаксіальні кабелі. Вита пара --
це телефонний дріт європейського стандарту, що включає два ізольованих
провідника. Коаксіальний кабель складається з центрального провідника, оточеного
шаром ізолюючого матеріалу, що проводить електричний струм екрану, і зовнішньої
оболонки.
У ЛКС великий
протяжності застосовуються оптоволоконні кабелі. За ОВК передаються не
електричні сигнали, а світлова енергія. Внутрішню частину ОВК складають
тонкі нитки кварцового волокна з низьким коефіцієнтом затухання і високим
коефіцієнтом відображення. Внутрішню частину ОВК оточує скляна плівка,
що має менший коефіцієнт відбиття, ніж кварц. У зв'язку з цими фізичними
властивостями кварцу та скла ОВК можуть передавати інформацію на значні
відстані.
В
радіоканальних ЛКС застосовуються в основному радіочастотні, інфрачервоні і
мікрохвильові радіостанції на дальності прямої видимості.
3.
Глобальні комп'ютерні мережі
3.1.
Класифікація мереж
Глобальні мережі
можна класифікувати за такими ознаками:
За типом засобів
комунікацій:
наземні
багатовузловий мережі;
супутникові
радіомережі;
комбіновані
мережі.
За способом
комутації повідомлень:
комутація
каналів;
комутація
повідомлень;
комутація
пакетів;
адаптивна
комутація.
За вибором
маршруту передачі повідомлення:
фіксовані
шляху;
спрямований
вибір шляху;
випадкові шляху;
лавинний
спосіб.
3.2.
Наземні багатовузловий мережі
3.2.1.
Загальна структура мережі
Структура
багатовузловий мережі показана на ріс.3.2.1.1.
Ріс.3.2.1.1.
Комбінована ЛКС
Умовні
позначення: Т - термінал, КК - вузол комунікації, ЦУС - центр управління мережею
Робочими ЕОМ
мережі можуть бути усі класи ЕОМ від персональних до суперЕОМ. Використовуються також
окремі термінали (Т). Абоненти підключаються до мережі за допомогою телефонних і
телеграфних каналів зв'язку в точках підключення (ТП). Доступ користувачів до
ресурсів мережі здійснюється через вузли комутації. Кожен вузол комутації (КК)
обслуговує певну кількість користувачів, звичайно найближче
розташованих до вузла. Архітектуру КК складають ЕОМ зі спеціальним мережевим
програмним забезпеченням та комунікаційне обладнання. КК можуть бути
обслуговуваними і не обслуговуються, тобто працюють в автоматичному режимі.
КК виконують важливі мережеві функції: аналіз і формування мережевих адрес
абонентів, кодування повідомлень, контроль і корекцію помилок, що з'явилися в
процесі передачі інформації, управління потоками повідомлень, вибір оптимального
для даної ситуації маршруту передачі повідомлення та ін Один з КК виконує роль
шлюзу або моста.
З одним із КК
поєднується центр управління мережею (ЦУС), на якому працює адміністратор
мережі. У ЦУС, як правило, входить найбільш потужна ЕОМ мережі зі спеціальним
програмним забезпеченням.
Тим КК
прокладаються, як правило, магістральні швидкісні канали передачі даних
(МСКПД) на основі коаксіальний, багатожильних і оптоволоконних кабелів. У
крайньому випадку використовуються телефонні лінії зв'язку, що володіють середньої
швидкістю передачі даних.
Переваги
багатовузловий мережі:
- можливе використання раніше прокладених
каналів зв'язку;
- допустимо застосування в різних частинах мережі
різних фізичних середовищ і швидкостей передачі даних;
- можливість
застосування різних способів комутації та вибору шляхів передачі повідомлень.
Недоліки:
-складність прокладки у важкодоступних
місцях
(горах, болотах, пустелях, у
воді);
- неможливість
зв'язку з рухомими абонентами.
3.2.2.
Принцип модемного зв'язку
Щоб передати
дискретний двійковий сигнал з виходу однієї ПЕОМ на вхід інший за допомогою аналогового
телефонної лінії зв'язку, цей сигнал повинен бути перетворений в стандартну
форму передачі сигналу по телефонній лінії. Таке перетворення називається
модуляцією, а пристрій, що здійснює перетворення модулятором. На вході
ПЕОМ - одержувача повідомлення
має бути зроблено зворотне перетворення, яке називається демодуляцією, а
пристрій - демодулятора. Так як ПЕОМ передає і приймає повідомлення, то
модулятор і демодулятор поєднують в одному пристрої під назвою модем.
Модеми випускаються як у вигляді окремих блоків, так і вбудованими в ПЕОМ. У
залежно від якості модемів і ліній зв'язку швидкість передачі даних через
модеми складає 2400, 4800, 9600 біт/с.
Для того щоб
два ПЕОМ могли обмінюватися інформацією, крім модему і фізичного середовища
передачі сигналів необхідно спеціальне програмне забезпечення для
узгодження роботи ПЕОМ та підтримки засобів комунікацій. Більшість модемів
автоматично визначають, з якою швидкістю надходить інформація, проводять
тестування якості лінії зв'язку, а також кодують повідомлення спеціальними
перешкодостійким кодами.
