Кольцевая топология.

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т.е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3

Кольцевая топология

с рабочей станцией 4 и т.д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от кольца (например, в линию).

Сообщения циркулируют регулярно по кругу. Рабочая станция посы­лает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Пересылка сообщений является очень эффектив­ной, так как большинство сообщений можно отправлять “в дорогу” по ка­бельной системе одно за другим. Очень просто можно сделать кольцевой запрос на все станции. Продолжительность передачи информации увеличи­вается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычисли­тельную сеть.

Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.

Подключение новой рабочей станции требует кратко срочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограниче­ния на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

Шинная топология.

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного дня всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут не­посредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.

Шинная топология

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet-кaбeль с тройниковым соединителем. Выключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы.

Древовидная структура лвс.

Наряду с известными топологиями вычислительных сетей кольцо, звезда и шина, на практике применяется и комбинированная, на пример древовидна структура. Она образуется в основном в виде комбинаций вы­шеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычис­лительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются ком­муникационные линии информации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде;

4. Оборудование для сетей:

среда передачи данных.

Кабели:

Витая пара:

UTP1 не поддерживает передачу цифровых данных;

UTP2 устарел; обеспечивает скорость передачи данных до 4 Мб/с;

UTP3 способен поддерживать скорость передачи данных до 10 Мб/с и отвечает минимальным требованиям к среде передачи данных;

UTP4 способен передавать данные со скоростью 16 Мб/с;

UTP5 современный кабель; способен работать со скоростью до 100Мб/с.

коаксиальный кабель – способен передавать данные со скоростью до 10мб/с на расстояния до 500 метров.

оптоволоконный кабель – состоит из свободно уложенных или определенным образом скрученных волоконных световодов и защитного покрытия. Передача данных производится с помощью лазерного или светового передатчика, который генерирует световые импульсы, проходящие через световоды. В зависимости от условия распространения световой волны в центральном световоде оптические кабели делятся на одномодовые и многомодовые.

Сетевые адаптеры предназначены для сопряжения сетевых устройств со средой передачи данных в соответствии с принятыми правилами обмена информацией. Сетевым устройством может быть компьютер пользователя, сервер печати и т.д.

Концентраторы – представляют собой устройства ЛВС предназначенные для решения задач объединения компьютеров в подсети (сегменты). С помощью концентраторов реализуется сетевая топология пассивная звезда.

Мостом (усовершенствованные концентраторы) называется устройство, которое служит для связи между локальными сетями.

Коммутатор – это устройство конструктивно выполненное в виде сетевого концентратора, и действующее как высокоскоростной многопортовый мост; встроенный механизм позволяет осуществить сегментирование локальной сети, а также выделить полосу пропускания конечным станциям в сети.

Маршрутизаторы – это устройства сетевого уровня эталонной модели OSI, использующее одну или более метрик для определения оптимального пути передачи сетевого трафика на основании информации сетевого уровня.

5. Понятие и функции Интернет. Понятие доменного имени. Службы Интернета.

Интернет — это всемирная компьютерная сеть, объединяющая миллионы компьютеров по всему миру. Фактически Интернет является конгломератом мно­гих глобальных, региональных, университетских и учрежденческих сетей, а также сетей, обслуживаемых коммерческими провайдерами.

В таблице 1 представлена история создания и развития сети Интернет.

Таблица 1

История создания и развития компьютерной сети Интернет

Год	Событие
1962 год	Джон Ликлайдер концепция «Галактической сети»
1962 год	Проект по созданию сети, связывающей компьютеры оборонительных учреждений в Управлении перспективных исследований и разработок Министерства обороны США
1969 год	Создание сети ArpaNet, в основе функционирования которой лежали принципы, на которых позже был построен Интернет;
1972 год	Появилось первое приложение - электронная почта (Е-Маil). Рэй Томлинсон
конец 70-х	Разработан стек протоколов для сетевого взаимодействия ТСР/IР.
1983 год	ArpaNet полностью перешла на стек протоколов ТСР/IР;
середина 80-х	Создана NFSNet (сеть Национального научного фонда США (NFS). Основу сети составили пять СуперЭВМ;
1987 год	Создан NFSnet Backbone (базовая часть или хребет сети).
1988 год	К NFSnet присоединяются Канада, Дания, Финляндия, Франция, Норвегия и Швеция. 1990 год — ликвидирована ARPAnet/
1991 год	В Европейской лаборатории физики частиц Тимоти Бернерсом-Ли разработана служба «Всемирная паутина» (World Wide Web, WWW).
1993 год	К NFSnet подключилась Россия

