Глобальные компьютерные сети

*••
 

ПЭВМ
 

Рис.2.4.4.2. Комбинированная ЛКС (вариант 2) Условные обозначения: ЦУС - центр управления сетью, ПЭВМ - персональный
компьютер, УК - узел коммуникации
Недостатком таких систем является более высокая их стоимость за счет
дополнительного технического и программного сетевого оборудования.
К комбинированной структуре можно отнести и полносвязную сеть (рис.2.4.4.3).

Рис.2.4.4.3. Структура полносвязной сети Условные обозначения: ПЭВМ - персональный компьютер Достоинства сети:
- наименьшая задержка передачи сообщения между компонентами сети;
- наибольшая надежность сети.
К недостаткам сети относятся: неэффективность, сложность и наибольшая длина физической среды.
В зависимости от конструктивных особенностей помещений фирмы, расположения сотрудников в помещениях, приоритета абонентов сети, допустимой задержки передачи сообщений и других факторов могут использоваться и другие структуры сетей.
2.5. Характеристика физических сред передачи данных в ЛКС
В качестве физической среды передачи сигналов в ЛКС применяются витые (скрученные) пары проводов (ВП), коаксиальные (КК), оптоволоконные (ОВК) кабели и радиоканалы (РК).
Учитывая эксплуатационные характеристики и стоимость различных сред передачи сигналов, наибольшее применение в ЛКС средней протяженности (офисы, небольшие фирмы, предприятия и организации) нашли витые пары и коаксиальные кабели. Витая пара - это телефонный провод европейского стандарта, включающий два изолированных проводника. Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника, окруженного слоем изолирующего материала, проводящего электрический ток экрана, и внешней оболочки.
В ЛКС большой протяженности применяются оптоволоконные кабели. По ОВК передаются не электрические сигналы, а световая энергия. Внутреннюю часть ОВК составляют тонкие нити кварцевого волокна с низким коэффициентом затухания и высоким коэффициентом отражения. Внутреннюю часть ОВК окружает стеклянная пленка, имеющая меньший коэффициент отражения, чем кварц. В связи с этими физическими свойствами кварца и стекла ОВК могут передавать информацию на значительные расстояния.
В радиоканальных ЛКС применяются в основном радиочастотные, инфракрасные и микроволновые радиостанции на дальности прямой видимости.

3. Глобальные компьютерные сети
3.1. Классификация сетей
Глобальные сети можно классифицировать по следующим признакам:
1. По типу средств коммуникаций:
наземные многоузловые сети;
спутниковые радиосети;
комбинированные сети.
2. По способу коммутации сообщений:
коммутация каналов;
коммутация сообщений;
коммутация пакетов;
адаптивная коммутация.
3. По выбору маршрута передачи сообщения:
фиксированные пути;
направленный выбор пути; случайные пути; лавинный способ.
3.2. Наземные многоузловые сети
3.2.1. Общая структура сети Структура многоузловой сети показана на рис.3.2.1.1.

