Domov » Užitočné rady » Zariadenie, ktoré prepína niekoľko komunikačných kanálov, sa nazýva rozbočovač. Komunikačné vybavenie

Zariadenie, ktoré prepína niekoľko komunikačných kanálov, sa nazýva rozbočovač. Komunikačné vybavenie

Spôsoby prenosu digitálnych informácií

Digitálne dáta sa prenášajú pozdĺž vodiča zmenou aktuálneho napätia: žiadne napätie - „O“, prítomné napätie - „1“. Existujú dva spôsoby prenosu informácií cez fyzické prenosové médium: digitálny a analógový.

Poznámky: 1. Ak všetci účastníci počítačovej siete prenášajú dáta cez kanál na rovnakej frekvencii, takýto kanál sa nazýva úzkopásmový (prechádza jednou frekvenciou).

2. Ak každý účastník pracuje na svojej vlastnej frekvencii pomocou jedného kanála, potom sa takýto kanál nazýva širokopásmový (prechádza mnohými frekvenciami). Používanie širokopásmových kanálov vám umožňuje ušetriť na ich množstve, ale komplikuje proces riadenia výmeny údajov.

O digitálny alebo úzkopásmový spôsob prenosu(obr. 6.10) dáta sú prenášané v prirodzenej forme na jednej frekvencii. Úzkopásmová metóda umožňuje prenášať iba digitálne informácie, zaisťuje, že prenosové médium môžu používať iba dvaja používatelia v danom čase a umožňuje normálnu prevádzku len na obmedzenú vzdialenosť (dĺžka komunikačnej linky nie viac ako 1000 m). Úzkopásmový spôsob prenosu zároveň poskytuje vysokú rýchlosť výmeny dát – až 10 Mbit/s a umožňuje vytvárať ľahko konfigurovateľné počítačové siete. Prevažná väčšina lokálnych sietí využíva úzkopásmový prenos.

Ryža. 6.10. Metóda digitálneho prenosu

Analógové Metóda digitálneho prenosu dát (obr. 6.11) poskytuje širokopásmový prenos pomocou signálov rôznych nosných frekvencií v jednom kanáli.

Pri metóde analógového prenosu sú parametre signálu nosnej frekvencie riadené na prenos digitálnych dát cez komunikačný kanál.

Signál nosnej frekvencie je harmonická oscilácia opísaná rovnicou:

Х=Х max sin (ωt +φ 0),

kde X max je amplitúda kmitov;

ω - frekvencia oscilácií;

φ - počiatočná fáza kmitov.

Digitálne dáta môžete prenášať cez analógový kanál ovládaním jedného z parametrov signálu nosnej frekvencie: amplitúdy, frekvencie alebo fázy. Keďže je potrebné prenášať dáta v binárnej forme (sekvencia jednotiek a núl), možno navrhnúť nasledujúce spôsoby riadenia ( modulácia): amplitúda, frekvencia, fáza.

Najjednoduchší spôsob, ako pochopiť princíp, je amplitúda modulácia: "0" - žiadny signál, t.j. žiadne oscilácie nosnej frekvencie; "1" - prítomnosť signálu, t.j. prítomnosť oscilácií nosnej frekvencie. Existujú kmity - jedna, žiadne kmity - nula (obr. 6.11a).

Frekvencia modulácia zahŕňa prenos signálov 0 a 1 na rôznych frekvenciách. Pri pohybe z 0 na 1 a z 1 na 0 sa signál nosnej frekvencie mení (obr. 6.116).

Najťažšie je pochopiť fáza modulácia. Jej podstatou je, že pri pohybe z 0 na 1 a z 1 na 0 sa mení fáza kmitov, t.j. ich smer (obr. 6.11c).

Používa sa aj v hierarchických sieťach na vysokej úrovni – globálnych a regionálnych širokopásmový prenos, ktorý umožňuje každému účastníkovi pracovať na svojej vlastnej frekvencii v rámci jedného kanála. To zabezpečuje interakciu veľkého počtu účastníkov pri vysokých rýchlostiach prenosu dát.

Širokopásmový prenos umožňuje kombinovať prenos digitálnych dát, obrazu a zvuku v jednom kanáli, čo je nevyhnutná požiadavka moderných multimediálnych systémov.

Príklad 6.5. Typický analógový kanál je telefónny kanál. Keď účastník zdvihne slúchadlo, počuje jednotný zvukový signál - toto je signál nosnej frekvencie. Keďže leží vo frekvenčnom rozsahu zvuku, nazýva sa to tónový signál. Na prenos reči cez telefónny kanál je potrebné ovládať signál nosnej frekvencie - modulovať ho. Zvuky zachytené mikrofónom sa premieňajú na elektrické signály, ktoré zasa modulujú signál nosnej frekvencie. Pri prenose digitálnych informácií sa riadenie vykonáva informačnými bajtmi - sekvenciou jednotiek a núl.

Hardvér

Na zabezpečenie prenosu informácií z počítača do komunikačného prostredia je potrebné koordinovať signály vnútorného rozhrania počítača s parametrami signálov prenášaných komunikačnými kanálmi. V tomto prípade je potrebné vykonať fyzické párovanie (tvar, amplitúda a trvanie signálu) aj kódové párovanie.

Technické zariadenia, ktoré vykonávajú funkcie prepojenia počítača s komunikačnými kanálmi, sa nazývajú adaptéry alebo sieťové adaptéry. Jeden adaptér zabezpečuje spárovanie s počítačom jedného komunikačného kanála.

Ryža. 6.11. Metódy prenosu digitálnych informácií cez analógový signál:

a – amplitúdová modulácia; b – frekvencia; c - fáza

Okrem jednokanálových adaptérov sa používajú aj viackanálové zariadenia - multiplexory na prenos dát alebo jednoducho multiplexory.

Multiplexer na prenos dát- zariadenie na prepojenie počítača s viacerými komunikačnými kanálmi.

V teleprocesných systémoch boli použité multiplexory na prenos dát - prvý krok k vytvoreniu počítačových sietí. Neskôr, so vznikom sietí so zložitými konfiguráciami a veľkým počtom účastníckych systémov, sa na implementáciu funkcií rozhrania začali používať špeciálne komunikačné procesory.

Ako už bolo spomenuté vyššie, na prenos digitálnych informácií cez komunikačný kanál je potrebné konvertovať tok bitov na analógové signály a pri prijímaní informácií z komunikačného kanála do počítača vykonať opačnú akciu - konvertovať analógové signály na tok bitov, ktoré počítač dokáže spracovať. Takéto transformácie sa vykonávajú pomocou špeciálneho zariadenia - modem.

Modem- zariadenie, ktoré moduluje a demoduluje informačné signály pri ich prenose z počítača do komunikačného kanála a pri ich prijímaní z komunikačného kanála do počítača.

Najdrahším komponentom počítačovej siete je komunikačný kanál. Preto sa pri budovaní viacerých počítačových sietí snažia ušetriť na komunikačných kanáloch prepnutím viacerých interných komunikačných kanálov na jeden externý. Na vykonávanie spínacích funkcií sa používajú špeciálne zariadenia - rozbočovačov.

Stredisko- zariadenie, ktoré pomocou frekvenčného delenia prepína viacero komunikačných kanálov do jedného.

V sieti LAN, kde je fyzickým prenosovým médiom kábel obmedzenej dĺžky, sa na zvýšenie dĺžky siete používajú špeciálne zariadenia - opakovače.

Opakovač- zariadenie, ktoré zabezpečuje zachovanie tvaru a amplitúdy signálu pri jeho prenose na väčšiu vzdialenosť, než akú poskytuje tento druh fyzického prenosového média.

Existujú lokálne a vzdialené opakovače. Miestne opakovače umožňujú pripojiť sieťové fragmenty umiestnené vo vzdialenosti až 50 m, a diaľkový- do 2000 m.

Nazývajú sa technické zariadenia, ktoré vykonávajú funkcie prepojenia počítača s komunikačnými kanálmi adanters alebo sieťové adaptéry. Jeden adaptér zabezpečuje spárovanie s počítačom jedného komunikačného kanála.

Okrem jednokanálových adaptérov sa používajú aj viackanálové zariadenia - multiplexory na prenos dát alebo jednoducho multiplexory.