В Интернет нет центрального управляющего органа, а, следовательно, выход любого узла из строя или появление нового узла не оказывают никакого влияния на общую работоспособность сети. Однако архитектура коммуникационной сис­темы Интернет имеет вполне определенный иерархический характер. В этой ие­рархической архитектуре ограниченный набор дорогостоящих магистральных ка­налов с высокой пропускной способностью, составляющих так называемую опорную или базовую сеть, соединяет между собой сети со средней пропускной способностью, к которым, в свою очередь, подключаются отдельные организа­ции. Понятно, что для сети такого масштаба и организации очень остро стоит проблема адресации и маршрутизации.

Связь между компьютерами в Интернет осуществляется посредством ком­плекса сетевых протоколов ТСР\IР. Для идентификации компьютеров (host-узлов), подключенных к Интернет, и межсетевой маршрутизации пакетов каждо­му из компьютеров присваивается уникальный четырехбайтный адрес (IP-адрес). Запись IP-адреса состоит из четырех сегментов, разделенных точками. Каждый сегмент представляет собой десятичное число в диапазоне от 0 до 255, что соот­ветствует одному байту. Примером записи IP-адреса является строка: 197.25.17.34. Числа 0,127 и 255 зарезервированы для специальных нужд и не мо­гут быть использованы в обычном IР-адресе.

Сегменты IP-адреса делятся на две части. Левая — сетевая часть IP-адреса — обозначает сеть или иерархию подсетей, на нижнем уровне которой находится адресуемый компьютер. Правая — машинная часть IP-адреса — указывает на конкретный номер host-компьютера в сети нижнего уровня иерархии. Количество сегментов в сетевой и машинной части IP-адреса зависит от того, к какому классу сети он принадлежит.

Номера сетей выделяются административным центром InterNIC (Network Information Center) научным организациям, учебным заведениям, коммерческим структурам и пр. по их официальным запросам. Данные номера являются посто­янными, или статическими. При этом, присваивание номеров конкретным маши­нам пользователей происходит непосредственно в самих организациях.

Каждый Интернет-провайдер, компания, предоставляющая доступ в Интер­нет индивидуальным клиентам (Internet service provider, ISP), предварительно по­лучив комплект постоянных номеров сетей в NIC и создав на их базе набор (пул) IP-адресов, выделяет клиенту при каждом его подключении один из них. В этом случае, IР-адрес клиента рассматривается как временный, или динамический. Данный механизм использования адресов Интернет в условиях множества непо­стоянных клиентов сети позволяет экономить ограниченное пространство стати­ческих адресов, которое в настоящее время составляет примерно два миллиона.

В силу того, что числовые IP-адреса host-узлов, обеспечивающие межсетевую маршрутизацию пакетов на втором уровне протоколов ТСР\IР, не очень удобны для пользователей (отметим, что аппаратные адреса сетевых устройств первого уровня протоколов ТСР\IР полностью скрыты от них), IP-адреса были дополнены иерархической системой символических адресов компьютеров, работа с которой обеспечивается в Интернет особой сетевой службой доменных имен DNS (Domain Name System).

Доменная система имен — это весьма сложная распределенная база данных, содержащая информацию о компьютерах (в основном, о компьютерах-серверах), включенных в Интернет. К информации данной базы относятся символьные ад­реса (имена) компьютеров, их числовые IP-адреса, данные для маршрутизации почты и многое другое. Основной задачей службы DNS при сетевом взаимодей­ствии является поиск адресуемых компьютеров с преобразованием символьных адресов в числовые IP-адреса и наоборот.

Пространство имен доменной системы представляет собой дерево с корневым каталогом. Под корневым каталогом располагаются домены верхнего уровня, ни­же — второго и так далее. Таким образом, доменная система имен выполняет еще одну функцию — обеспечивает иерархическую организацию адресов компьюте­ров, входящих в сеть, по принципу отличному от иерархии их физического под­ключения. Для доменного имени «info.isea.ru» ru является именем домена верхне­го уровня, isea — именем домена второго уровня, a info — именем домена третье­го уровня. При этом в качестве домена самого нижнего уровня выступает симво­лическое имя компьютера.