Звичайний тип
модему дозволяє передавати тільки текстову інформацію, у зв'язку з чим його
іноді називають телефонним. Крім телефонного модему випускаються факс-модеми,
які можуть передавати графічну інформацію: ділові листи з підписами і
печатками, креслення, ескізи, малюнки, фотографії. Для різнобічної роботи користувача
в мережі до ПЕОМ повинен бути підключений сканер.
3.2.3.
Способи комутації і вибір шляху передачі повідомлення
Способами
комутації при передачі повідомлень є:
Комутація
каналів встановлює фізичне з'єднання (ріс.3.2.3.1.) між
абонентом-відправником повідомлення (Отпр.) і одержувачем (пол.). Відправник
посилає спеціальний сигнал, який переміщується від одного КК до іншого і
встановлює фізичний прямий канал зв'язку між відправником і одержувачем.
Після встановлення фізичного каналу зв'язку одержувач надсилає про це
відправнику спеціальний сигнал. Отримавши сигнал, відправник надсилає повідомлення.
Після передачі всього повідомлення канал зв'язку відокремлюється. Спосіб комутацій
каналів простий в реалізації, але дає найбільшу затримку при передачі повідомлення
і знижує пропускну здатність мережі.
Ріс.3.2.3.1.
Фрагмент засобів комунікацій мережі
Умовні позначення: УК - вузол комунікації
Комутація
повідомлень не встановлює фізичний канал зв'язку між абонентами.
Визначається логічний канал зв'язку, тобто вказується адреса одержувача
повідомлення, адреса відправника та шлях передачі повідомлення. Що надійшла в УК
повідомлення запам'ятовується і чекає до тих пір, поки не звільниться канал до
наступного КК. Повідомлення в кожний момент часу займає тільки канал між
двома сусідніми КК. Це підвищує пропускну здатність мережі і зменшує
затримку передачі повідомлення.
Комутація
пакетів. На транспортному рівні ЕМВОС повідомлення розбивається на однакової довжини
фрагменти. На більш нижніх рівнях фрагмент повідомлення забезпечується заголовком і
кінцевиків. У заголовку записується: адреса одержувача, порядковий номер
фрагмента, маршрут його руху та інформація для керування каналом зв'язку. У
кінцевик пишеться інформація (код) для контролю правильності надіслати повідомлення
по каналу зв'язку. Фрагмент повідомлення із заголовком і кінцевиків називається
пакетом. Пакети передаються по мережі незалежно один від одного і можуть проходити
за різними шляхами.
Переваги
способу комутації пакетів:
- збільшення пропускної здатності мережі;
- зменшення затримки передачі повідомлень;
- збільшення
скритності передачі, так як пакети можуть передаватися за різними шляхами.
Недоліком
способу є ускладнення програмних і технічних засобів комутації.
Адаптивна
комутація враховує переваги і недоліки різних способів комутації.
Тому що при довгих повідомленнях більш економічним є комутація каналів, а
при коротких - комутація пакетів, то в реальних мережах доцільно суміщення
обох способів. Тому найбільш ефективним способом комутації каналів
є адаптивна комутація, яка передбачає автоматичне
переключення способів комутації каналів і пакетів в залежності від завантаження
мережі.
Правильний
вибір шляху передачі повідомлення зменшує
затримку в передачі, збільшує пропускну здатність мережі і підвищує
надійність передачі повідомлення.
Фіксовані
шляху встановлюють постійні маршрути передачі повідомлень між кожною парою
абонентів у мережі. З цією метою складається таблиця маршрутів, тобто конкретні
КК, через які має пройти повідомлення при передачі між абонентами. При
видимій простоті метод має недоліки: низька надійність через відсутність
резервних шляхів і неадаптівность мережі до перевантажень на окремих ділянках.
Спрямований
вибір шляху є розвитком методу фіксованих шляхів. У таблиці маршрутів
крім основних шляхів вказуються резервні шляхи в порядку їх пріоритетності.
Вибір шляху робиться з урахуванням його пріоритету, а також стану окремих
ділянок мережі (наявності відмов і перевантажень).
Випадковий вибір
шляху. Допис з КК посилається випадково вибраному маршруту, аби канал
був вільний. Будучи простим з реалізації, метод дає найбільше середнє
час затримки повідомлення.
Лавинний метод.
Повідомлення з кожного КК надсилається в усіх напрямках. Перевагою методу
є його висока надійність і найменша затримка передачі повідомлення.
Однак при цьому різко зростають навантаження на мережу і знижується пропускна
здатність.
3.3.
Супутникові і комбіновані мережі
Застосування
космічних супутників зв'язку призвело до можливості створення глобальних
радіомереж. Засоби комунікацій включають супутники зв'язку (СС), наземні
радіостанції (PC)
і провідні канали зв'язку між ЕОМ та PC (ріс.3.3.1 .).
Ріс.3.3.1.