Multiplexer na prenos dát– zariadenie na prepojenie počítača s viacerými komunikačnými kanálmi.

Modem– zariadenie, ktoré moduluje a demoduluje informačné signály pri ich prenose z počítača do komunikačného kanála a pri ich prijímaní z komunikačného kanála do počítača.

Stredisko– zariadenie, ktoré pomocou frekvenčného delenia prepína viacero komunikačných kanálov do jedného.

V sieti LAN, kde je fyzickým prenosovým médiom kábel obmedzenej dĺžky, sa na zvýšenie dĺžky siete používajú špeciálne zariadenia - opakovače.

Opakovač– zariadenie, ktoré zabezpečuje zachovanie tvaru a amplitúdy signálu pri jeho prenose na väčšiu vzdialenosť, než akú poskytuje tento typ fyzického prenosového média.

Existujú lokálne a vzdialené opakovače. Miestne opakovače umožňujú pripojiť sieťové fragmenty umiestnené vo vzdialenosti až 50 m, a diaľkový- do 2000 m.

Vymenujte a definujte charakteristiky komunikačnej siete (rýchlosť prenosu dát, kapacita komunikačného kanála atď.). Prečo môže byť priepustnosť nižšia ako rýchlosť prenosu údajov? Na čo sa používajú servisné bity? Aká je spoľahlivosť prenášaných informácií?

Na posúdenie kvality komunikačnej siete môžete použiť nasledujúce charakteristiky:

§ rýchlosť prenosu dát cez komunikačný kanál;

§ kapacita komunikačného kanála;

§ spoľahlivosť prenosu informácií;

§ spoľahlivosť komunikačného kanála a modemov.

Rýchlosť prenosu dát cez komunikačný kanál sa meria počtom bitov informácií prenesených za jednotku času - sekundu.

Pamätajte! Jednotkou rýchlosti prenosu dát sú bity za sekundu.

Poznámka. Bežne používanou jednotkou merania rýchlosti je baud. Baud je počet zmien stavu prenosového média za sekundu. Pretože každá zmena stavu môže zodpovedať niekoľkým bitom dát, skutočná rýchlosť bitov za sekundu môže byť vyššia ako prenosová rýchlosť.

Rýchlosť prenosu dát závisí od typu a kvality komunikačného kanála, typu použitých modemov a použitej metódy synchronizácie.

Pre asynchrónne modemy a telefónny komunikačný kanál je teda rozsah rýchlosti 300 - 9600 bps a pre synchrónne modemy - 1200 - 19200 bps.

Pre používateľov počítačových sietí nie sú dôležité abstraktné bity za sekundu, ale informácie, ktorých mernou jednotkou sú bajty alebo znaky. Preto je výhodnejšia charakteristika kanála priepustnosť, ktorý sa odhaduje podľa počtu znakov prenesených cez kanál za jednotku času - sekundu. V tomto prípade sú v správe zahrnuté všetky servisné znaky. Teoretická priepustnosť je určená rýchlosťou prenosu dát. Skutočná priepustnosť závisí od množstva faktorov, vrátane spôsobu prenosu, kvality komunikačného kanála, jeho prevádzkových podmienok a štruktúry správy.

Pamätajte! Jednotkou merania kapacity komunikačného kanála je číslica za sekundu.

Základnou charakteristikou každého sieťového komunikačného systému je spoľahlivosť prenášané informácie. Keďže na základe spracovania informácií o stave riadiaceho objektu sa rozhoduje o jednom alebo druhom priebehu procesu, osud objektu môže v konečnom dôsledku závisieť od spoľahlivosti informácií. Spoľahlivosť prenosu informácie sa hodnotí ako pomer počtu chybne prenesených znakov k celkovému počtu prenesených znakov. Požadovanú úroveň spoľahlivosti musí poskytovať zariadenie aj komunikačný kanál. Je nevhodné používať drahé zariadenia, ak komunikačný kanál nespĺňa potrebné požiadavky na úroveň spoľahlivosti.

Pamätajte! Jednotka merania spoľahlivosti: počet chýb na znamienko – chyby/znamienko.

Pre počítačové siete by sa tento ukazovateľ mal pohybovať v rozmedzí 10 -6 –10 -7 chýb/znamienko, t.j. Jedna chyba je povolená na milión prenesených znakov alebo na desať miliónov prenesených znakov.

nakoniec spoľahlivosť komunikačný systém je určený buď podielom času v dobrom stave na celkovom prevádzkovom čase, alebo priemerným časom medzi poruchami. Druhá charakteristika vám umožňuje efektívnejšie posúdiť spoľahlivosť systému.

Pamätajte! Jednotka merania spoľahlivosti: priemerný čas medzi poruchami – hodina.

V prípade počítačových sietí musí byť stredný čas medzi poruchami pomerne veľký a dosahovať aspoň niekoľko tisíc hodín.

Čo je digitálny (úzkopásmový) prenos údajov? Čo je širokopásmový (analógový) prenos údajov? Aké sú výhody a nevýhody každého z nich? Čo je adaptér? Aké sú spôsoby prenosu digitálnych informácií cez analógový kanál? Uveďte rôzne typy modulácie a vysvetlite každý z nich (s vysvetľujúcimi obrázkami a príkladmi).

Existujú 2 hlavné technológie prenosu údajov:

širokopásmový prenos (analógový)

úzkopásmový prenos (pre digitálne signály)

Širokopásmový prenos je založený na využívaní neustále sa meniacich vĺn na prenos informácií cez komunikačný kanál. Zvyčajne sú reprezentované ako sínusová funkcia, a preto sa nazývajú sínusová vlna.

Dá sa opísať pomocou nasledujúcich parametrov:

frekvencia - predstavuje postupnosť prechodov, ktoré tvoria jeden cyklus (stredný bod, horný bod, stredný bod, dolný bod, stredný bod). Počet takýchto cyklov za jednu sekundu sa nazýva frekvencia sínusovej vlny. Merané v cykloch za sekundu alebo hertzoch.

amplitúda - predstavuje relatívnu vzdialenosť medzi extrémami vlny.

fáza jednej sínusovej vlny sa meria vo vzťahu k inej sínusovej vlne (referenčná) a vyjadruje sa ako uhlový posun medzi týmito dvoma vlnami. Výraz „dve sínusové vlny sú fázovo posunuté o 180 stupňov“ znamená, že v tom istom momente jedna z vĺn dosiahne svoj maximálny extrém a druhá dosiahne svoje minimum.

Úzkopásmový prenos:

polárne kódovanie. Založené na použití diskrétnych stavov komunikačného kanála na prenos informácií prostredníctvom neho. Tieto diskrétne stavy sú zvyčajne reprezentované ako nejaký druh impulzov (zvyčajne napätia) a nazývajú sa štvorcová vlna. Bolo vyvinutých mnoho digitálnych reprezentácií signálu alebo schém digitálneho kódovania. Digitálna je reprezentovaná napätím +12V a digitálna nula je reprezentovaná napätím -12V.

unipolárne kódovanie.

bipolárne kódovanie (návrat na nulu). Digitálne nuly sú reprezentované absenciou napätia a digitálne nuly sú reprezentované 3-voltovými impulzmi vytvárajúcimi znak.

Potenciálne kódovanie - úroveň signálu v určitých časových bodoch je informatívna.

Kódovanie prúdu - prítomnosť alebo neprítomnosť prúdu v linke je informatívna.

Siete využívajú potenciálne kódovanie.

Ak je potrebné prenášať digitálne dáta cez analógovú prenosovú linku, je potrebný mechanizmus na reprezentáciu digitálnych dát vo forme sínusovej vlny, ktorá indikuje prítomnosť jednotiek a núl.

Ak sa vykonáva amplitúdová manipulácia, potom ide o amplitúdovú moduláciu.

Frekvencia - frekvenčná modulácia.

Fáza - fázová modulácia.

Striedavý prúd sa používa na prenos dát, najmä cez telefónne linky. Nepretržitý signál s frekvenciou medzi 1000 a 2000 Hz sa nazýva nosná frekvencia sínusovej vlny.

Amplitúdu, frekvenciu a fázu nosnej vlny je možné meniť (modulovať) na prenos informácií.