Имена домен DNS верхнего уровня строго определены и могут быть трех- или двух- символьными. Первый тип домен верхнего уровня исторически предна­значался для организаций, расположенных на территории США, и информировал об их организационно-политической принадлежности.

К трехсимвольным доменам DNS верхнего уровня относятся следующие:

СОМ — коммерческие организации;

EDU — учебные заведения;

NET—организации, предоставляющие сетевые услуги;

MIL— военные учреждения;

GOV — правительственные учреждения;

ORG— некоммерческие организации;

INT — международные организации.

Двухсимвольные домены DNS верхнего уровня предназначаются для других стран и совпадают с кодами ISO. Например, RU — Россия, US — США, СА — Канада, DE — Германия, FR — Франция.

Имена доменов второго уровня на территории США выделяются админист­ративным центром сети Интернет InterNIC. В Европе заявки на получение домен­ных имен второго уровня принимает RIPE (Reseaux IP Europeens). При таком цен­трализованном выделении имен второго уровня дается гарантия того, что выдан­ный домен второго уровня уникален в пределах соответствующего домена первого уровня. Организация вправе самостоятельно делить полученный домен второго уровня на поддомены, обеспечивая при этом уникальность новых имен на ниж­них уровнях иерархии.

В России регистрация доменных имен осуществляется Всероссийским науч­но-исследовательским институтом развития открытых систем (ВНИИРОС).

Пользователи, подключенные к Интернет, получают доступ ко всем ресурсам сети. Они могут с помощью программных средств telnet, rlogin и т. п. осуществить регистрацию и выполнить свою работу на одном из удаленных многопользова­тельских компьютеров сети; совместно с другими пользователями объединять свои файловые системы в рамках распределенной в пространстве сетевой файло­вой системы NFS (Network File System) или воспользоваться услугами доступной практически в любой точке земного шара электронной почты E-mail, которая поч­ти по всем параметрам превосходит обыкновенную почту.

В Интернет существует множество, так называемых, FTP-серверов, на кото­рых хранится огромное количество файлов. Пользователь, соединившись с одним из таких серверов с помощью сетевой службы FTP (File Transfer Protocol), получа­ет возможность поиска на сервере и переноса на собственный компьютер необхо­димой ему информации. Правда, иногда, для того чтобы копировать файлы, необ­ходимо иметь пользовательский бюджет на данном сервере, но многие FTP-серверы позволяют регистрироваться под пользовательским именем anonymous и с адресом электронной почты в качестве пароля (такие серверы называются ано­нимными FTP-серверами).

Самостоятельно:

Для облегчения поиска необходимой информации в Интернет существует от­дельная сетевая служба Archie. Данная служба обеспечивает поиск по ключевым словам в специальной регулярно обновляемом базе данных о файлах, доступных по анонимному FTP.

Служба WAIS (Wide Area Information Server) аналогична Archie, однако по­зволяет проводить более глубокий поиск не только по именам и общим характе­ристикам файлов, но и по их содержанию.

Сервисная система Gopher связывает все три вышеназванные службы воеди­но. Средства поиска Gopher хорошо совмещаются с Archie и WAIS, а средства ее пользовательского интерфейса позволяют просматривать и копировать докумен­ты, найденные в результате поиска.

Для представления хранимой в Интернет информации в удобной для пользователя форме существует специальная сетевая служба WWW (World Wide Web), которая представляет собой своего рода распределенную по множеству узлов базу различного рода данных, построенную на гипертекстовой технологии. Для поиска в этой базе используются различные поисковые серверы, например, Yandex, Rambler, Lycos, Yahoo и др.

Помимо названных сетевых служб в Интернет существуют и другие службы, в частности, IRC и ICQ, обеспечивающие возможность интерактивного общения удаленных пользователей сети. С помощью IRC (Internet Relay Chat) множество пользователей могут заходить на так называемые «каналы» («комнаты», «вирту­альные места», как правило, имеющие тематическую направленность), чтобы «поговорить» с группой людей или с конкретным человеком. Служба ICQ (I Seek You) очень популярный в последнее время Интернет-пейджф, позволяющий в любое время узнать, находится ли некоторый пользователь в сети, «поговорить» с ним, обменяться файлами и т. д.

