Міністерство освіти Російської Федерації
Санкт-Петербурзький державний гірничий інститут ім.Г.В.Плеханова
(технічний університет)
Мончегорської філія
Контрольна робота № 1
З дисципліни Інформатика
(найменування навчальної дисципліни відповідно до навчального плану)
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Реферат
Тема: Глобальні та локальні мережі.
(підпис)
(П.І.Б.)
ОЦІНКА: _________________
Дата: __________________________
ПЕРЕВІРИТИ
Посадапідпис П.І.Б.
Мончегорськ
2002
Анотація
У контрольній роботі викладено реферат, в якому розкрита тема,пов'язана з інформатикою - «Про локальних і глобальних мережах». Виконанняданого завдання дозволяє отримати навики роботи з текстовим редактором
Microsoft Word.
Пояснювальна записка містить:
39 сторінок друкованого тексту, 12 ілюстрацій.
The summary
In test the abstract is set up, in which one the subject, bound withinformation science - «About local and terrestrial networks» isuncovered. The fulfillments of the given task allows to receive skills ofactivity with a text editor Microsoft Word.
The explanatory slip contains;
39 pages of the printed text, 12 case histories.
Зміст
Вступ 3
Частина I. 5
1. Глобальні та локальні мережі 5
2. Локальні комп'ютерні мережі 6
2.1. Міжнародні вимоги до мереж 7
2.2. Класифікація мереж 8
2.3. Роль ПЕОМ в мережі 10
2.4. Структури мереж 12
2.4.1 одновузлового мережі 12
2.4.2. Кільцеві мережі 16
2.4.3. Магістральні мережі 19
2.4.4. Комбіновані мережі 22
2.5. Характеристика фізичних серед передачі даних у ЛКС 24
3. Глобальні комп'ютерні мережі 25
3.1. Класифікація мереж 25
3.2. Наземні багатовузловий мережі 26
3.2.1. Загальна структура мережі 26
3.2.2. Принцип модемного зв'язку 28
3.2.3. Способи комутації і вибір шляху передачі повідомлення 29
3.3. Супутникові і комбіновані мережі 32
3.4. Приклади глобальних мереж 34
Частина II. 37
Висновок 38
Список використаних джерел 39
Введення
Метою виконання контрольної роботи є закріплення стійкихнавичок роботи з текстовим редактором Microsoft Word і знайомство зперевагами та недоліками різних комп'ютерних технологій.
В даний час комп'ютерні технології набули широкогопоширення 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 підвищуютьефективність своєї роботи за допомогою персональних ЕОМ. Для цьогозастосовуються різні комп'ютерні технології. У пояснювальній записці мовайтиме про «універсальних» технології, які використовуються в багатьохсферах діяльності, призначені для колективної роботи користувачівв комп'ютерних інформаційно-обчислювальних мережах.
Частина I.
1. Глобальні та локальні мережі
Інформаційні технології із застосуванням автономно працює
ПЕОМ значно розширюють інтелектуальні можливості користувача.
Однак більш значний ефект від використання ПЕОМ можна отримати приоб'єднання окремих ПЕОМ організації, підприємства, фірми та ін влокальну комп'ютерну мережу, яка забезпечує функціонування фірмияк єдиної злагодженої системи. Локальні мережі об'єднують всі служби фірми,прискорюють документообіг, зберігають необхідну інформацію і надають їїпрацівникам фірми та ін Природним продовженням тенденції розвиткуінформаційних технологій є комп'ютерні телекомунікації іглобальні мережі, які забезпечують доступ користувачів до інформаційнихресурсів всієї країни і вихід у світовий інформаційний простір.
Глобальні мережі об'єднують урядові установи, промисловікорпорації, університети й коледжі, дослідницькі центри, комерційнікомпанії та громадські організації. Зараз найважливіша роль у світовихтелекомунікації належить, звичайно ж, Internet, яка охоплюєпрактично всі країни, містить інформацію про всі сторони людськоїдіяльності, не знає прикордонних і цензурних обмежень. В данийчас комп'ютерні технології набули широкого поширення практичноу всіх областях діяльності людини.