Pri amplitúdovej modulácii sa používajú 2 rôzne amplitúdy signálu zodpovedajúce hodnotám 0 a 1 (obr. B. Amplitúda je buď nulová alebo nenulová).

Frekvenčná modulácia využíva niekoľko rôznych frekvencií na prenos digitálneho signálu (obrázok B).

Pri najjednoduchšej fázovej modulácii sa v určitých časových intervaloch uplatňuje fázový posun nosnej frekvencie o 180 stupňov (obr. D). Tieto dva stavy sú zakódované prítomnosťou alebo absenciou fázového posunu na hranici každého bitu.

Zariadenie, ktoré prijíma sériový bitový tok a konvertuje ho na výstupný signál modulovaný jednou alebo viacerými z vyššie uvedených metód a tiež vykonáva inverzné konverzie, sa nazýva modem. Inštaluje sa medzi digitálny počítač a analógovú telefónnu linku. Všetky dobré modemy používajú kombináciu techník modulácie signálu na prenos maximálneho počtu bitov.

Porovnanie širokopásmového a úzkopásmového prenosu signálu.

Telefónna linka - širokopásmová komunikačná linka.

Linka T1 je úzkopásmový kanál.

V súlade s tým môžu byť prenášané informácie analógové aj digitálne.

Existujú 2 typy zariadení:

DTE - koncové zariadenie.

DCE - telekomunikačné zariadenia.

DTE generuje informácie vo forme údajov, ktoré je možné prenášať cez komunikačný kanál. Môže byť digitálny a analógový.

DCE prijíma dáta z DTE vo svojom formáte a konvertuje ich do formátu kompatibilného s existujúcim komunikačným spojením.

Schéma kódovania:

Na obrázku je znázornená matica 4 prvkov. Stĺpce definujú povahu komunikačných spojení a riadky definujú typ informácií generovaných zariadením DTE.

I kvadrant. Informácie v analógovej forme sa musia prenášať cez širokopásmový kanál (reč prenášaná cez telefónnu linku (audio signál (DTE) -> mikrofón (DCE) -> analógový signál)).

II kvadrant. Digitálne informácie sa musia prenášať cez analógový kanál. Schéma prevodu: PC (DTE) -> modem (DCE) -> analógový kanál.

III kvadrant. Analógový informačný tok sa musí prenášať cez digitálny kanál. Video informácie (DTE) -> kodek (DCE) -> digitálna linka T1.

IV kvadrant. Digitálne informácie sa musia prenášať cez digitálnu linku. Konverzia sa vykonáva zo schémy kódovania signálu používanej DTE na schému používanú spojom.

Napríklad RS-232 (port COM) používa schému kódovania polárneho signálu a komunikačný kanál používa kódovanie BPRZ, ktoré je odlišné od predchádzajúceho. DCE, ktoré vykonáva túto konverziu, sa nazýva Channel and Data Service Unit (CSU/DSU).

Zariadenie DCE hrá dôležitú úlohu pri implementácii fyzickej vrstvy. Pomocou rôznych typov funkcií DCE je možné akúkoľvek informáciu (analógovú alebo digitálnu) dať do formy kompatibilnej s akýmkoľvek komunikačným kanálom (úzkopásmovým alebo širokopásmovým).

Modulácia (lat. modulatio - rozmer, rozmer) je proces zmeny jedného alebo viacerých parametrov vysokofrekvenčne modulovaného kmitania podľa zákona nízkofrekvenčnej informačnej správy (signálu). V dôsledku toho sa spektrum riadiaceho signálu prenáša do vysokofrekvenčnej oblasti, pretože pre efektívne vysielanie do vesmíru je potrebné, aby všetky prijímacie a vysielacie zariadenia pracovali na rôznych frekvenciách a navzájom sa „nerušili“. Toto je proces „pristátia“ informačnej oscilácie na a priori známom nosiči. Prenášaná informácia je obsiahnutá v riadiacom signáli. Úlohu nosiča informácie plní vysokofrekvenčná oscilácia nazývaná nosná vlna. Ako nosné môžu byť použité kmity rôznych tvarov (obdĺžnikové, trojuholníkové a pod.), najčastejšie sa však používajú harmonické kmity. Podľa toho, ktorý z parametrov kmitania nosnej vlny sa mení, sa rozlišuje typ modulácie (amplitúda, frekvencia, fáza atď.). Modulácia s diskrétnym signálom sa nazýva digitálna modulácia alebo kľúčovanie.

Analógová modulácia

Amplitúdová modulácia (AM)

Amplitúdová modulácia s jedným postranným pásmom (SSB - jedno postranné pásmo AM)

Vyvážená amplitúdová modulácia (BAM) - AM s potlačením nosnej frekvencie

Kvadratúrna modulácia (QAM)

Uhlová modulácia

Frekvenčná modulácia (FM)

Lineárna frekvenčná modulácia (chirp)

Fázová modulácia (PM)

Signal Code Modulation (SCM), v anglickej verzii Signal Code Modulation (SCM)

Sigma-delta modulácia (∑Δ)

Digitálna modulácia

Pulzná modulácia

Modulácia pulzného kódu (PCM alebo pulzná kódová modulácia)

Modulácia šírky impulzu (PWM)

Pulzná amplitúdová modulácia (PAM)

Pulznofrekvenčná modulácia (PFM)

Pulzná fázová modulácia (PPM)

Prečítajte si tiež:

A) určením hodnôt kontrolovaných charakteristík z nameraných hodnôt výpočtom alebo porovnaním s danými hodnotami;
Lístok číslo 55 Multimediálna technológia. Klasifikácia softvérových nástrojov na prácu s multimediálnymi údajmi
Na začiatku a na konci rádiovej výmeny musia byť uvedené volacie znaky;
Typy výmeny informácií medzi MPS a periférnymi zariadeniami.
Otázka. Podstata helenizmu: ekonomika, politická štruktúra, sociálna štruktúra (na príklade jedného zo štátov).
Zápal: 1) definícia a etiológia 2) terminológia a klasifikácia 3) fázy a ich morfológia 4) regulácia zápalu 5) výsledky.
Štátna duma Federálneho zhromaždenia (pôsobnosť, volebný poriadok, dôvody rozpustenia, vnútorná štruktúra, akty).

Topológia Systém vzťahov medzi komponentmi siete Windows. Keď sa použije na replikáciu služby Active Directory, topológia sa zníži na množinu pripojení, ktoré radiče domény používajú na vzájomnú komunikáciu.

(1) Počítačové siete implementujú spracovanie informácií M204, M205

paralelný

miestne

●distribuované

obojsmerný

(1) Adresa webovej stránky na prezeranie v prehliadači začína:

LAN KOMBINÁCIA

Dôvody kombinovania sietí LAN

LAN systém vytvorený v určitom štádiu vývoja časom prestáva uspokojovať potreby všetkých používateľov a potom nastáva problém rozšírenia jeho funkcionality. V rámci spoločnosti môže byť potrebné skombinovať rôzne siete LAN, ktoré sa objavili v rôznych oddeleniach a pobočkách v rôznych časoch, aspoň na organizovanie výmeny údajov s inými systémami. Problém rozšírenia konfigurácie siete je možné vyriešiť tak v obmedzenom priestore, ako aj s prístupom do vonkajšieho prostredia.

Túžba získať prístup k určitým informačným zdrojom môže vyžadovať pripojenie LAN k sieťam vyššej úrovne.

V najjednoduchšej verzii je konsolidácia LAN potrebná na rozšírenie siete ako celku, ale technické možnosti existujúcej siete sú vyčerpané a nie je možné k nej pripojiť nových účastníkov. Môžete vytvoriť ďalšiu sieť LAN a skombinovať ju s existujúcou sieťou pomocou jednej z nižšie uvedených metód.

Metódy kombinovania sietí LAN

Most. Najjednoduchšou možnosťou kombinácie LAN je spojiť identické siete na obmedzenom priestore. Fyzické prenosové médium ukladá obmedzenia na dĺžku sieťového kábla. V rámci prípustnej dĺžky je vybudovaný segment siete - segment siete. Používajú sa na kombinovanie segmentov siete mosty.

Most- zariadenie, ktoré spája dve siete pomocou rovnakých metód prenosu dát.

Siete, ktoré most spája, musia mať rovnaké úrovne siete ako model interakcie otvorených systémov; nižšie úrovne môžu mať určité rozdiely.