Воспользоваться услугами всех перечисленных выше сетевых служб можно при наличий у пользователя специальной программы-клиента. Отметим, что не­которые из таких программ-клиентов носят интегральный характер, обеспечивая взаимодействие пользователя с несколькими сетевыми службами. Например, Web-браузер фирмы Netscape позволяет работать, не только с WWW, но и с FTP, с GOPHER и даже с некоторыми другими службами.

6. Телеобработка данных, коммуникационные сети

Технология Ethernet.

Спецификацию сети Ethernet на 10 Мбит/с разработала и впервые реализовала компания Xerox в совместном проекте с DEC и Intel. Позднее эта спецификация легла в основу стандарта 802.3. Особенностью этой технологии является применение метода множественного доступа с контролем несущей и обнаружением конфликтов (Carrier Sense Mupltiple Access/Collision Detect, CSMA/CD), который можно описать следующим образом. Когда какая-либо станция А в сегменте Ethernet хочет передать пакет другой станции Б, она пытается вначале определить, что никакая другая станция в это время ничего не передает: в случае, если кабель свободен, станция начинает передачу немедленно. В противном случае она ждет, пока кабель не освободится. Если две станции начинают передачу одновременно, то происходит конфликт. Обе станции прекращают передачу и ждут случайное время, прежде чем попытаться ее возобновить. Конфликт может быть определен по увеличению мощности или ширины импульса регистрируемого сигнала по сравнению с соответствующими характеристиками переданного сигнала.

Передача данных в сети Ethernet происходит кадрами разного размера. Максимальный размер кадра Ethernet составляет 1526 байт (12 208 бит), а минимальный - 72 байт (576 бит). При частоте передачи 10 МГц время передачи пакета минимальной длины составляет 57,6 мс. Это время несколько больше, чем удвоенное время распространения сигнала между крайними точками кабеля, равное 51,2 мс. Последняя цифра получена исходя из максимально допустимого в Ethernet расстояния между узлами в 2500 м.

Разновидность Ethernet 10BaseT в настоящее время наиболее распространена. Буква T в названии означает, что средой передачи является неэкранированный кабель на основе витой пары (Unshielded Twisted Pair, UTP). Спецификация предусматривает использование концентратора для подключения пользователей по физической топологии "звезда". Подключение узлов к сети осуществляется с помощью модульных настенных телефонных гнезд RJ-45 и RJ-11 и четырехпарного телефонного кабеля UTP, причем соединитель RJ-45 вставляется напрямую в сетевую плату Протяженность отрезка кабеля от концентратора до станции не должна превышать 150 м (в случае UTP Категории 5).

Рисунок 27

В 10BaseT узлы подключаются к концентратору по физической топологии "звезда".

Таблица 3 - Разновидности ethernet

Стандарт	Кабель	Максимальная протяженность сегмента	Допустимое число узлов в сегменте	Достоинства
10Base5	Толстый коаксиальный	500 м	100	Используется для магистрали
10Base2	Тонкий коаксиальный	200 м	30	Дешевая система
10BaseT	Витая пара	100 м	1024	Простота эксплуатации
10BaseF	Оптический кабель	2000 м	1024	Соединения зданий

Технология Fast Ethernet является эволюционным развитием классической технологии Ethernet. Основными достоинствами технологии Fast Ethernet являются:

• увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мб/c;

• сохранение метода случайного доступа Ethernet;

• сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных – витой пары и оптоволоконного кабеля.

Официальный стандарт 100Base-T (802.3u) установил три различных спецификации для физического уровня (в терминах семиуровневой модели OSI) для поддержки следующих типов кабельных систем:

• 100Base-TX для двухпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 5, или экранированной витой паре STP Type 1;

• 100Base-T4 для четырехпарного кабеля на неэкранированной витой паре UTP категории 3, 4 или 5;

• 100Base-FX для многомодового оптоволоконного кабеля.

Для спецификации Gigabit Ethernet изначально предусматривалось три среды передачи: одномодовый и многомодовый оптический кабель с длинноволновыми лазерами 1000BaseLX для длинных магистралей для зданий и комплексов зданий, многомодовый оптический кабель с коротковолновыми лазерами 1000BaseSX для недорогих коротких магистралей, симметричный экранированный короткий 150-омный медный кабель 1000BaseCX для межсоединения оборудования в аппаратных и серверных.