2. Локальні комп'ютерні мережі
Локальна мережа являє собою набір комп'ютерів, периферійнихпристроїв (принтерів і т. п.) і комутаційних пристроїв, з'єднанихкабелями. Локальні мережі поділяються на установчі (офісні мережі фірм, мережіорганізаційного управління та інші мережі, що відрізняються за термінологією, алепрактично однакові за своєю ідеологічною суттю) та мережі управліннятехнологічними процесами на підприємствах.
Локальні мережі характерні тим, що відстані між компонентами мережіпорівняно невеликі, як правило, не перевищують декількох кілометрів.
Локальні мережі розрізняються по ролі та значенню ПЕОМ в мережі, структуру,методам доступу користувачів до мережі, способів передачі даних міжкомпонентами мережі та ін Кожній з пропонованих на ринку мереж властиві своїдостоїнства і недоліки. Вибір мережі визначається числом підключаютьсякористувачів, їх пріоритетом, необхідною швидкістю і дальністю передачіданих, що вимагаються пропускною здатністю, надійністю і вартістю мережі.
2.1. Міжнародні вимоги до мереж
В даний час Міжнародна організація стандартів розробила більш
25 стандартів на локальні мережі. Розглянемо основні вимоги стандартівдо відомчих мереж:
- 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 всіповідомлення, що містять 4 і більше перекручених бітів;
- надійність мережі повинна забезпечувати не більше 20 хв простою мережі врік.
Міжнародні стандарти висувають високі вимоги до локальнихмереж. Тому вимоги міжнародних стандартів задовольняють лише рядмереж, що випускаються провідними електронними фірмами світу.
2.2. Класифікація мереж
Локальні мережі, що широко використовуються в наукових, управлінських,організаційних і комерційних технологіях, можна класифікувати затакими 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 запринципом комутації каналів ( «зірка »);
- мережі з централізованим (програмним) управлінням підключеннякористувачів 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, поєднують кабельні лінії та радіоканали.
5. З дисципліни обслуговування користувачів (способу доступу користувачівдо мережі):
- пріоритетні, які визначають ЦУС, коли користувачі отримують доступ домережі відповідно до присвоєними їм пріоритетами (постійними абощо змінюються);
- непріоритетних, коли всі користувачі мережі мають рівні правадоступу до мережі.
6. По розміщенню 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 входитьуправління всією мережею або частиною мережі (наприклад, у комбінованих мережах),приймання, зберігання, оновлення та видача користувачам загальної інформації,управління високоякісними принтерами і графобудівники. Тому досерверу пред'являються більш високі вимоги по продуктивності,об'єму пам'яті і надійності.
Робочі станції (клієнти, абоненти) - це менш потужні ПЕОМ, якіможуть 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 налаштування системи. < p> Однорангові мережі
Всі ПЕОМ в мережі рівноправні. Кожен користувач надає вмережа 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. Як засоби комунікацій можуть використовуватися телефонні лініїзв'язку та АТС організацій, підприємств, фірм та ін, спеціально прокладенікабельні 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 можевиконувати функції центру управління мережею (ЦУС).
Метод доступу до мережі - виклик абонента за його мережевого імені зкомутацією каналів у КК. Спосіб комутації каналів забезпечує з'єднанняабонентів через КК на час передачі повідомлення. При цьому в КК можливаорганізація 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 роботимережі.
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, якийпередбачає робочі та резервні модулі. Система діагностики оцінюєфункціонування робочого модуля і в разі необхідності перемикає мережана роботу з резервним модулем.
Прикладом одновузлового мережі може служити Arcnet (США). Хоча мережа не маєстатусу міжнародного стандарту, вона широко застосовується для побудовиневеликих 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, тількиповідомлення в мережі передаються не по провідних лініях зв'язку, а по радіолінії.
Для цього кожна ЕОМ забезпечена абонентської радіостанцією (АРС). Абонентськірадіостанції пов'язані між собою через центральну радіостанцію (ЦРС).