Pre sieť osobných počítačov je mostom samostatný počítač so špeciálnym softvérom a dodatočným vybavením. Most môže spájať siete rôznych topológií, ale prevádzkuje rovnaký typ sieťových operačných systémov.

Mosty môžu byť lokálne alebo vzdialené.

Miestne Mosty spájajú siete umiestnené v obmedzenej oblasti v rámci existujúceho systému.

Odstránené Mosty spájajú geograficky rozptýlené siete pomocou externých komunikačných kanálov a modemov.

Miestne mosty sa zase delia na vnútorné a vonkajšie.

Domáce mosty sú zvyčajne umiestnené na jednom z počítačov danej siete a spájajú funkciu mosta s funkciou účastníckeho počítača. Rozšírenie funkcií sa vykonáva inštaláciou ďalšej sieťovej karty.

Vonkajšie mosty zahŕňajú použitie samostatného počítača so špeciálnym softvérom na vykonávanie ich funkcií.

Smerovač (smerovač). Komplexná sieť, ktorá je spojením viacerých sietí, si vyžaduje špeciálne zariadenie. Úlohou tohto zariadenia je poslať správu príjemcovi v požadovanej sieti. Toto zariadenie sa nazýva m router.

Smerovač alebo smerovač je zariadenie, ktoré spája siete rôznych typov, ale používa rovnaký operačný systém.

Router vykonáva svoje funkcie na sieťovej vrstve, takže závisí od komunikačných protokolov, ale nezávisí od typu siete. Pomocou dvoch adries – sieťovej adresy a hostiteľskej adresy router jednoznačne vyberie konkrétnu sieťovú stanicu.

Príklad 6.7. Je potrebné nadviazať spojenie s účastníkom telefónnej siete nachádzajúcim sa v inom meste. Najprv sa vytočí adresa telefónnej siete tohto mesta – predvoľba. Potom - adresa uzla tejto siete - telefónne číslo predplatiteľ Funkcie Router vykonáva zariadenie PBX.

Smerovač si tiež môže vybrať najlepšiu cestu na prenos správy účastníkovi siete, filtruje informácie, ktoré cez ňu prechádzajú, a posiela do jednej zo sietí iba informácie, ktoré sú jej adresované.

Okrem toho router zabezpečuje vyrovnávanie záťaže v sieti presmerovaním tokov správ cez voľné komunikačné kanály.

Brána. Na kombinovanie sietí LAN úplne odlišných typov, ktoré fungujú pomocou výrazne odlišných protokolov, sú k dispozícii špeciálne „zariadenia - brány.

Brána je zariadenie, ktoré vám umožňuje organizovať výmenu údajov medzi dvoma sieťami pomocou rôznych komunikačných protokolov.

Brána vykonáva svoje funkcie na úrovniach nad úrovňou siete. Nezávisí od použitého prenosového média, ale závisí od použitých protokolov výmeny údajov. Typicky brána konvertuje medzi dvoma protokolmi.

Pomocou brán môžete pripojiť lokálnu sieť k hostiteľskému počítaču, ako aj pripojiť lokálnu sieť ku globálnej.

Príklad 6.8. Je potrebné zjednotiť lokálne siete umiestnené v rôznych mestách. Tento problém je možné vyriešiť pomocou globálnej dátovej siete. Takouto sieťou je sieť na prepínanie paketov založená na protokole X.25. Pomocou brány je lokálna sieť pripojená k sieti X.25. Brána vykonáva potrebné prevody protokolov a zabezpečuje výmenu dát medzi sieťami.

Mosty, smerovače a dokonca aj brány sú konštruované vo forme dosiek, ktoré sú inštalované v počítačoch. Svoje funkcie môžu vykonávať tak v režime úplného oddelenia funkcií, ako aj v režime ich kombinovania s funkciami pracovnej stanice počítačovej siete.

(1) Počítač, ktorý má 2 sieťové karty a je určený na prepojenie sietí, sa nazýva:

Router

Zosilňovač

Prepínač

(1) Zariadenie, ktoré prepína niekoľko komunikačných kanálov do jedného frekvenčným delením, sa nazýva...

opakovač

●rozbočovač

multiplexer na prenos dát

HARDVÉROVÁ IMPLEMENTÁCIA PRENOSU ÚDAJOV

Spôsoby prenosu digitálnych informácií

Poznámky: 1. Ak všetci účastníci počítačovej siete prenášajú dáta cez kanál na rovnakej frekvencii, takýto kanál sa nazýva úzkopásmový(prejde jednu frekvenciu).

2. Ak každý účastník pracuje na svojej vlastnej frekvencii na jednom kanáli, potom sa takýto kanál nazýva širokopásmové pripojenie(prechádza mnohými frekvenciami). Používanie širokopásmových kanálov vám umožňuje ušetriť na ich množstve, ale komplikuje proces riadenia výmeny údajov.

Ryža. 6.10. Metóda digitálneho prenosu

Analógové Metóda digitálneho prenosu dát (obr. 6.11) poskytuje širokopásmový prenos pomocou signálov rôznych nosných frekvencií v jednom kanáli.

Pri metóde analógového prenosu sú parametre signálu nosnej frekvencie riadené na prenos digitálnych dát cez komunikačný kanál.

Signál nosnej frekvencie je harmonická oscilácia opísaná rovnicou: "

A r = A r max sin (atf+9 0),

kde Xmax je amplitúda oscilácií; ko - frekvencia oscilácií; t- čas; f 0 - počiatočná fáza kmitov.

Digitálne dáta môžete prenášať cez analógový kanál ovládaním jedného z parametrov signálu nosnej frekvencie: amplitúdy, frekvencie alebo fázy. Keďže je potrebné prenášať dáta v binárnej forme (postupnosť jednotiek a núl), možno navrhnúť nasledujúce spôsoby riadenia (modulácia): amplitúda, frekvencia, fáza.

Najjednoduchší spôsob, ako pochopiť princíp, je amplitúda modulácia: "O" - bez signálu, t.j. žiadne oscilácie nosnej frekvencie; "1" - prítomnosť signálu, t.j. prítomnosť oscilácií nosnej frekvencie. Existujú oscilácie - jedna, žiadne oscilácie - nula (obr. 6.11 A).

Frekvencia modulácia zahŕňa prenos signálov 0 a 1 na rôznych frekvenciách. Pri pohybe z 0 na 1 a z 1 na 0 sa signál nosnej frekvencie mení (obr. 6.116).

Najťažšie je pochopiť fáza modulácia. Jej podstatou je, že pri pohybe z 0 na 1 a z 1 na 0 sa mení fáza kmitov, t.j. ich smer (obr. 6.11 V).

Používa sa aj v hierarchických sieťach na vysokej úrovni – globálnych a regionálnych širokopásmový prenos, ktorý umožňuje každému účastníkovi pracovať na svojej vlastnej frekvencii v rámci jedného kanála. To zabezpečuje interakciu veľkého počtu účastníkov pri vysokých rýchlostiach prenosu dát.

Širokopásmový prenos umožňuje kombinovať prenos digitálnych dát, obrazu a zvuku v jednom kanáli, čo je nevyhnutná požiadavka moderných multimediálnych systémov.

Príklad 6.5. Typický analógový kanál je telefónny kanál. Keď účastník zdvihne slúchadlo, počuje jednotný zvukový signál - toto je signál nosnej frekvencie. Keďže leží vo frekvenčnom rozsahu zvuku, nazýva sa to tónový signál. Na prenos reči cez telefónny kanál je potrebné ovládať signál nosnej frekvencie - modulovať ho. Zvuky zachytené mikrofónom sa premieňajú na elektrické signály, ktoré zasa modulujú signál nosnej frekvencie. Pri prenose digitálnych informácií sa riadenie vykonáva informačnými bajtmi - sekvenciou jednotiek a núl.

Hardvér

Nazývajú sa technické zariadenia, ktoré vykonávajú funkcie prepojenia počítača s komunikačnými kanálmi adaptéry alebo sieťové adaptéry. Jeden adaptér zabezpečuje spárovanie s počítačom jedného komunikačného kanála.

