АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИС Способы организации передачи данных

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИС

Способы организации передачи данных между устройствами сети. Параллельное соединение Последовательное соединение

Типы соединений в сети 1) Симплексная (однонаправленная) — TV, радио; 2) Полудуплексная передача — (приём и передача данных осуществляются поочерёдно); 3) Дуплексная (двунаправленная) – каждая станция одновременно передаёт и принимает данные.

Способы синхронизации устройств в сети

Асинхронная передача Информация передается в канал по одному символу. Символы синхронизируются отдельно: передача каждого символа сопровождается сигналами "старт" и"стоп". Преимущества: 1) Несложная отработанная система; 2) Недорогое интерфейсное оборудование. Недостатки: 1) Третья часть пропускной способности теряется на передачу служебных битов; 2) Невысокая скорость передачи данных по сравнению с синхронной; 3) При множественной ошибке с помощью бита чётности невозможно определить достоверность полученной информации. Асинхронная передача используется в системах, где обмен данными происходит время от времени, и не требуется высокая скорость передачи данных.

Синхронная передача Информация передается непрерывными блоками достаточно большой величины. Взаимная синхронизация передающего и принимающего устройства осуществляется с помощью преамбулы — специальной последовательности символов (1010. . 101011), предшествующей передаче блока данных. Чередование единиц и нулей рассматривается в качестве последовательности синхросигналов, причем две последние единицы говорят об ее окончании. Преимущества: 1) Высокая эффективность передачи данных; 2) Высокая скорость передачи данных; 3) Надёжный встроенный механизм обнаружения ошибок. Недостатки: 1) Интерфейсное оборудование более сложное и дорогое.

Коммутация

Коммутация – организация и поддержка необходимого числа логических каналов между абонентами и узлами за счет мультиплексирования (уплотнения), разделения физического тракта передачи – пространственное разделение (каждому абоненту предоставляется собственный физический подканал на все время работы). Поликанал. Каждому источнику выделяется индивидуальный подканал, работающий, возможно, с другими подканалами. Поликанал с пространственным уплотнением. Каждому источнику выделяется собственный физический подканал. «+» простота реализации, оперативность установки соединения, высокая скорость передачи информации, высокая надежность. «-» высокая стоимость, малый коэффициент использования суммарной пропускной способности. 1. 2. Поликанал с частотным уплотнением. Каждому источнику выделяется собственный частотный участок в полосе пропускания канала. + аналогичны поликаналу с пространственным уплотнением, при возможности смены частотного диапазона обеспечивается большая эффективность суммарной пропускной способности. – низкая отказоустойчивость. Моноканалы. Обеспечивают временное уплотнение каналов выделением субканалов, предоставляемых взаимодействующим абонентам в режиме разделения времени.

Задача коммутации

Виды коммутации: Коммутация каналов — организация составного канала через несколько транзитных узлов из нескольких последовательно «соединённых» каналов на время передачи сообщения или на более длительный срок. Коммутация сообщений — разбиение информации на сообщения, которые передаются последовательно к ближайшему транзитному узлу, который приняв сообщение, запоминает его и передаёт далее сам таким же образом. Коммутация пакетов — разбиение сообщения на «пакеты» , которые передаются отдельно. Разница между сообщением и пакетом: размер пакета ограничен технически, сообщения — логически. Коммутация ячеек — то же, что и коммутация пакетов, но при коммутации ячеек пакеты всегда имеют фиксированный размер.

Преимущества: • Постоянная и известная скорость передачи данных по установленному между конечными узлами каналу. • Низкий и постоянный уровень задержки передачи данных через сеть. Недостатки коммутации каналов: • Отказ сети в обслуживании запроса на установление соединения. (например, если абонент способен поддерживать только одно соединение). • Нерациональное использование пропускной способности физических каналов. • Обязательная задержка передачей данных из-за фазы установления соединения.