Ріс.2.4.1.2. Структура радіоканальной ЛКС
Умовні позначення: ПЕОМ - персональний комп'ютер, ЦРС - центральнарадіостанція
способи доступу до мережі випадкові. Найбільш простим є метод ALOHA --захоплення абонентом каналу та видача повідомлення незалежно від того, чи є вмережі інші повідомлення чи ні. Це може призвести до зіткнення повідомленьв мережі і взаємного їх спотворення (ріс.2.4.1.3.). Спотворені повідомленняповторно передаютьсячерез випадкові проміжки часу. При зіткненнях повідомлень втрачаєтьсяактивний час роботи мережі, яка дорівнює сумі часу передачі обох повідомлень.
1 абонент
Накладення
2 абонент
Згаяний час
Ріс.4.1.3. Ілюстрація випадкового методу доступу до мережі
Для зменшення ймовірності появи зіткнень застосовуютьсямодифікації цього методу: доступ з контролем несучої (CSMA) і доступ зконтролем несучої і виявленням зіткнень (CSMA/CD). Доступ з контролемнесучої полягає в тому, що абонент «слухає» мережа і передає повідомленнятільки у вільний мережу. Зіткнення можливі, коли два або більшеабонентів починають передачу одночасно. Спотворені повідомлення передаютьсяповторно.
При доступ з контролем несучої і виявленням зіткнень абонент
«Слухає» мережу, передає повідомлення в звільнилася мережу і контролюєможливість зіткнення повідомлень. Якщо абоненти починають передачуодночасно, то зіткнулися повідомлення відразу знищуються, не займаючичасу передачею перекручених повідомлень. Методи CSMA і GSMA/CD застосовуютьсяпри більш високих навантаженнях на мережу, ніж метод ALOHA.
Випадкові методи доступу реалізуються засобами ЕМВОС кожної ПЕОМ,тому вони більш надійні, ніж централізовані методи доступу, які реалізуютьсяпрограмними засобами ЦУС.
Переваги мережі:
- можливість зв'язку з рухомими абонентами;
- можливість підключення та відключення абонентів без зупинки мережі. < p> Недоліки:
- можливість прослуховування всіх абонентів; вплив промисловихі атмосферних перешкод;
- наявність «мертвих зон», обумовлених конструкціями будівель і приміщень.
Радіоканальние мережі зараз починають все ширше використовуватися там, денеобхідні 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 мережівключають фізичне середовище передачі сигналів у формі кільця, що з'єднує
ПЕОМ, блоки доступу і повторювачі.
Умовні позначення: ЦУС - центр управління мережею, ПЕОМ - персональнийкомп'ютер, блд - блок доступу, П - повторювач
Блок доступу (БЛД) - це технічний пристрій для підключення до ПЕОМфізичному середовищі. БЛД діляться на дві групи: доступ без розриву цілісностіфізичного середовища передачі сигналів і доступ з розривом фізичного середовища івідновленням її за допомогою блд. Наприклад, без розриву фізичного середовищаможна здійснити доступ до провідним лініях зв'язку, але доступ дооптоволоконних лініях можливий тільки з розривом середовища передачі сигналів.
Повідомлення, передане абонентом, надходить через блд в фізичне середовище ірухається по кільцю. Повторювач (П) затримує повідомлення на час,необхідне для визначення адреси абонента і прийому його абонентом,відновлює ослаблені і перекручені електричні сигнали повідомлення.
Ділянка фізичного середовища між двома сусідніми повторювачами називаєтьсясегментом.
способи доступу до мережі.
У кільцевій структурі застосовуються централізовані методи доступу.
Поділ часу (тимчасове сегментування). ЦУС через певніпроміжки часу по черзі дозволяє абонентам передачу повідомлень. Часпередачі також визначено.
Передача повноваження (маркерний доступ). ЦУС формує службовий пакет -повноваження (маркер), який циркулює по кільцю. Прихід повноваження доабоненту означає дозвіл на передачу повідомлення цим абонентом. Часпередачі визначено. Всі інші абоненти працюють тільки на прийом. Післявидачі повідомлення в мережу абонент-відправник посилає повноваження наступногоабоненту. Абонент-одержувач приймає повідомлення, перевіряє йогоправильність і посилає далі по кільцю з додаванням, що повідомленняприйнято без спотворення або з спотворенням. Отправітел' бере своєповідомлення, що пройшла по всьому кільцю, в якості підтвердження пронадходження повідомлень одержувачем. Якщо повідомлення одержувачем прийнято зспотворенням, то відправник повторює надіслати повідомлення.