Структура супутникової радіомережі
Умовні
позначення: СС - супутники зв'язку, РС - наземні радіостанції,
ЦУС - центр
управління мережею, ЕОМ - електронна обчислювальна машина,
Т - термінал
Переваги
мережі:
- використовуючи
різні частоти, можна організувати кілька мереж, що працюють паралельно і не
заважають один одному;
- достатньо
просто реалізувати зв'язок із рухомими абонентами;
порівняно
недорого прокласти канали зв'язку у важкодоступних місцях.
Недолік:
висока вартість реалізації супутникового зв'язку.
В даний
час серед глобальних мереж дедалі більшого поширення набувають
комбіновані мережі, в яких передача даних через наземні КК доповнюється радіозв'язком
абонентів з СК, а при необхідності - і супутниковим зв'язком.
3.4.
Приклади глобальних мереж
У СНД в
останні роки інтенсивно впроваджується мережна комп'ютерна інфраструктура.
Незалежні держави розвивають свої комп'ютерні мережі і активно включаються в
світове інформаційне співтовариство на базі глобальних міжнародних мереж.
У мережах СНД
основними каналами зв'язку є: комутована телефонна мережа загального
користування, виділені телефонні лінії зв'язку, спеціальні мережі передачі
даних (ПД-200, «Іскра») та мережу абонентського телеграфу. Останнім часом
використовуються також лінії зв'язку на оптоволоконних кабелях, стільниковий зв'язок і
радіозв'язок. Основні національні мережі, а також міжнародні мережі, послугами яких
можуть користуватися громадяни СНД:
БЕЛІКОС --
білоруський вузол комерційної мережі Sitek, що працює на території СНД, Балтії
та Болгарії.
ІКСМІР
(інформаційно-комерційна мережа «Світовий інформаційний ринок») - мережа
функціонує в 12 регіонах СНД. Забезпечує електронну пошту, комерційні
пропозиції, рекламу, курси валют, біржові новини, ціни на ринках,
законодавства країн і розкладу руху залізничного та авіаційного
транспорту.
Сітек --
об'єднання національних і регіональних мереж комерційного напрямку:
біржовоїі валютний ринки, товари та послуги, законодавство.
ЕСТ --
електронна система торгів Української фондової біржі дає можливість
віддаленим клієнтам брати участь у торгах біржі.
BASNET
- Мережа Академій наук РБ. Об'єднує науково-дослідні, проектні та
інформаційні центри Республіки Білорусь і надає користувачам послуги
міжнародних мереж.
BELPAK
- Мережа, що має статус державної мережі. Орієнтована на державні
адміністративні структури, великі промислові підприємства і комерційні
організації. Для розвитку мережі отримано кредит Європейського співтовариства. Передача
повідомлень ведеться за допомогою комутації пакетів. Управляє мережею спеціальне
підрозділ Уряду РБ.
EUNET
/ RELCOM - міжнародна
комерційна мережа, орієнтована переважно на підприємства та організації
середнього класу. Популярність мережі обумовлена прийнятним рівнем сервісу і
відносно низькими цінами.
FIDONET - міжнародна некомерційна мережа, що забезпечує вільний
обмін інформацією через BBS - електронні дошки оголошень. Абоненти мережі користуються
інформацією BBS
безкоштовно.
PAY
- Система електронних платежів, об'єднує багато банків Білорусі, Росії,
України, Казахстану і Киргизстану, а також дозволяє проводити платежі в
Азербайджані, Узбекистані та державах Балтії.
SPRINTNET - найбільша у світі мережа електронної пошти. Основний фізичної
середовищем передачі даних є оптичне волокно, включаючи
трансатлантичний канал. Мережа здійснює передачу повідомлень на факсимільні
апарати, засоби телексного і телетексной зв'язку, забезпечує електронні
платежі та міжнародні розрахунки. Дає можливість користувачам доступу до
більшості світових мереж,
SWIFT
- Товариство міжнародних міжбанківських фінансових телекомунікацій. Мережа
гарантує оперативну пересилання та безпечне зберігання фінансових документів
абонентів в 130 країнах світу і безперебійне обслуговування клієнтів протягом 24
годин.
UNIBEL
- Мережа освіти і науки РБ. Мережа об'єднує відповідні міністерства і
відомства, провідні вузи, науково-дослідні і проектні організації,
бібліотеки та ін Основне завдання мережі: забезпечення доступу білоруських
користувачів до інформаційних ресурсів РБ та у світове співтовариство наукових,
освітніх і громадських кіл. Управляє мережею Міністерство освіти
і науки РБ.
Особлива роль
серед глобальних мереж належить світовій спільноті мереж Internet.
Частина II.
Моя
спеціальність - «Електропривод і автоматика промислових установок і
технологічних комплексів ».
електроприводом
називається машинне пристрій, що здійснює перетворення електричної
енергії в механічну і забезпечує електричне управління
перетвореної механічною енергією.
Розвиток
електроприводу набуло широкого розмаху в роки п'ятирічок у зв'язку із загальною
індустріалізацією країни. Сучасний електропривод є, завдяки своїм