Ryža. 6.11. Metódy prenosu digitálnych informácií cez analógový signál: A- amplitúdová modulácia; b- frekvencia; V- fáza

Okrem jednokanálových adaptérov používajú sa aj viackanálové zariadenia - multiplexory na prenos dát alebo jednoducho multiplexory.

Multiplexer na prenos dát- zariadenie na prepojenie počítača s viacerými komunikačnými kanálmi.

Modem- zariadenie, ktoré moduluje a demoduluje informačné signály pri ich prenose z počítača do komunikačného kanála a pri ich prijímaní z komunikačného kanála do počítača.

Stredisko- zariadenie, ktoré pomocou frekvenčného delenia prepína viacero komunikačných kanálov do jedného.

V sieti LAN, kde je fyzickým prenosovým médiom kábel obmedzenej dĺžky, sa na zvýšenie dĺžky siete používajú špeciálne zariadenia - opakovače.

Opakovač- zariadenie, ktoré zabezpečuje zachovanie tvaru a amplitúdy signálu pri jeho prenose na väčšiu vzdialenosť, než akú poskytuje tento druh fyzického prenosového média.

Existujú lokálne a vzdialené opakovače. Miestne opakovače umožňujú pripojiť sieťové fragmenty umiestnené vo vzdialenosti až 50 m, a diaľkový- do 2000 m.

Charakteristiky komunikačnej siete

Na posúdenie kvality komunikačnej siete môžete použiť nasledujúce charakteristiky:

■ rýchlosť prenosu dát cez komunikačný kanál;

■ kapacita komunikačného kanála;

■ spoľahlivosť prenosu informácií;

■ spoľahlivosť komunikačného kanála a modemov.

Rýchlosť prenosu dát cez komunikačný kanál sa meria počtom bitov informácií prenesených za jednotku času - sekundu.

Pamätajte! Jednotkou rýchlosti prenosu dát sú bity za sekundu.

Poznámka.Často používanou jednotkou merania rýchlosti je baud. Baud je počet zmien stavu prenosového média za sekundu. Takže Ako každá zmena stavu môže zodpovedať niekoľkým bitom údajov reálny rýchlosť v bitov za sekundu môže prekročiť prenosovú rýchlosť.

Rýchlosť prenosu dát závisí od typu a kvality komunikačného kanála, typu použitých modemov a použitej metódy synchronizácie.

Pre asynchrónne modemy a telefónny komunikačný kanál je teda rozsah rýchlosti 300 - 9600 bps a pre synchrónne modemy - 1200 - 19200 bps.

Pamätajte! Jednotkou merania kapacity komunikačného kanála je číslica za sekundu.

Pamätajte! Jednotka spoľahlivosti: počet chýb na znak – chyby/znak.

Pre počítačové siete by mal byť tento indikátor v rozmedzí 10 -6 - 10~ 7 chýb/znamienko, t.j. Jedna chyba je povolená na milión prenesených znakov alebo na desať miliónov prenesených znakov.

Pamätajte! Jednotka merania spoľahlivosti: priemerný čas medzi poruchami - hodina.

V prípade počítačových sietí musí byť stredný čas medzi poruchami pomerne veľký a dosahovať aspoň niekoľko tisíc hodín.

226 KAPITOLA 6. POČÍTAČOVÉ SIETE

6.3. MIESTNE POČÍTAČOVÉ SIETE

Vlastnosti organizácie LAN

Typické topológie LAN a metódy prístupu

LAN zlúčenie

VLASTNOSTI LAN ORGANIZÁCIE

Funkčné skupiny zariadení v sieti

Hlavným účelom každej počítačovej siete je poskytovať informácie a výpočtové zdroje používateľom, ktorí sú k nej pripojení.

Z tohto hľadiska možno lokálnu sieť považovať za súbor serverov a pracovných staníc.

Server- počítač pripojený k sieti a poskytujúci jej výhody poskytovateľov určitých služieb.

servery môže vykonávať ukladanie dát, správu databáz, vzdialené spracovanie úloh, tlač úloh a množstvo ďalších funkcií, ktoré môžu používatelia siete potrebovať. Server je zdrojom sieťových zdrojov.

Pracovná stanica- osobný počítač pripojený k sieti, prostredníctvom ktorej používateľ získava prístup k svojim zdrojom.

Pracovná stanica Sieť funguje v sieťovom aj lokálnom režime. Je vybavený vlastným operačným systémom (MS DOS, Windows atď.) a poskytuje užívateľovi všetky potrebné nástroje na riešenie aplikovaných problémov.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať jednému typu servera - súborovému serveru. V bežnej terminológii sa pre ňu akceptuje skrátený názov - súborový server.

Súborový server ukladá údaje používateľov siete a poskytuje im prístup k týmto údajom. Ide o počítač s veľkou kapacitou RAM, veľkokapacitnými pevnými diskami a prídavnými magnetopáskovými mechanikami (streamery).

Funguje pod špeciálnym operačným systémom, ktorý poskytuje používateľom siete súčasný prístup k údajom, ktoré sa na ňom nachádzajú.

Súborový server vykonáva nasledujúce funkcie: ukladanie údajov, archivácia údajov, synchronizácia zmien údajov rôznymi používateľmi, prenos údajov.

Pri mnohých úlohách použitie jedného súborového servera nestačí. Potom môže byť do siete zahrnutých niekoľko serverov. Ako súborové servery je možné použiť aj minipočítače.

Riadenie interakcie zariadení v sieti

Informačné systémy vybudované na báze počítačových sietí poskytujú riešenia nasledujúcich úloh: ukladanie údajov, spracovanie údajov, organizovanie prístupu používateľov k údajom, prenos údajov a výsledkov spracovania údajov používateľom.

V centralizovaných systémoch spracovania tieto funkcie vykonával centrálny počítač (Mainframe, Host).

Počítačové siete implementujú distribuované spracovanie dát. Spracovanie údajov je v tomto prípade rozdelené medzi dva objekty: zákazník A server.

Zákazník- používateľ úlohy, pracovnej stanice alebo počítačovej siete.

Počas spracovania údajov môže klient vytvoriť požiadavku na server na vykonanie zložitých procedúr, čítanie súboru, vyhľadávanie informácií v databáze atď.

Server definovaný skôr splní požiadavku prijatú od klienta. Výsledky požiadavky sa prenášajú klientovi. Server poskytuje ukladanie verejných údajov, organizuje prístup k týmto údajom a prenáša údaje klientovi.

Klient spracuje prijaté údaje a výsledky spracovania prezentuje vo forme vhodnej pre užívateľa. V zásade je možné spracovanie údajov vykonávať aj na serveri. Pre takéto systémy sú prijaté termíny systémy Klientsky server alebo architektúra Klientsky server.

Architektúru klient-server možno použiť v lokálnych sieťach typu peer-to-peer aj v sieťach s dedikovaným serverom.

Peer-to-peer sieť. V takejto sieti neexistuje jediné centrum na riadenie interakcie pracovných staníc a neexistuje jediné zariadenie na ukladanie údajov. Sieťový operačný systém je distribuovaný na všetkých pracovných staniciach. Každá sieťová stanica môže vykonávať funkcie klienta aj servera. Môže obsluhovať požiadavky z iných pracovných staníc a posielať svoje vlastné servisné požiadavky do siete.

Používateľ siete má prístup ku všetkým zariadeniam pripojeným k iným staniciam (disky, tlačiarne).

Výhody sietí typu peer-to-peer: nízke náklady a vysoká spoľahlivosť.

Nevýhody sietí typu peer-to-peer:

■ závislosť efektívnosti siete od počtu staníc;

■ zložitosť správy siete;

■ ťažkosti so zaistením informačnej bezpečnosti;

■ problémy s aktualizáciou a zmenou softvéru stanice. Najpopulárnejšie sú siete typu peer-to-peer založené na sieti

operačné systémy LANtastic, NetWare Lite.

Sieť s zvýraznené server. V sieti s dedikovaným serverom jeden z počítačov vykonáva funkcie ukladania údajov určených na použitie všetkými pracovnými stanicami, riadenie interakcie medzi pracovnými stanicami a množstvo servisných funkcií.

Takýto počítač sa zvyčajne nazýva sieťový server. Je na ňom nainštalovaný sieťový operačný systém a sú k nemu pripojené všetky zdieľané externé zariadenia – pevné disky, tlačiarne a modemy.