Однако в настоящее время четырехпарная 100-омная проводка Категории 5 является наиболее распространенной кабельной системой во всем мире. В таблице показаны стандарты Gigabit Ethernet и их приложения

Таблица 4 - Стандарты и приложения

Интерфейс физического уровня	Тип кабеля	Максимальная протяженность (в скобках диаметр волокна)	Типичные приложения
1000BaseSX	Многомодовый кабель с коротковолновым лазером (850 нм)	220 м (62,5 мкм); 500 м (50 мкм)	Короткие магистрали
1000BaseLX	Многомодовый и одномодовый кабель с длинноволновым лазером (1300 нм)	Многомодовый: 550 м (62,5 мкм);550 м (50 мкм) Одномодовый: 5 км (9 мкм)	Короткие магистрали Территориальные магистрали
1000BaseCX	Короткий медный кабель (STP/коаксиал)	25 м	Межсоединение оборудования в монтажном шкафу
1000BaseT	4-парный неэкранированный Категории 5	100 м	Горизонтальные трассы

Виртуальные частные сети.

Технологии виртуальных сетей (Virtual LAN) является одним из наиболее важных аспектов коммутируемых сетей. Виртуальные ЛВС являются необходимым элементом коммутируемых сетей, обеспечивая переход от сетей с разделяемой средой к полностью коммутируемым системам.

Виртуальные ЛВС позволяют организовать в коммутируемой сети широковещательные домены, обеспечивая тем самым возможность эффективного масштабирования. Кроме того, они позволяют более эффективно использовать IP-адреса, существенно упрощают перенос станций или ресурсов в пределах сети, обеспечивают более эффективную организацию пользователей по группам.

Виртуальная ЛВС (и связанные с ней коммутаторы) должна поддерживать различные типы физических сред. В коммутируемых сетях возможна работа централизованных ресурсов (магистралей) с более высокими скоростями, нежели скорость рабочих станций. Например, рабочие станции Ethernet (10 Мбит/с) могут работать с серверами Fast Ethernet, Gigabit Ethernet или ATM. Администратор сети должен быть уверен, что VLAN можно организовать для всех типов используемых в организации сетевых сред с учетом перспектив развития.

Сегодня существует достаточно много вариантов реализации VLAN. Простые варианты VLAN представляют собой просто набор портов коммутатора, более сложные реализации позволяют создавать группы на основе других критериев. В общем случае возможности организации VLAN тесно связаны с возможностями коммутаторов.

Рисунок 28

Виртуальные ЛВС сетевого уровня позволяют администратору связать трафик для того или иного протокола в соответствующей виртуальной сети. Точно таким же способом создаются широковещательные домены в сетях на основе маршрутизаторов. Протокол может быть задан в форме IP-подсети. Можно, к примеру, объединить в виртуальную ЛВС всех пользователей подсети, которая была организована до использования коммутаторов.

Спектр возможностей коммутатора, на базе которого строится VLAN, определяет гибкость виртуальных сетей данного типа. Многие виртуальные ЛВС сетевого уровня поддерживают системы на базе нескольких коммутаторов, тогда как другие могут работать только с одним устройством.

Рисунок 29

Беспроводные сети.

Беспроводные сети, называемые также сетями Wi-Fi или WLAN (Wireless LAN), обладают явными преимуществами по сравнению с традиционными проводными сетями, главным из которых, конечно же, является простота развертывания. Прежде всего, беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (часто требующей штробления стен).

Существует несколько типов беспроводных стандартов: 802.11a, 802.11b и 802.11g, которым соответствуют различные типы оборудования. Стандарты беспроводных сетей семейства 802.11 отличаются друг от друга прежде всего максимально возможной скоростью передачи данных. Так, стандарт 802.11b подразумевает максимальную скорость передачи до 11 Мбит/с, а стандарты 802.11a и 802.11g — до 54 Мбит/с. Кроме того, в стандартах 802.11b и 802.11g предусмотрено использование одного и того же частотного диапазона — от 2,4 до 2,4835 ГГц, а стандарт 802.11a предполагает применение частотного диапазона от 5,15 до 5,35 ГГц.

Оборудование стандарта 802.11a, в силу используемого им частотного диапазона, не сертифицировано в России, однако это не мешает применять его в домашних условиях.