Коммутация пакетов Преимущества Высокая общая пропускная способность сети при передаче пульсирующего трафика. Возможность динамически перераспределять пропускную способность физических каналов связи между абонентами в соответствии с реальными потребностями их трафика. Недостатки Неопределенность скорости передачи данных между абонентами сети, обусловленная тем, что задержки в очередях буферов коммутаторов сети зависят от общей загрузки сети. Переменная величина задержки пакетов данных, которая может быть достаточно продолжительной в моменты мгновенных перегрузок сети. Возможные потери данных из-за переполнения буферов.

Сетевой адаптер

Платы сетевого адаптера Сетевая плата ( сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC ( network interface controller) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. Назначение платы сетевого адаптера: • подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю; • передача данных другому компьютеру; • управление потоком данных между компьютером и кабельной системой. Плата сетевого адаптера, кроме того, принимает данные из кабеля и преобразует их в форму, понятную центральному процессору компьютера.

Параметры сетевого адаптера: номер линии запроса на аппаратное прерывание IRQ • номер канала прямого доступа к памяти DMA (если поддерживается) • базовый адрес ввода/вывода • базовый адрес памяти ОЗУ (если используется) •

МОДЕМЫ

Классификация модемов 1. по типу используемого канала · модемы для коммутируемых каналов - наиболее распространенные- использующиеся на коммутируемых телефонных линиях. · модемы для арендованных каналов - используются на выделенных линиях. · комбинированные - сочетающие в себе свойства двух предыдущих. 2. по скорости передачи информации · низкоскоростные модемы (до 1200 бит/с). · среднескоростные ( от 1200 до 14400 бит/с). · высокоскоростные (>14400 бит/с). 3. по области применения · для передачи данных · факсимильные · комбинированные модемы ( большинство модемов, использующихся в быту).

4. по исполнению · внутренние. · внешние. 5. по реализации дополнительных функций · интеллектуальные модемы- как правило современные типы модемов с возможностями управления их работой и установки конфигурации (т. е. скорости передачи, режима работы, типа синхронизации, протокола защиты от ошибок и др. ). · голосовые модемы получили такое название за способность оперировать соответствующими сигналами, так как позволяют одновременно передавать данные и голос. 6. по средствам управления · аппаратные · программные

Структура модема: управляющий микропроцессор, постоянную память (ROM), энергонезависимая память (NVRAM), сигнальный процессор, интерфейс для связи с ЭВМ.

Модемные протоколы: Основные протоколы V. 21, V. 22, V. 22 bis, V. 23, V. 24, V. 26, V. 27, V. 27 bis, V. 27 ter, V. 29, V. 32, V. 32 bis, V. 33, V. 34, V. 34 bis, V. 35, V. 42 bis Детектирования ошибок и сжатия информации MNP-1, MNP-2, MNP-3, MNP-4, MNP-5, MNP-6, MNP-7, MNP-8, 9, MNP-10 Протоколы передачи файлов Протоколы передачи данных факсмодемами xmodem, Kermit, V. 17, V. 21, Modem 7, V. 27 ter, V. 29, Xmodem/1024, V. 527 ter Xmodem/CRC, Telink , Ymodem, Sealink, Zmodem

Основные протоколы Название Назначение протокола V. 21 Дуплексный модем на 300 бит/с для телефонных сетей общего назначения, используется факс-аппаратами и факс-модемами V. 22 Дуплексной модем 600/1200 бит/с для работы при скоростях V. 22 bis Дуплексной модем 1200/2400 бит/с для работы при скоростях V. 27 bis Модем для работы на выделенную линию на частотах 2400/4800 бит/с V. 33 Модем на частоту 14. 4 кбит/с для выделенных линий V. 34 Модем на частоту 28. 8 кбит/с, использован новый протокол установления связи V. 34 bis Модем на частоту 32 кбит/с V. 42 bis Стандарт для сжатия данных в модемах (4: 1)