У централізованих методах доступу може бути реалізовано пріоритетнийобслуговування абонентів. Оскільки централізовані методи доступуорганізуються єдиним в мережі ЦУС, то їх надійність менше, ніж увипадкових методів.
Переваги мережі:
- простота реалізації двоточковою лінії зв'язку (в кожен моментз'єднані тільки дві точки-два абонента), що знижує вимоги дофізичному середовищі;
- простота організації підтвердження про прийом повідомлення;
- невелика загальна довжина фізичного середовища.
Недоліки:
- низька надійність, так як ви?? од з ладу ділянки фізичного середовищаабо повторювача призводить до зупинки роботи всієї мережі;
- неможливість підключення та відключення абонентів без зупинки мережі;
- максимальна затримка передачі повідомлення залежить від кількостіабонентів.
Для підвищення надійності та пропускної здатності мережі застосовуєтьсяподвійне кільце. Повідомлення в кільцях курсують в різних напрямках. Припорушення одного кільця зменшується тільки пропускна здатність мережі.
При порушеннях обох кілець найближчі до порушення автоматичновідновлюють 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 іобслуговує 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 однієїфізичному середовищі, що представляє собою магістраль (шину). Повідомлення,передане користувачем, надходить через блд до всіх абонентам мережі.
Ріс.2.4.3.1. Структура моноканальной ЛКС
Умовні позначення: ЦУС - центр управління мережею, ПЕОМ - персональнийкомп'ютер, блд - блок доступу
1.Методи доступу до мережі:
1. Централізовані методи доступу, аналогічні методамкільцевих структур: поділ часу і передача повноваження.
2. Випадкові методи доступу, аналогічні методам, характерним длярадіоканальних ЛКС.
Переваги мережі:
- більш висока надійність, ніж у кільцевих мереж, оскільки відмоваабонента не впливає на роботу мережі;
- можливість підключення та відключення абонентів без зупинки роботимережі у випадку неруйнівного фізичну середу підключення абонентів;
- найменша довжина фізичного середовища.
Для підвищення надійності та пропускної здатності застосовуються подвійнімоноканали.
Прикладом магістральної моноканальной структури є мережа Ethernet,що представляє собою галузевий стандарт фірм Intel, DEC і Xerox. Мережапокладена в основу міжнародного стандарту, обслуговує до 1000 абонентівпри довжині мережі до 10 км, доступ до мережі здійснюється за протоколами
CSMA/CD.
2. Магістральні поліканали
Поліканалом називають групу засобів комунікацій, що працюють на однійфізичному середовищі і призначених для організації декількох мережрізного
призначення. Для цього застосовується широкосмугова фізична, середа,наприклад широкосмуговий коаксіальний або оптичне волокно. Прикладполіканаль
ної структури для двох ЛКС на одному фізичному середовищі показаний наріс.2.4.3.2.
Рис. 2.4.3.2. Структура.поліканальной ЛКС
Умовні позначення: ЦУС - центр управління мережею, ПЕОМ - персональнийкомп'ютер, блд - блок доступу
Тут одна мережа передає інформацію на частоті f1, а інша - начастоті f2.
способи доступу до мережі: централізовані і випадкові, аналогічнімагістральному моноканалу.
Переваги мережі:
- висока пропускна здатність, що дозволяє передавати великі потокирізноманітної інформації;
- можливість організації на одному фізичному середовищі декількох мережрізного призначення (наприклад, у великих фінансових організаціях,інформаційних та багатопрофільних фірмах).
Недоліки:
- складність експлуатації;
- висока вартість обладнання.
Магістральні поліканали розробляються і проводяться за конкретнимизамовленнями.
2.4.4. Комбіновані мережі
Кожна з наведених структур мереж має певніперевагами та недоліками. Подолати деякі недоліки і підвищитиефективність мереж можна шляхом комбінування (структурування) різнихтопологій. Наприклад, на ріс.2.4.4.1. зображена мережа з одним КК і двомамагістральними 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, ПЕОМ - персональнийкомп'ютер, КК - вузол комунікації
На ріс.2.4.4.2. показана мережа із двох КК, ПЕОМ до яких підключенірізними способами.