Рисунок 30 - Распределенная беспроводная сеть на основе двух точек доступа

Основным элементом любой беспроводной сети является точка доступа, которая может представлять собой отдельное устройство либо быть интегрированной в беспроводной маршрутизатор.

Недостатками беспроводной сети, построенной на основе одной точки доступа, являются ограниченный радиус ее действия и четко выраженная зависимость скорости соединения от наличия преград и от расстояния между точкой доступа и беспроводным клиентом сети. Если речь идет о создании беспроводной сети в пределах одной комнаты, то одной точки доступа будет вполне достаточно, но если требуется реализовать задачу создания беспроводной сети в квартире, состоящей из нескольких комнат, разделенных бетонными стенами с арматурой, то одной точки доступа может оказаться явно недостаточно. Еще одной проблемой беспроводных сетей является обеспечение защиты данных, циркулирующих в этой сети.

Технология ADSL.

хDSL представляет собой семейство технологий, способных значительно расширить пропускную способность абонентской линии местной телефонной сети за счет современных достижений микроэлектроники и методов цифровой обработки сигнала.

В обобщенной аббревиатуре для технологий xDSL значок «х» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию (Digital Subscriber Line). Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими те, что доступны даже лучшим аналоговым и цифровым модемам. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для абонентов, так и для провайдеров. Более того, многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре.

Существуют следующие DSL-технологии:

• ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия) позволяет передавать данные пользователю со скоростью до 8,192 Мбит/с, а от пользователя — до 768 Кбит/с. ADSL является наиболее популярной технологией семейства xDSL. Поскольку эта технология была разработана для использования индивидуальными пользователями или в небольших офисах, то наряду с организацией высокоскоростной передачи данных она сохраняет аналоговую телефонную связь по данной абонентской линии;

• ADSL G.lite — вариант ADSL, имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю и со скоростью до 384 Кбит/с от пользователя к сети, так и симметричный режим передачи со скоростью до 384 Кбит/с в обоих направлениях передачи. Это версия ADSL с более низкой скоростью передачи, так как она не имеет разделительного фильтра-сплитера (Splitter) на стороне абонента, что приводит к уменьшению пропускной способности линии ADSL G.Lite вследствие повышения уровня помех;

• DDSL (DDS Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия DDS) — вариант широкополосной DSL, обеспечивающий доступ по технологии Frame Relay со скоростью передачи данных от 9,6 до 768 Кбит/с;

• IDSL (цифровая абонентская линия ISDN) — недорогая испытанная технология, использующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRI ISDN и обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с;

• HDSL (High Speed Digital Subscriber Line) — высокоскоростная цифровая абонентская линия с более высокой скоростью передачи, что позволяет организовать передачу со скоростью выше 1,5 Мбит/с (стандарт США Т1) или выше 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1) в обоих направлениях, как правило, по двум медным парам;

• SDSL (Simple Digital Subscriber Line — симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия, работающая по одной медной паре) — известны две модификации этого оборудования: MSDSL (многоскоростная SDSL) и HDSL2, имеющие встроенный механизм адаптации скорости передачи к параметрам физической линии;

• VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия) — обеспечивает скорость передачи данных к пользователю до 52 Мбит/с.

Все эти технологии предоставляют высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии, но предназначены для достижения различных целей и для удовлетворения разных потребностей рынка. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой не более чем теоретические модели, а третьи стали уже широко используемыми стандартами. Основным отличием данных технологий друг от друга являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.

При работе ADSL полоса пропускания телефонной линии разделяется на два частотных диапазона. Полоса частот ниже 4 кГц используется для обычной (голосовой) телефонной связи, а вся доступная полоса частот выше указанной частоты служит для передачи данных. Это позволяет одновременно использовать телефонную линию как для телефонных разговоров, так и для передачи данных. Цифровая линия в этом случае называется асимметричной, поскольку для приема данных выделяется более широкая полоса частот, чем для их передачи. Скорость передачи данных по направлению к пользователю может варьироваться в зависимости от качества телефонного кабеля, АТС пользователя, соответствующего оборудования и тарифного плана провайдера.

IP-телефония.

Применение протокола IP позволяет передавать информацию посредством динамической маршрутизации пакетов без установления соединения. Каждый отдельный пакет передается без создания «прямого канала» — по узлам сети, доступным в любой отдельный момент времени.