Interakcia medzi pracovnými stanicami v sieti sa zvyčajne uskutočňuje prostredníctvom servera. Logická organizácia takejto siete môže byť reprezentovaná topológiou hviezda.Úlohu centrálneho zariadenia plní server. V sieťach s centralizovanou správou je možné vymieňať si informácie medzi pracovnými stanicami, pričom sa obchádza súborový server. Na tento účel môžete použiť program NetLink. Po spustení programu na dvoch pracovných staniciach môžete prenášať súbory z disku jednej stanice na disk druhej (podobne ako pri kopírovaní súborov z jedného adresára do druhého pomocou Norton Commander).

Výhody siete s dedikovaným serverom:

■ spoľahlivý systém informačnej bezpečnosti;

■ vysoký výkon;

■ žiadne obmedzenia počtu pracovných staníc;

■ jednoduchosť správy v porovnaní so sieťami typu peer-to-peer. Nevýhody siete:

■ vysoké náklady v dôsledku pridelenia jedného počítača pre server;

■ závislosť rýchlosti a spoľahlivosti siete od servera;

■ menšia flexibilita v porovnaní so sieťou typu peer-to-peer.

Dedikované serverové siete sú medzi používateľmi počítačových sietí najbežnejšie. Sieťové operačné systémy pre takéto siete sú LANServer (IBM), Windows NT Server verzie 3.51 a 4.0 a NetWare (Novell).

(1)Miestne siete nie je možné prepojiť pomocou...M232

brány, mosty

●rozbočovače, modemy

serverov

smerovačov

(1)BBS je...M745

navigátor

softvér na prácu na intranete

●systém elektronických násteniek na internete

program údržby organizačného servera

(1) Spracovanie údajov klient-server, ide o spracovanie. M227

paralelný

lokalizované

obojsmerný

●distribuované

(1) Program Bat umožňuje...

načítať webové stránky

●odovzdávanie a úprava e-mailov

archívny email

(1) Jedným z vyhľadávačov na internete je...

(1) Internet Explorer umožňuje...

chat cez IRC protokol

●sťahovanie webových stránok prostredníctvom protokolu http a súborov prostredníctvom protokolu FTP

sťahovanie diskusných skupín cez protokol NNTP

(1)Telefónny kábel je voliteľný...M228

optické - vysokofrekvenčné

koaxiálny kábel

optických vlákien

●krútený pár

(1) Používa sa systém Usenet...M239

registrácia používateľov v sieti

●prenášať správy medzi počítačmi po celom svete

spracovanie informácií v sieti

vytvorenie pracovnej stanice v sieti

(1)Diskusná skupina Usenet sa volá...M239

skupina serverov

skupina online

●telekonferencia

(1) Tok správ v dátovej sieti je určený...

kapacita pamäte kanála správ

●premávka

6.1. KOMUNIKAČNÉ PROSTREDIE A PRENOS ÚDAJOV

Účel a klasifikácia počítačových sietí

Charakteristika procesu prenosu údajov

Hardvérová implementácia prenosu dát

Dátové prepojenia

ÚČEL A KLASIFIKÁCIA POČÍTAČOVÝCH SIETE

Distribuované spracovanie údajov

Moderná výroba si vyžaduje vysoké rýchlosti spracovania informácií, pohodlné formy ich uchovávania a prenosu. Je tiež potrebné mať dynamické spôsoby prístupu k informáciám, spôsoby vyhľadávania údajov v daných časových intervaloch; implementovať komplexné matematické a logické spracovanie dát. Riadenie veľkých podnikov a riadenie ekonomiky na úrovni krajiny si vyžaduje účasť pomerne veľkých tímov v tomto procese. Takéto skupiny sa môžu nachádzať v rôznych častiach mesta, v rôznych regiónoch krajiny a dokonca aj v rôznych krajinách. Pri riešení problémov riadenia, ktoré zabezpečujú implementáciu ekonomickej stratégie, sa stávajú dôležitými a relevantnými rýchlosť a pohodlie výmeny informácií, ako aj možnosť úzkej interakcie medzi všetkými, ktorí sú zapojení do procesu tvorby manažérskych rozhodnutí.

V ére centralizovaného používania počítačov s dávkovým spracovaním informácií používatelia počítačov uprednostňovali nákup počítačov, ktoré dokázali vyriešiť takmer všetky triedy ich problémov. Zložitosť riešených problémov je však nepriamo úmerná ich počtu a to viedlo k neefektívnemu využívaniu výpočtového výkonu počítača pri značných materiálových nákladoch. Nemožno ignorovať skutočnosť, že prístup k počítačovým zdrojom bol ťažký kvôli existujúcej politike centralizácie výpočtových zdrojov na jednom mieste.

Princíp centralizované spracovanie dát (obr. 6.1) nespĺňalo vysoké požiadavky na spoľahlivosť procesu spracovania, brzdilo vývoj systémov a nedokázalo poskytnúť potrebné časové parametre pre interaktívne spracovanie dát vo viacužívateľskom režime. Krátkodobé zlyhanie centrálneho počítača malo fatálne následky pre systém ako celok, pretože bolo potrebné duplikovať funkcie centrálneho počítača, čím sa výrazne zvýšili náklady na vytváranie a prevádzku systémov spracovania dát.

Ryža. 6.2. Distribuovaný systém spracovania údajov

Vznik malých počítačov, mikropočítačov a napokon aj osobných počítačov si vyžiadal nový prístup k organizácii systémov spracovania údajov a k tvorbe nových informačných technológií. Vznikla logicky opodstatnená požiadavka na prechod z používania jednotlivých počítačov na centralizované systémy spracovania dát distribuovať spracovanie údajov (obr. 6.2).

Distribuované spracovanie údajov- spracovanie údajov vykonávané na nezávislých, ale vzájomne prepojených počítačoch predstavujúcich distribuovaný systém.

Na implementáciu distribuovaného spracovania dát boli vytvorené združenia viacerých strojov, ktorého štruktúra sa vyvíja jedným z nasledujúcich smerov:

■ viacstrojové počítačové systémy (MCC);

■ počítačové (počítačové) siete.

Viacstrojový výpočtový komplex- skupina počítačov inštalovaných v blízkosti, spojených pomocou špeciálnych nástrojov rozhrania a spoločne vykonávajúcich jeden informačný a výpočtový proces.

Poznámka: Nižšieproces rozumie sa určitá postupnosť akcií na vyriešenie problému, určená programom.

Viacstrojové výpočtové systémy môžu byť:

miestne za predpokladu, že počítače sú nainštalované v tej istej miestnosti a na prepojenie si nevyžadujú špeciálne vybavenie a komunikačné kanály; diaľkové, ak sú niektoré počítače komplexu inštalované v značnej vzdialenosti od centrálneho počítača a na prenos údajov sa používajú telefónne komunikačné kanály.

Príklad 6.1. Je pripojený k počítaču typu mainframe, ktorý poskytuje režim dávkového spracovania informácií pomocou zariadenia rozhrania mini-počítača. Oba počítače sú umiestnené v tej istej počítačovej miestnosti. Minipočítač zabezpečuje prípravu a predbežné spracovanie dát, ktoré sa následne využívajú na riešenie zložitých problémov na sálovom počítači. Ide o miestny komplex s viacerými strojmi.

Príklad 6.2. Tri počítače sú spojené do komplexu na distribúciu úloh prijatých na spracovanie. Jeden z nich plní funkciu dispečingu a rozdeľuje úlohy v závislosti od obsadenosti jedného z ďalších dvoch spracovateľských počítačov. Ide o miestny komplex s viacerými strojmi.

Príklad 6.3. Počítač, ktorý zhromažďuje údaje pre určitú oblasť, vykonáva predbežné spracovanie a prenáša ich na ďalšie použitie do centrálneho počítača cez telefónny komunikačný kanál. Ide o vzdialený komplex s viacerými strojmi.

Počítačová (počítačová) sieť- súbor počítačov a terminálov prepojených komunikačnými kanálmi do jedného systému, ktorý spĺňa požiadavky na distribuované spracovanie dát.