Достоїнства 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, ПЕОМ - персональнийкомп'ютер, КК - вузол комунікації
Недоліком таких систем є більш висока їх вартість за рахунокдодаткового 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 найбільшадовжина фізичного середовища.
Залежно від конструктивних особливостей приміщень фірми,розташування співробітників в приміщеннях, пріоритету абонентів мережі,припустимої затримки передачі повідомлень та інших факторів можутьвикористовуватися і інші структури мереж.
2.5. Характеристика фізичних серед передачі даних у ЛКС
В якості фізичного середовища передачі сигналів у ЛКС застосовуються кручені
(скорочення) пари проводів (ВП), коаксіальні (КК), оптоволоконні (ОВК)кабелі та радіоканали (РК).
З огляду на експлуатаційні характеристики і вартість різних середовищпередачі сигналів, найбільше застосування в ЛКС середньої протяжності
(офіси, невеликі фірми, підприємства та організації) знайшли кручені пари ікоаксіальні кабелі. Вита пара - це телефонний дріт європейськогостандарту, що включає два ізольованих провідника. Коаксіальний кабельскладається з центрального провідника, оточеного шаром ізолюючогоматеріалу, що проводить електричний струм екрану, і зовнішньої оболонки.
У ЛКС великої протяжності застосовуються оптоволоконні кабелі. За ОВКпередаються не електричні сигнали, а світлова енергія. Внутрішню частину
ОВК складають тонкі нитки кварцового волокна з низьким коефіцієнтомзагасання і високим коефіцієнтом відображення. Внутрішню частину ОВК оточуєскляна плівка, що має менший коефіцієнт відбиття, ніж кварц. Узв'язку з цими фізичними властивостями кварцу та скла ОВК можуть передаватиінформацію на значні відстані.
У радіоканальних ЛКС застосовуються в основному радіочастотні, інфрачервоніі мікрохвильові радіостанції на дальності прямої видимості.
3. Глобальні комп'ютерні мережі
3.1. Класифікація мереж
Глобальні мережі можна класифікувати за наступнимиознаками:
1. За типом засобів комунікацій:
- наземні багатовузловий мережі;
- супутникові радіомережі;
- комбіновані мережі.
2. За способом комутації повідомлень:
- комутація каналів;
- комутація повідомлень;
- комутація пакетів;
- адаптивна комутація.
3. За вибору 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 - центруправління мережею
Робочими ЕОМ мережі можуть бути усі класи ЕОМ від персональних до суперЕОМ.
Використовуються також окремі термінали (Т). Абоненти підключаються до мережіза допомогою телефонних і телеграфних каналів зв'язку в точках підключення
(ТП). Доступ користувачів до ресурсів мережі здійснюється через вузликомутації. Кожен вузол комутації (КК) обслуговує певну кількістькористувачів, звичайно найбільш близько розташованих до вузла. Архітектуру ККскладають ЕОМ зі спеціальним мережевим програмним забезпеченням ікомунікаційне обладнання. КК можуть бути обслуговуваними іне обслуговуються, тобто працюють в автоматичному режимі. КК виконуютьважливі мережеві функції: аналіз і формування мережевих адрес абонентів,кодування повідомлень, контроль і корекцію помилок, що з'явилися в процесіпередачі інформації, управління потоками повідомлень, вибір оптимального дляданій ситуації маршруту передачі повідомлення та ін Один з КК виконує рольшлюзу або моста.
З одним із КК поєднується центр управління мережею (ЦУС), на якомупрацює адміністратор мережі. У ЦУС, як правило, входить найбільш потужна ЕОМмережі зі спеціальним програмним забезпеченням.
Тим КК прокладаються, як правило, магістральні швидкісні каналипередачі даних (МСКПД) на основі коаксіальний, багатожильних іоптоволоконних кабелів. У крайньому випадку використовуються телефонні лініїзв'язку, що володіють середньою швидкістю передачі даних.
Переваги багатовузловий мережі:
- можливе використання раніше прокладених каналів зв'язку;
- допустимо застосування в різних частинах мережі різних фізичних середовищ ішвидкостей передачі даних;
- можливість застосування різних способів комутації та вибору шляхівпередачі 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 вхідінший за допомогою аналогового лінії зв'язку, цей сигнал повинен бутиперетворений в стандартну форму передачі сигналу по телефонній лінії.