Технология традиционной телефонии предполагает, что для соединения двух абонентов используется индивидуальный подканал с фиксированной пропускной способностью — 64 Кбит/с. Каждый из подканалов задействуется для связи одной пары абонентов. Важным отличительным признаком IP-телефонии является то, что оператор связи использует невыделенные подканалы для каждой пары абонентов. Речь, преобразованная в цифровой сигнал, подвергается сжатию и разбивается на отдельные пакеты, которые передаются через IP-сеть.

Благодаря использованию современных алгоритмов сжатия звукового сигнала, для передачи одного разговора требуется подканал с пропускной способностью не 64, а всего 12 Кбит/с. Кроме того, если в разговоре временно отсутствует полезный сигнал (то есть возникла пауза), то этот же подканал может быть задействован для передачи других данных. Именно эффективное управление трафиком коммуникационных каналов позволяет операторам IP-телефонии предлагать услуги междугородной и международной связи по значительно более низким тарифам, чем операторы, использующие технологии традиционной телефонии. Наибольшее развитие IP-телефония получила в сетях дальней связи и в системах учрежденческой телефонии.

Если в организации уже установлена офисная телефонная станция, организована локальная сеть передачи данных, имеющиеся сетевые ресурсы позволяют увеличивать число рабочих мест в соответствии с тенденциями роста компании, не планируется изменение набора услуг для абонентов телефонной системы офиса, то наиболее рациональным использованием возможностей IP-телефонии будет организация передачи исходящего междугородного-международного телефонного трафика с использованием сети провайдера IP-телефонии. Доступ к такой услуге может быть осуществлен двумя методами: маршрутизацией исходящего звонка по стандартной телефонной сети с организацией на базе телефонной станции автоматического дозвона и авторизации на оборудовании поставщика услуги через телефонную сеть общего пользования или организацией маршрутизации звонка на оборудование преобразования голосового сигнала в пакеты и дальнейшую передачу голосовых пакетов по выделенной линии между офисом и оборудованием провайдера. Учитывая применение механизмов компрессии, во втором случае требуется значительно меньшая пропускная способность канала для организации голосового соединения, что существенно снижает расходы по аренде соединительных линий при сохраняемом качестве соединения.

Рисунок 31 - Пример организации IP-телефонии офиса

Способы передачи данных:

Ethernet Ethernet был разработан Исследовательским центром в Пало Альто (PARC) корпорации Xerox в 1970-м году. Ethernet стал основой для спецификации IEEE 802.3, которая появилась 1980-м году. После недолгих споров компании Digital Equipment Corporation, Intel Corporation и Xerox Corporation совместно разработали и приняли спецификацию (Version 2.0), которая была частично совместима с 802.3. На сегодняшний день Ethernet и IEEE 802.3 являются наиболее распространенными протоколами локальных вычислительных сетей (ЛВС). Сегодня термин Ethernet чаще всего используется для описания всех ЛВС работающих по принципу множественный доступ с обнаружением несущей (carrier sense multiple access/collision detection (CSMA/CD)), которые соотвествуют Ethernet, включая IEEE 802.3

FDDI Сеть FDDI представляет собой волоконно-оптическое маркерное кольцо со скростью передачи данных 100 Мбит/сек. Использование в качестве среды распространения волоконной оптики позволяет существенно расширить полосу пропускания кабеля и увеличить расстояния между сетевыми устройствами.

ATM (Asynchronous Transfer Mode) – режим асинхронной передачи. Используется для передачи аудио и видео информации. Дорогостоящ. Быстродействие, дуплексная передача, установление соединения.

Frame Relay – глобальная сеть с разделяемой пропускной способностью, передающая кадры переменной длины. Оптимизирована для применения в высокоскоростных каналах с низкой частотой появления ошибок.

X25 – глобальная сеть с коммутаций пакетов.

ISDN – цифровая сеть с предоставлением комплексных услуг. Ориентированная на глобальные сети передачи данных, предоставляемая телефонными компаниями. Используется для коммутируемых соединений, для которых требуется большая пропускная способность, чем могут обеспечить аналоговые модемы, а также ля переноса трафика длительность которого обычно фиксирована. Применяется для удаленного доступа к устройствам сети, видеоконференций.

Token Ring – эстафетное кольцо. Представляет собой множество рабочих станций, соединенных кабелем витая пара, причем вывод одной рабочей станции одновременно является вводом для другой – таким образом и формируется кольцо.