Poznámka. Pod systému sa rozumie autonómny súbor pozostávajúci z jedného alebo viacerých počítačov, softvéru, periférnych zariadení, terminálov, zariadení na prenos dát, fyzických procesov a operátorov, schopných spracovávať informácie a vykonávať funkcie interakcie s inými systémami.

Zovšeobecnená štruktúra počítačovej siete

Počítačové siete sú najvyššou formou multi-strojových asociácií. Zdôraznime hlavné rozdiely medzi počítačovou sieťou a viacstrojovým výpočtovým komplexom.

Prvým rozdielom je rozmer. Viacstrojový výpočtový komplex zvyčajne zahŕňa dva, maximálne tri počítače, umiestnené prevažne v jednej miestnosti. Počítačová sieť môže pozostávať z desiatok a dokonca stoviek počítačov umiestnených vo vzdialenosti od niekoľkých metrov až po desiatky, stovky a dokonca tisíce kilometrov.

Druhým rozdielom je rozdelenie funkcií medzi počítače. Ak vo viacstrojovom výpočtovom komplexe môžu byť funkcie spracovania údajov, prenosu údajov a riadenia systému implementované v jednom počítači, potom v počítačových sieťach sú tieto funkcie rozdelené medzi rôzne počítače.

Tretím rozdielom je potreba vyriešiť problém smerovania správ v sieti. Správa z jedného počítača do druhého v sieti sa môže prenášať rôznymi cestami v závislosti od stavu komunikačných kanálov spájajúcich počítače medzi sebou.

Spojenie počítačového vybavenia, komunikačného vybavenia a kanálov na prenos údajov do jedného komplexu kladie špecifické požiadavky na každý prvok viacstrojového združenia a tiež si vyžaduje vytvorenie špeciálneho terminológie.

Predplatitelia siete- objekty, ktoré generujú alebo spotrebúvajú informácie v sieti.

Predplatitelia siete môžu byť jednotlivé počítače, počítačové komplexy, terminály, priemyselné roboty, numericky riadené stroje atď. K stanici sa pripojí ktorýkoľvek účastník siete.

Stanica- zariadenie, ktoré vykonáva funkcie súvisiace s vysielaním a prijímaním informácií.

Zvyčajne sa nazýva množina účastníka a stanice predplatiteľský systém. Na organizovanie interakcie účastníkov je potrebné fyzické prenosové médium.

Fyzické prenosové médium - komunikačné linky alebo priestor, v ktorom sa šíria elektrické signály a zariadenia na prenos dát.

Na základe fyzického prenosového média je postavený komunikačná sieť, ktorý zabezpečuje prenos informácií medzi účastníckymi systémami.

Tento prístup nám umožňuje považovať akúkoľvek počítačovú sieť za súbor účastníckych systémov a komunikačnú sieť. Zovšeobecnená štruktúra počítačovej siete je znázornená na obr. 6.3.

Ryža. 6.3. Zovšeobecnená štruktúra počítačovej siete

Klasifikácia počítačových sietí

V závislosti od územného umiestnenia účastníckych systémov možno počítačové siete rozdeliť do troch hlavných tried:

■ globálne siete (WAN - Wide Area Network);

■ regionálne siete (MAN - Metropolitan Area Network);

■ lokálne siete (LAN - Local Area Network).

globálne Počítačová sieť združuje predplatiteľov nachádzajúcich sa v rôznych krajinách a na rôznych kontinentoch. Interakcia medzi účastníkmi takejto siete sa môže uskutočňovať na základe telefónnych komunikačných liniek, rádiovej komunikácie a satelitných komunikačných systémov. Globálne počítačové siete vyriešia problém zjednotenia informačných zdrojov celého ľudstva a organizácie prístupu k týmto zdrojom.

Regionálne Počítačová sieť spája účastníkov umiestnených v značnej vzdialenosti od seba. Môže zahŕňať predplatiteľov vo veľkom meste, ekonomickom regióne alebo jednotlivej krajine. Vzdialenosť medzi účastníkmi regionálnej počítačovej siete je zvyčajne desiatky až stovky kilometrov.

Miestne Počítačová sieť združuje účastníkov, ktorí sa nachádzajú na malej ploche. V súčasnosti neexistujú žiadne špecifické obmedzenia týkajúce sa územného rozptylu účastníkov lokálnej siete. Typicky je takáto sieť pripojená k určitému miestu.Trieda lokálnych počítačových sietí zahŕňa siete obchodných podnikov, firiem, bánk, úradov atď. Dĺžka takejto siete môže byť obmedzená na 2 - 2,5 km.

Kombinácia globálnych, regionálnych a lokálnych počítačových sietí umožňuje vytvárať hierarchie viacerých sietí. Poskytujú výkonné, nákladovo efektívne prostriedky na spracovanie obrovského množstva informácií a prístup k obmedzeným informačným zdrojom. Na obr. 6.4 ukazuje jednu z možných hierarchií počítačových sietí. Lokálne počítačové siete môžu byť zahrnuté ako komponenty regionálnej siete, regionálne siete môžu byť zjednotené ako súčasť globálnej siete a napokon aj globálne siete môžu vytvárať zložité štruktúry.

Ryža. 6.4. Hierarchia počítačových sietí

Príklad 6.4. Internetová počítačová sieť je najpopulárnejšou globálnou sieťou. Pozostáva z mnohých voľne prepojených sietí. V rámci každej siete, ktorá je súčasťou internetu, existuje špecifická komunikačná štruktúra a špecifická disciplína riadenia. V rámci internetu štruktúra a spôsoby spojenia medzi rôznymi sieťami nemajú pre konkrétneho používateľa žiadny význam.

Osobné počítače, ktoré sa dnes stali neodmysliteľným prvkom každého riadiaceho systému, viedli k rozmachu vytvárania lokálnych počítačových sietí. To si následne vyžiadalo vývoj nových informačných technológií.

Prax využívania osobných počítačov v rôznych odvetviach vedy, techniky a výroby ukázala, že najväčšiu efektivitu zo zavádzania výpočtovej techniky nezabezpečujú jednotlivé autonómne PC, ale lokálne počítačové siete.

(1) Predplatiteľmi siete sú .. M205.

správcov siete

používatelia PC

●objekty, ktoré generujú alebo spotrebúvajú informácie o sieti

komunikačných zariadení

(1) Predplatiteľmi siete nemôžu byť...M205

●počítačové komplexy (môže)

Terminály (plechovka)

jednotlivé počítače (môže)

koncovým používateľom

(1) Sieťový server je počítač...M226 (server je zdrojom sieťových zdrojov)

s najvyššou frekvenciou procesora

poskytuje prístup ku klávesnici a monitoru

s najväčším množstvom pamäte

●poskytovanie prístupu k zdrojom

(1)FTP server je...M240

počítač, ktorý obsahuje súbory určené pre správcu siete

počítač, ktorý obsahuje informácie na organizovanie telekonferencií

firemný server

●počítač, ktorý obsahuje súbory určené na verejný prístup

(1) Protokol SMTP je určený pre...

(Protokol SMTP Súčasť sady protokolov TCP/IP; tento protokol riadi výmenu e-mailových správ medzi agentmi na prenos správ.

Protokol POP3 Populárny protokol na prijímanie e-mailových správ. Tento protokol často používajú poskytovatelia internetových služieb. Servery POP3 umožňujú prístup iba k jednej poštovej schránke, na rozdiel od serverov IMAP, ktoré umožňujú prístup k viacerým priečinkom na serveri.

Súbor sieťových protokolov široko používaných na internete, ktorý podporuje komunikáciu medzi prepojenými sieťami, ktoré pozostávajú z počítačov rôznych architektúr a operačných systémov. Protokol TCP/IP obsahuje štandardy pre komunikáciu medzi počítačmi a konvencie pre pripojenie sietí a pravidlá pre smerovanie správ.)

Chatovanie

●Odosielanie e-mailov

Prehliadanie webu

Prijímať e-maily

(1) Najúčinnejšou komunikačnou metódou na prenos počítačovej prevádzky je...

●Balíky M220

správy

všetky rovnako účinné

Samostatná práca : s. 646 – 651, 720 – 722,
s. 67–79, 542–544, –651, s. 48–58; s. 408–431

Repeater (opakovač) – prenáša elektrické signály z jednej časti kábla do druhej, predzosilňuje ich a obnovuje ich tvar. Používa sa v lokálnych sieťach na zvýšenie ich dĺžky. V terminológii OSI funguje na fyzickej vrstve.