Таке перетворення називається модуляцією, а пристрій, що здійснюєперетворення модулятором. На вході ПЕОМ - одержувача повідомлення
повинно бути зроблено зворотне перетворення, яке називаєтьсядемодуляцією, а пристрій - демодулятора. Так як ПЕОМ передає іприймає повідомлення, то модулятор і демодулятор об'єднують в одномупристрої під назвою модем. Модеми випускаються як у вигляді окремихблоків, так і вбудованими в ПЕОМ. Залежно від якості модемів і лінійзв'язку швидкість передачі даних через
модеми складає 2400, 4800, 9600 біт/с.
Для того щоб дві ПЕОМ могли обмінюватися інформацією, крім модему іфізичного середовища передачі сигналів необхідно спеціальне програмнезабезпечення для узгодження роботи ПЕОМ та підтримки засобів комунікацій.
Більшість модемів автоматично визначають, з якою швидкістю надходитьінформація, проводять тестування якості лінії зв'язку, а також кодуютьповідомлення спеціальними перешкодостійким кодами.
Звичайний тип модему дозволяє передавати тільки текстову інформацію, взв'язку з чим його іноді називають телефонним. Крім телефонного модемувипускаються 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 повиненбути 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 ККдо іншого і встановлює фізичний прямий канал зв'язку між відправникомі одержувачем. Після встановлення фізичного каналу зв'язку одержувачпосилає про це відправнику спеціальний сигнал. Отримавши сигнал,відправник надсилає повідомлення. Після передачі всього повідомлення канал зв'язкувідокремлюється. Спосіб комутацій каналів простий в реалізації, але даєнайбільшу затримку при передачі повідомлення та знижує пропускну здатністьмережі.
Ріс.3.2.3.1. Фрагмент засобів комунікацій мережі
Умовні позначення: УК - вузол комунікації
Комутація повідомлень не встановлює фізичний канал зв'язку міжабонентами. Визначається логічний канал зв'язку, тобто вказується адресаодержувача повідомлення, адреса відправника та шлях передачі повідомлення.
Що надійшла в КК повідомлення запам'ятовується і чекає до тих пір, поки незвільниться канал до наступного КК. Повідомлення в кожний момент часузаймає тільки канал між двома сусідніми КК. Це підвищує пропускнуздатність мережі і зменшує затримку передачі повідомлення.
Комутація пакетів. На транспортному рівні ЕМВОС повідомлення розбиваєтьсяна однакової довжини фрагменти. На більш нижніх рівнях фрагмент повідомленнязабезпечується заголовком і кінцевиків. У заголовку записується: адресаодержувача, порядковий номер фрагмента, маршрут його руху та інформаціядля керування каналом зв'язку. У кінцевик пишеться інформація (код) дляконтролю правильності передачі повідомлення по каналу зв'язку. Фрагментповідомлення із заголовком і кінцевиків називається пакетом. Пакети передаютьсяпо 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 порізними шляхами.
Недоліком способу є ускладнення програмних і технічнихзасобів комутації.
Адаптивна комутація враховує переваги і недоліки різнихспособів комутації. Тому що при довгих повідомленнях більш економічнимє комутація каналів, а при коротких - комутація пакетів, то вреальних мережах доцільно поєднання обох способів. Тому найбільшефективним способом комутації каналів є адаптивна комутація,яка передбачає автоматичне перемикання способів комутаціїканалів та пакетів в залежності від завантаження мережі.
Правильний вибір шляху передачі повідомлення зменшує затримку в передачі,збільшує пропускну здатність мережі і підвищує надійність передачіповідомлення.
Фіксовані шляху встановлюють постійні маршрути передачі повідомленьміж кожною парою абонентів у мережі. З цією метою складається таблицямаршрутів, тобто конкретні КК, через які має пройти повідомлення припередачі між абонентами. При видимій простоті метод має недоліки:низька надійність через відсутність резервних шляхів і неадаптівность мережі доперевантажень на окремих ділянках.
