- •Министерство образования российской федерации московский государственный авиационный институт
- •Концепция эвм
- •Лекция № 1 Архитектура информационно-вычислительных систем
- •Функциональная и структурная организация информационных систем
- •Лекция № 2 Архитектурные особенности вычислительных систем различных классов
- •Основные классы вычислительных машин
- •Большие компьютеры
- •Малые компьютеры
- •Микрокомпьютеры
- •Персональные компьютеры
- •Лекция № 3
- •Многомашинные и многопроцессорные вс
- •Суперкомпьютеры и особенности их архитектуры
- •Кластерные суперкомпьютеры
- •Системная шина
- •Основная память
- •Внешняя память '
- •Источник питания
- •Внешние устройства
- •Дополнительные интегральные микросхемы
- •Элементы конструкции пк
- •Лекция № 5 Функциональный характеристики пк
- •Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса
- •Типы системного и локальных интерфейсов
- •Емкость оперативной памяти
- •Емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера)
- •Тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках
- •Наличие, виды и емкость кэш-памяти
- •Микропроцессоры и системные платы
- •Микропроцессоры
- •Микропроцессоры типа cisc
- •Микропроцессоры Pentium
- •Микропроцессоры Pentium Pro
- •Микропроцессоры Pentium ммх и Pentium II
- •Микропроцессоры Pentium III
- •Микропроцессоры Pentium 4
- •Микропроцессоры Over Drive
- •Микропроцессоры типа risc
- •Микропроцессоры типа vliw
- •Физическая и функциональная структура микропроцессора
- •Устройство управления
- •Арифметико-логическое устройство
- •Микропроцессорная память
- •Лекция № 7 Запоминающие устройства пк
- •Статическая и динамическая оперативная память
- •Регистровая кэш-память
- •Основная память
- •Физическая структура основной памяти
- •Типы оперативной памяти
- •Постоянные запоминающие устройства
- •Логическая структура основной памяти
- •Лекция № 8 Внешние запоминающие устройства
- •Программное обеспечение компьютера
- •Системное программное обеспечение.
- •Операционные системы компьютеров
- •Основные принципы построения компьютерных сетей
- •Системы телеобработки данных
- •Лекция № 9
- •Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей
- •Виды информационно-вычислительных сетей
- •Лекция № 10 Модель взаимодействия открытых систем
- •Лекция № 11
- •Серверы и рабочие станции
- •Маршрутизаторы и коммутирующие устройства
- •Программное и информационное обеспечение сетей
- •Программное обеспечение информационно-вычислительных сетей
- •Локальные вычислительные сети
- •Виды локальных вычислительных сетей
- •- Без централизованного управления;
- •- С централизованным управлением.
- •Лекция № 12
- •Одноранговые локальные сети
- •Серверные локальные сети
- •Устройства межсетевого интерфейса
- •Системы телекоммуникаций Системы и каналы передачи данных
- •Системы передачи данных и их характеристики
- •Лекция № 13 Линии и каналы связи
- •Цифровые каналы связи
- •Лекция № 14 Российские сети передачи информации
- •Системы оперативной связи
- •Лекция № 15 Объект защиты информации
- •Случайные угрозы
- •Преднамеренные угрозы
- •Несанкционированный доступ к информации
- •Вредительские программы
- •Защита информации в кс от случайных угроз Дублирование информации
- •Лекция № 16 Особенности защиты информации в распределенных кс
- •Защита информации на уровне подсистемы управления ркс
- •Защита информации в каналах связи
- •Межсетевое экранирование
- •Подтверждение подлинности взаимодействующих процессов
Цифровые каналы связи
Поскольку цифровые сигналы можно более эффективно и гибко обрабатывать и передавать, чем аналоговые, стали развиваться цифровые каналы связи.
Перед вводом в такой канал аналогового сигнала он оцифровывается — преобразуется в цифровую форму: каждые 125 мкс (частота оцифровки обычно равна 8 кГц) текущее значение аналогового сигнала отображается 8-разрядным двоичным кодом. Скорость передачи данных по базовому цифровому каналу, таким образом, составляет 64 кбит/с; но путем некоторых технических ухищрений несколько цифровых каналов можно объединять в один (мультиплексировать), то есть создавать более скоростные каналы. Простейшим мультиплексированным цифровым каналом является канал со скоростью передачи 128 кбит/с. Более сложные каналы, мультиплексирующие, например 32 базовых канала, обеспечивают пропускную способность 2048 Мбит/с. Цифровые каналы, базовые или мультиплексированные используются повсеместно в современных магистральных системах, а также для подсоединения к ним офисных цифровых АТС.
В последние годы за рубежом стал весьма популярным цифровой абонентский доступ, при котором оцифровка (дискретизация) звукового сигнала выполняется уже в абонентской телефонной системе, содержащей интерфейсный цифровой адаптер.
Наиболее распространенной и активно развивающейся в настоящее время является цифровая сеть с интеграцией услуг — ISDN (Integrated Serviced Digital Network), использующая цифровые абонентские каналы.