Рис.3.2.1.1. Комбинированная ЛКС
Условные обозначения: Т - терминал, УК - узел коммуникации, ЦУС - центр управления сетью
Рабочими ЭВМ сети могут быть все классы ЭВМ от персональных до суперЭВМ. Используются также отдельные терминалы (Т). Абоненты подключаются к сети посредством телефонных и телеграфных каналов связи в точках подключения (ТП). Доступ пользователей к ресурсам сети осуществля¬ется через узлы коммутации. Каждый узел коммутации (УК) обслуживает определенное число пользователей, обычно наиболее близко расположенных к узлу. Архитектуру УК составляют ЭВМ со специальным сетевым программным обеспечением и коммуникационное оборудование. УК могут быть обслуживаемыми и необслуживаемыми, т. е. работающими в автоматическом режиме. УК выполняют важные сетевые функции: анализ и формирование сетевых адресов абонентов, кодирование сообщений, контроль и коррекцию ошибок, появившихся в процессе передачи информации, управление потоками
сообщений, выбор оптимального для данной ситуации маршрута передачи сообщения и др. Один из УК выполняет роль шлюза или моста.
С одним из УК совмещается центр управления сетью (ЦУС), на котором работает администратор сети. В ЦУС, как правило, входит наиболее мощная ЭВМ сети со специальным программным обеспечением.
Между УК прокладываются, как правило, магистральные скоростные каналы передачи данных (МСКПД) на основе Коаксиальных, многожильных и оптоволоконных кабелей. В крайнем случае используются телефонные линии связи, обладающие средней скоростью передачи данных.
Достоинства многоузловой сети:
- возможно использование ранее проложенных каналов связи;
- допустимо применение в разных частях сети различных физических сред
и скоростей передачи данных;
- возможность применения различных способов коммутации и выбора
путей передачи сообщений.
Недостатки:
-сложность прокладки в труднодоступных местах
(горах, болотах, пустынях, в воде);
- невозможность связи с движущимися абонентами.
3.2.2. Принцип модемной связи
Чтобы передать дискретный двоичный сигнал с выхода одной ПЭВМ на вход другой по аналоговой телефонной линии связи, этот сигнал должен быть преобразован в стандартную форму передачи сигнала по телефонной линии. Такое преобразование называется модуляцией, а устройство, осуществляющее преобразование модулятором. На входе ПЭВМ - получателя сообщения должно быть сделано обратное преобразование, которое называется демодуляцией, а устройство — демодулятором. Так как ПЭВМ передает и принимает сообщение, то модулятор и демодулятор объединяют в одном устройстве под названием модем. Модемы выпускаются как в виде отдельных блоков, так и встроенными в ПЭВМ В зависимости от качества модемов и линий связи скорость передачи данных через модемы составляет 2400,4800,9600 бит/с.
Для того чтобы две ПЭВМ могли обмениваться информацией, кроме модема и физической среды передачи сигналов необходимо специальное программное обеспе¬чение для согласования работы ПЭВМ и поддержки средств коммуникаций. Большинство модемов автоматически определяют, с какой скоростью поступает информация, проводят тестирование качества линии связи, а также кодируют сообщения специальными помехоустойчивыми кодами.
Обычный тип модема позволяет передавать только текстовую информацию, в связи с чем его иногда называют телефонным. Кроме телефонного модема выпуска¬ются факс—модемы, которые могут передавать графическую информацию: деловые письма с подписями и печатями, чертежи, эскизы, рисунки, фотографии. Для разносторонней работы пользователя в сети к ПЭВМ должен быть подключен сканер.
3.2.3. Способы коммутации и выбор пути передачи сообщения
Способами коммутации при передаче сообщений являются: Коммутация каналов устанавливает физическое соединение (рис.3.2.3.1.) между абонентом-отправителем сообщения (Отпр.) и получателем (Пол.). Отправитель посылает специальный сигнал, который перемещается от одного УК к другому и устанавливает физический прямой канал связи между отправителем и получателем. После установления физического канала связи получатель посылает об этом отправителю специальный сигнал. Получив сигнал, отправитель посылает сообщение. После передачи всего сообщения канал связи разъединяется. Способ коммутаций каналов прост в реализации, но дает наибольшую задержку при передаче сообщения и снижает пропускную способность сети.

ПЭВМ
Пол.

Рис.3.2.3.1. Фрагмент средств коммуникаций сети
Условные обозначения: УК - узел коммуникации
Коммутация сообщений не устанавливает физический канал связи между абонентами. Определяется логический канал связи, т. е. указывается адрес получателя сообщения, адрес отправителя и путь передачи сообщения. Поступившее в УК сообщение запоминается и ждет до тех пор, пока не освободится канал к следующему УК. Сообщение в каждый момент времени занимает только канал между двумя соседними УК. Это повышает пропускную способность сети и уменьшает задержку передачи сообщения.
Коммутация пакетов. На транспортном уровне ЭМВОС сообщение разбивается на одинаковой длины фрагменты. На более нижних уровнях фрагмент сообщения снабжается заголовком и концевиком. В заголовке записывается: адрес получателя, порядковый номер фрагмента, маршрут его движения и информация для управления каналом связи. В концевик пишется информация (код) для контроля правильности передачи сообщения по каналу связи. Фрагмент сообщения с заголовком и концевиком называется пакетом. Пакеты передаются по сети независимо друг от друга и могут проходить по разным путям.
Преимущества способа коммутации пакетов:
- увеличение пропускной способности сети;
- уменьшение задержки передачи сообщений;
- увеличение скрытности передачи, так как пакеты могут передаваться по
разным путям.
Недостатком способа является усложнение программных и технических средств коммутации.
Адаптивная коммутация учитывает достоинства и недостатки различных способов коммутации. Так как при длинных сообщениях более экономичным является коммутация каналов, а при коротких - коммутация пакетов, то в реальных сетях целесообразно совмещение обоих способов. Поэтому наиболее эффективным способом коммутации каналов является адаптивная коммутация, которая предполагает автоматическое переключение способов коммутации каналов и пакетов в зависи¬мости от загрузки сети. Правильны

1 2 3 4

скачать работу

Отправка СМС бесплатно