Протоколы детектирования ошибок и сжатия информации MN Асинхронная полудуплексная передача данных с побайтовой P-1 организацией. Эффективность 70% (2400 Кбит/с -> 1680 Кбит/c). MN Синхронная дуплексная передача данных с побитовой P-3 организацией. Эффективность 108%. MN Помимо новшеств MNP-4 применено сжатие данных. P-5 Эффективность 200%. Используется только совместно с MNP-24 MN Усовершенствованный P-7 Эффективность до 300%. алгоритм сжатия данных. MN Протокол, ориентированный на работу в сетях с высоким P- уровнем шумов, надежность достигается благодаря 10 многократным попыткам установить связь, вариации размера пакета и подстройки скорости передачи

Протоколы передачи файлов xmodem Алгоритм: принимающая ЭВМ посылает символ NAK передающая ЭВМ посылает блок информации принимающая ЭВМ проверяет контрольную сумму и, если все в порядке, посылает код ACK, в противном случае NAK далее следует повтор передачи при ошибке или посылка следующего блока данных при успехе. Kermit Использует блоки переменной длины. Является пакетным протоколом, для повышения эффективности пересылки использует предварительную архивацию и коррекцию ошибок Ymodem Протокол использует CRC-16, передает имена файлов, размер, дату создания и время, в зависимости от условий передачи размер блока варьируется от 128 до 1024 байт. Zmodem Протокол использует CRC-32 (или CRC-16), динамическое изменение размера блока (32 -1024 байта), автоматический выбор протокола обмена, сжатие файлов при пересылке, возобновление передачи с прерванного места в случае разрыва связи.

Протоколы передачи данных факс-модемами V. 17 9. 6 или 14. 4 Кбит/с V. 21 200 бит/с (используется только на этапе установления связи) V. 27 ter 2. 4 или 4. 8 Кбит/с V. 29 7. 2 или 9. 6 Кбит/с V. 527 ter 2400 или 4800 бит/с

Цифровые абонентские линии

Разновидности DSL Тип Описание Цифровая абонентская линия (Digital Subscriber DSL Line) Одноканальная/симметричная цифровая абонентская SDSL линия (Single Line Subscriber Digital> Асимметричная цифровая абонентская линия ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Высокоскоростная цифровая абонентская линия HDSL (High bit (data) rate Digital Subscriber Line) Сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия VDSL (Very high data rate Digital Subscriber Line) Very high speed Digital Subscriber Line (еще один VADSL термин для VDSL)

Свойства различных модемов Назв Длина ание канала Быстродействие Применение V. 22 V. 34 12 км 1200 бит/c 28800 бит/c Передача данных DSL 5, 4 км 160 Кбит/с Услуги ISDN, данных и голоса HDSL 3, 6 км 1, 544 Мбит/с 2, 048 Мбит/с t 1/e 1 каналы, локальные и региональные сети. SDSL - 1, 544 Мбит/с 2, 048 Мбит/с t 1/e 1 каналы, локальные и региональные сети передача ADSL 3, 6/5, 4 км 1, 5 -9 Мбит/с или 16 -640 Кбит/c Доступ к Интернет, видео, интерактивное мультимедиа. VDSL - То же, что и ADSL плюс HDTV 13 -52 Мбит/с или 1, 5 -2, 3 Мбит/с

Ограничения пропускной способности для разных типов канала

ADSL-модемы образуют три информационных канала: • скоростной однонаправленный (нисходящий) канал (1, 56, 1 Мбит/с), • среднескоростной дуплексный канал (16 -640 Кбит/с), • POTS-канал (plain old telephone service), который POTS сохраняет работоспособность даже при отказе ADSL.

VDSL (более быстрая версия ADSL) • Высокоскоростной канал до 55 Мбит/с, • Среднескоростной - до 2. 3 Мбит/с. Оба канала приема и передачи могут быть разделены (по частоте) и совмещены с линиями POTS или ISDN.