Цифровые коммуникации более надежны, нежели аналоговые, обеспечивают большую целостность каналов связи, позволяют более эффективно внедрять механизмы защиты данных, основанные на их шифровании. Важным является и то, что для создания ISDN можно использовать уже имеющуюся инфраструктуру телефонных сетей, правда, из-за установки дополнительного оборудования и сложности его настройки возрастают затраты на организацию системы связи. Но, учитывая высокую пропускную способность сетей ISDN, они достаточно быстро окупаются.
Из активно развивающихся цифровых систем следует отметить модификации технологии цифровых абонентских линий (DSL, Digital Subscriber Line). Эта технология обеспечивает высокоскоростную передачу данных на коротком участке витой пары, соединяющей абонента, использующего xDLS-модем с ближайшей автоматической телефонной станцией (АТС), то есть обеспечивает решение проблемы «последней мили», отделяющей потребителя от поставщика услуг.
В1990 году компания Bellcore предложила технологию HDSL (High Bit Rate DSL) являющуюся высокоскоростным воплощением абонентской линии ISDN. HDLS использует четырехуровневую амплитудно-импульсную модуляцию, при которой одним импульсом можно передавать два бита информации. Передача ведется в дуплексном режиме по одной паре проводов со скоростью 768 или 1024 кбит/с (в зависимости от сервиса Т1 или Е1) на расстояния до 3,6 км. При использовании двух или трех пар проводов обеспечивается скорость передачи данных от 1,544 до 2,048 Мбит/с.
Сейчас имеется несколько модификаций HDLS:
SDSL (Symmetric DSL) представляет собой разновидность HDSL, использующую только одну пару проводов;
RADSL (Raite Adaptive DSL) обеспечивает возможность выбора для использования одной из нескольких (обычно из 8) линейных скоростей;
MSDSL (Multirate SDSL) позволяют динамически изменять информационную скорость в зависимости от изменений параметров линии;
ADSL (Asymmetric DSL) — наиболее популярная сейчас модификация, которая разрабатывалась специально для обеспечения доступа к информационным ресурсам сети Интернет.
Асимметричность состоит в увеличении скорости передачи в одном направлении за счет снижения этой скорости в другом. При передаче информации из сети абоненту эта скорость может достигать 8 Мбит/с; в обратном направлении —1,5 Мбит/с. Эта технология удобна еще и тем, что дает возможность использования капали связи для передачи данных и ведения телефонных разговоров (правда, в модемном стандарте для аналоговых линий V.92 такая возможность тоже предусмотрена). Обычно ADSL-модемы, подключаемые к обоим концам линии между абонентом и АТС, образуют на основе частотного разделения три логических (виртуальных) канала: быстрый канал передачи данных из сети абоненту, менее быстрый канал передачи от абонента в сеть и обычный канал телефонной связи для телефонных разговоров. Ввиду сугубо асимметричного трафика полоса пропускания широкополосного канала (витая пара) между этими каналами делится также асимметрично.
В 1997 году была предложена более дешевая и удобная в работе модификация ADSL — Universal ADSL (UADSL), обеспечивающая, правда, существенно более низкие скорости передачи данных:
- при длине линии до 3,5 км скорость передачи от сети составляет 1,5 Мбит/с, а от абонента — 384 кбит/с;
- при длине линии до 5,5 км скорость передачи от сети составляет 640 кбит/с, а от абонента — 196 кбит/с.
Но если одновременная передача голоса и данных по технологии ADLS требует установки на стороне абонента фильтра, отделяющего речевой трафик от данных то технологии UADSL этого не требуется. Кроме того, пониженные скорости передачи позволяют снизить требования к качеству линии связи и системе обработки сигнала (приемнику).
Последняя, разрабатываемая сейчас технология -- VDSL (Very high-speed DSL), сверхбыстрая цифровая абонентская линия, обеспечивающая передачу данных по витой паре:
- при длине линии до 300 м скорость передачи от сети составляет 52 Мбит/с, а от абонента — 2,3 Мбит/с;
- при длине линии до 1,5 км скорость передачи от сети составляет 13 Мбит/с, а от абонента —1,6 Мбит/с.
Предполагается, что ранние версии VDSL будут использовать схему частотного разделения потоков, применяющуюся и в технологии SDSL. Кроме того, предусматривается возможность одновременного подключения нескольких абонентских устройств к линии VDSL.
В ответственных приложениях, при существенно большем уровне затрат конкуренцию ISDN и ADSL в ближайшем будущем могут составить цифровые магистрали с синхронно-цифровой иерархией SDN (Sunchronous Digital Hierarchy). 5 системе SDN есть целая иерархия скоростей передачи данных: от 155,52 Мбит/с STM-1), 622,08 Мбит/с (STM-4) до 2488,32 Мбит/с (STM-16) и даже до 0 000 Мбит/с (STM-64), обещанных в ближайшем будущем. Магистрали SDN используют оптоволоконные линии связи, а там, где прокладка последних затруднена — радиолинии..