Спрямований вибір шляху є розвитком методу фіксованих шляхів. Утаблиці маршрутів крім основних шляхів вказуються резервні шляхи в порядкуїх пріоритетності. Вибір шляху робиться з урахуванням його пріоритету, а такожстану окремих ділянок мережі (наявності відмов і перевантажень).
Випадковий вибір шляху. Допис з КК посилається випадково вибраномумаршруту, аби канал був вільний. Будучи простим з реалізації, методдає найбільше середній час затримки повідомлення.
Лавинний метод. Повідомлення з кожного КК надсилається в усіх напрямках.
Перевагою методу є його висока надійність і найменша затримканадіслати повідомлення. Однак при цьому різко зростають навантаження на мережу ізнижується пропускна здатність.
3.3. Супутникові і комбіновані мережі
Застосування космічних супутників зв'язку призвело до можливості створенняглобальних 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;
- досить 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 поширенняотримують комбіновані мережі, в яких передача даних через наземні ККдоповнюється радіозв'язком абонентів з СК, а при необхідності - і супутниковоїзв'язком.
3.4. Приклади глобальних мереж
У СНД в останні роки інтенсивно впроваджується мережна комп'ютернаінфраструктура. Незалежні держави розвивають свої комп'ютерні мережі таактивно включаються у світове інформаційне співтовариство на базі глобальнихміжнародних мереж.
У мережах СНД основними каналами зв'язку є: комутована телефоннамережу загального користування, виділені телефонні лінії св?? зи, спеціальнімережі передачі даних (ПД-200, «Іскра») та мережу абонентського телеграфу. УОстаннім часом використовуються також лінії зв'язку на оптоволоконних кабелях,стільниковий зв'язок і радіозв'язок. Основні національні мережі, а такожміжнародні мережі, послугами яких можуть користуватися громадяни СНД:
БЕЛІКОС - білоруський вузол комерційної мережі Сітек, що працює натериторії 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 наринках, законодавства країн і розкладу руху залізничного таавіаційного транспорту.
Сітек - об'єднання національних і регіональних мереж комерційногонапрямки: біржовий і валютний ринки, товари та послуги, законодавство.
ЕСТ - електронна система торгів Української фондової біржі даєможливість віддаленим клієнтам брати участь у торгах біржі.
BASNET - мережа Академій наук РБ. Об'єднує науково-дослідні,проектні та інформаційні центри Республіки Білорусь і надаєкористувачам послуги міжнародних мереж.
BELPAK - мережа, що має статус державної мережі. Орієнтована надержавні адміністративні структури, великі промисловіпідприємства і комерційні організації. Для розвитку мережі отримано кредит
Європейського співтовариства. Передача повідомлень ведеться за допомогою комутаціїпакетів. Управляє мережею спеціальний підрозділ Уряду РБ.
EUNET/RELCOM - міжнародна комерційна мережа, орієнтована восновному на підприємства та організації середнього класу. Популярність мережіобумовлена прийнятним рівнем сервісу і відносно низькими цінами.
FIDONET - міжнародна некомерційна мережа, що забезпечує вільнийобмін інформацією через BBS - електронні дошки оголошень. Абоненти мережікористуються інформацією BBS безкоштовно.
PAY - система електронних платежів, об'єднує багато банків Білорусі,
Росії, України, Казахстану і Киргизстану, а також дозволяє вироблятиплатежі в Азербайджані, Узбекистані та державах Балтії.
SPRINTNET - найбільша у світі мережа електронної пошти. Основнийфізичним середовищем передачі даних є оптичне волокно, включаючитрансатлантичний канал. Мережа здійснює передачу повідомлень нафаксимільні апарати, засоби телексного і телетексной зв'язку, забезпечуєелектронні платежі і міжнародні розрахунки. Дає можливість користувачамдоступу до більшості світових мереж,
SWIFT - товариство міжнародних міжбанківських фінансовихтелекомунікацій. Мережа гарантує оперативну пересилання та безпечнезберігання фінансових документів абонентів в 130 країнах світу і безперебійнеобслуговування клієнтів протягом 24 годин.
UNIBEL - мережа освіти і науки РБ. Мережа об'єднує відповідніміністерства і відомства, провідні вузи, науково-дослідні іпроектні організації, бібліотеки та ін Основне завдання мережі: забезпеченнядоступ білоруських