Prepínače– multiportové opakovače, ktoré čítajú cieľovú adresu každého prichádzajúceho paketu a prenášajú ho iba cez port, ktorý je pripojený k počítaču príjemcu. Môže fungovať na rôznych úrovne OSI. (iná verzia - potrubia úroveň)

Stredisko(hub) – viacportové zariadenie na zosilnenie signálov pri prenose dát. Používa sa na pridávanie pracovných staníc do siete alebo na zväčšenie vzdialenosti medzi serverom a pracovnou stanicou (celková kapacita vstupných kanálov je vyššia ako kapacita výstupného kanála). Funguje ako vypínač, no navyše dokáže zosilniť signál.

Multiplexer(zariadenie alebo program) – umožňuje prenášať niekoľko rôznych signálov súčasne cez jednu komunikačnú linku.

Brána– prenáša dáta medzi sieťami alebo aplikačnými programami, ktoré využívajú rôzne protokoly (metódy kódovania, fyzické médiá na prenos dát), napríklad prepojenie lokálnej siete s globálnou. Funguje na aplikované úrovni.

Most– spája dve siete s rovnakými protokolmi, zosilňuje signál a odovzdáva len tie signály, ktoré sú adresované počítaču umiestnenému na druhej strane mosta. Iné vydanie : Počítač s dvoma sieťovými kartami určenými na prepojenie sietí.

Router– (spája rôzne siete LAN, ako most, odovzdáva len tie informácie, ktoré sú určené pre segment, ku ktorému je pripojený.) Zodpovedá za výber trasy na prenos paketov medzi uzlami. Trasa sa vyberá na základe:
– smerovací protokol obsahujúci informácie o topológii siete;

– špeciálny smerovací algoritmus.

Funguje na siete úroveň OSI.

Nejasné otázky :

Zariadenie na pripojenie počítača s niekoľkými komunikačnými kanálmi sa nazýva:

– rozbočovač/opakovač/multiplexor/modem

Zariadenie, ktoré prepína niekoľko komunikačných kanálov, sa nazýva:

– dátový multiplexer/rozbočovač/opakovač/modem

XXXIII. Základné koncepty kryptografie

Samostatná práca : s. 695–699

kryptografia (šifrovanie)– kódovanie údajov odosielaných do siete tak, aby ich mohli čítať iba strany zapojené do konkrétnej transakcie. Spoľahlivosť ochrany závisí od šifrovacieho algoritmu a dĺžky kľúča v bitoch.

Metóda šifrovania– algoritmus, ktorý popisuje postup konverzie pôvodnej správy na výslednú správu. Príklad . Metóda hranie hazardných hier – nahradenie písmen poznámkami podľa určitého algoritmu.

Šifrovací kľúč– súbor parametrov potrebných na aplikáciu metódy. Ďalšie vydanie: – postupnosť znakov uložených na pevnom alebo vymeniteľnom disku.

Statický kľúč– nemení sa pri práci s rôznymi správami.

Dynamický kľúč– zmeny pre každú správu.

Typy metód šifrovania .

– Symetrické : Na šifrovanie aj dešifrovanie sa používa rovnaký kľúč. Nepohodlné v elektronickom obchode, pretože predávajúci a kupujúci musia mať odlišné práva na prístup k informáciám. Predajca posiela všetkým kupujúcim rovnaké katalógy, ale kupujúci predávajúcemu vracajú dôverné informácie o kreditnej karte a objednávky a platby nie je možné miešať medzi rôznymi kupujúcimi.

Samostatná práca : s. 646–651, 720–722, s. 67–79, 542–544, –651, s. 48–58; s. 408–431

Opakovač (opakovač) – prenáša elektrické signály z jednej časti kábla do druhej, predzosilňuje ich a obnovuje ich tvar. Používa sa v lokálnych sieťach na zvýšenie ich dĺžky. V terminológii OSI pôsobí na fyzickej úrovni.

Prepínače – multiportové opakovače, ktoré čítajú cieľovú adresu každého prichádzajúceho paketu a prenášajú ho iba cez port, ktorý je pripojený k počítaču príjemcu. Môže fungovať na rôznych úrovne OSI. (iná verzia - potrubia úroveň)

Stredisko (hub) – viacportové zariadenie na zosilnenie signálov pri prenose dát. Používa sa na pridávanie pracovných staníc do siete alebo na zväčšenie vzdialenosti medzi serverom a pracovnou stanicou (celková kapacita vstupných kanálov je vyššia ako kapacita výstupného kanála). Funguje ako vypínač, no navyše dokáže zosilniť signál.

Multiplexer (zariadenie alebo program) – umožňuje prenášať niekoľko rôznych signálov súčasne cez jednu komunikačnú linku.

Brána – prenáša dáta medzi sieťami alebo aplikačnými programami, ktoré využívajú rôzne protokoly (metódy kódovania, fyzické médiá na prenos dát), napríklad prepojenie lokálnej siete s globálnou. Funguje na aplikované úrovni.

Most – spája dve siete s rovnakými protokolmi, zosilňuje signál a odovzdáva len tie signály, ktoré sú adresované počítaču umiestnenému na druhej strane mosta. Iné vydanie : Počítač s dvoma sieťovými kartami určenými na prepojenie sietí.

Router – (spája rôzne siete LAN, ako most, odovzdáva len tie informácie, ktoré sú určené pre segment, ku ktorému je pripojený.) Zodpovedá za výber trasy na prenos paketov medzi uzlami. Smerovanie sa vyberá na základe: – smerovacieho protokolu obsahujúceho informácie o topológii siete;

– špeciálny smerovací algoritmus.

Funguje na siete úroveň OSI.

Nejasné otázky :

Zariadenie na pripojenie počítača s niekoľkými komunikačnými kanálmi sa nazýva:

– rozbočovač/opakovač/multiplexor/modem

Zariadenie, ktoré prepína niekoľko komunikačných kanálov, sa nazýva:

– dátový multiplexer/rozbočovač/opakovač/modem

Základné koncepty kryptografie

Samostatná práca : s. 695–699

kryptografia (šifrovanie) – kódovanie údajov odosielaných do siete tak, aby ich mohli čítať iba strany zapojené do konkrétnej transakcie. Spoľahlivosť ochrany závisí od šifrovacieho algoritmu a dĺžky kľúča v bitoch.

Metóda šifrovania – algoritmus, ktorý popisuje postup konverzie pôvodnej správy na výslednú správu. Príklad . Metóda hranie hazardných hier – nahradenie písmen poznámkami podľa určitého algoritmu.

Šifrovací kľúč – súbor parametrov potrebných na aplikáciu metódy. Ďalšie vydanie: – postupnosť znakov uložených na pevnom alebo vymeniteľnom disku.

Statický kľúč – nemení sa pri práci s rôznymi správami.

Dynamický kľúč – zmeny pre každú správu.

Typy metód šifrovania .

– Symetrické : Na šifrovanie aj dešifrovanie sa používa rovnaký kľúč. Nepohodlné v elektronickom obchode, pretože predávajúci a kupujúci musia mať odlišné práva na prístup k informáciám. Predajca posiela všetkým kupujúcim rovnaké katalógy, ale kupujúci predávajúcemu vracajú dôverné informácie o kreditnej karte a objednávky a platby nie je možné miešať medzi rôznymi kupujúcimi.

– Asymetrické (asymetrické ): sú založené na špeciálnych matematických metódach, ktoré vytvárajú pár kľúčov, takže to, čo je zašifrované jedným kľúčom, je možné dešifrovať iba iným a naopak. Jeden z kľúčov je tzv OTVORENÉ , môže to dostať každý. Vývojár kľúča si druhý kľúč necháva pre seba, je to tzv uzavreté (tajné) .

Objednávky, zmluvy sú zašifrované verejným kľúčom, ale môže ich čítať iba vlastník súkromného kľúča. Ak klient dostane súbor, s ktorým sa jeho kľúč nezhoduje, potom ho jeho spoločnosť neodoslala.

Zariadenie, ktoré prepína niekoľko komunikačných kanálov, sa nazýva rozbočovač. Komunikačné vybavenie

Základné koncepty kryptografie

Populárne