- •Сети эвм и телекоммуникации
- •Часть 1
- •Содержание введение.................................................................................................................6
- •1. Общие принципы построения сетей............................................ 8
- •2. Организация сетевого программного обеспечения .... 13
- •3. Аналоговые каналы передачи данных .................................... 17
- •4. Цифровые каналы передачи данных ......................................... 21
- •5. Передача данных и кодирование информации ................. 31
- •7. Основные характеристики локальных сетей .................... 43
- •8. Технология ethernet............................................................................. 50
- •6. Контроль передачи информации и сжатие данных ....... 39
- •9. Сети token ring и fddi ............................................................................ 56
- •10. Высокоскоростные технологии локальных сетей .... 63
- •11. Сетевое оборудование локальных сетей ............................ 67
- •1. Общие принципы построения сетей
- •1.1. Функциональные возможности сетей
- •1.2. Структурная организация компьютерной сети
- •1.2.1. Сети разного масштаба
- •1.2.2. Среды передачи данных
- •1.2.3. Режимы передачи данных
- •1.2.4. Способы коммутации
- •1.2.5. Организация виртуальных каналов
- •2. Организация сетевого программного обеспечения
- •2.1. Архитектура спо
- •2.2. Основные модели взаимосвязи открытых систем
- •2.2.1. Эталонная модель вос
- •2.2.2. Модель tcp/ip
- •3. Аналоговые каналы передачи данных
- •3.1. Аналоговая модуляция
- •3.2. Модемы
- •3.3. Протоколы, поддерживаемые модемами
- •3.4. Режимы передачи
- •3.5. Асинхронная, синхронная, изохронная и плезиохронная передача
- •4. Цифровые каналы передачи данных
- •4.1. Частотное и временное разделение каналов
- •4.2. Проводные линии связи и их характеристики
- •4.2.1. Витая пара
- •4.2.2. Коаксиальный кабель
- •4.2.3. Волоконно-оптический кабель
- •4.3. Беспроводные среды передачи данных
- •4.3.1. Инфракрасные волны
- •4.3.2. Радиоволны, сигналы с узкополосным спектром
- •4.3.3. Радиоволны, широкополосные сигналы
- •4.3.4. Спутниковая связь
- •4.3.5. Сотовая связь
- •5. Передача данных и кодирование информации
- •5.1. Количество информация и энтропия
- •5.2. Свойства энтропии
- •5.3. Единицы количества информации
- •5.4. Качество обслуживания
- •5.5. Кодирование информации
- •5.6. Логическое кодирование
- •5.7. Самосинхронизирующиеся коды
- •6. Контроль передачи информации и сжатие данных
- •6.1. Самовосстанавливающиеся коды
- •6.2. Систематические коды
- •6.3. Алгоритмы сжатия данных
- •6.3.1. Алгоритм rle
- •6.3.2. Алгоритм Лемпела-Зива
- •6.3.3. Кодирование Шеннона-Фано
- •6.3.4. Алгоритм Хаффмана
- •7. Основные характеристики локальных сетей
- •7.1. Сетевые топологии
- •7.1.1. Шина
- •7.1.2. Дерево
- •7.1.3. Звезда с пассивным центром
- •7.1.4. Звезда с интеллектуальным центром
- •7.1.5. Кольцо
- •7.1.6. Цепочка
- •7.1.7. Полносвязная топология
- •7.1.8. Произвольная (ячеистая) топология
- •7.2. Методы доступа и их классификация
- •7.2.1. Метод доступа с контролем несущей и определением коллизий
- •7.2.2. Маркерные методы доступа
- •8. Технология ethernet
- •8.1. Стандарты группы ieee 802
- •8.2. Протокол управления логическим каналом ieee 802.2
- •8.3. Технология Ethernet
- •8.4. Метод доступа csma/cd
- •8.5. Время двойного оборота
- •8.6. Форматы кадров Ethernet
- •8.7. Пропускная способность сети Ethernet
- •9. Сети token ring и fddi
- •9.1. Технология Token Ring
- •9.1.1. Маркерный метод доступа
- •9.1.2. Система приоритетного доступа
- •9.1.3. Оборудование Token Ring
- •9.2. Технология fddi
- •10. Высокоскоростные технологии локальных сетей
- •10.1. Технология Fast Ethernet 100Мбит/с
- •10.2. Технология Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с
- •10.3. Технология 100vg-AnyLan
- •11. Сетевое оборудование локальных сетей
- •11.1. Сетевые адаптеры
- •11.2. Концентраторы
- •11.3. Мосты
- •11.4. Коммутаторы
- •11.5. Алгоритм покрывающего дерева
- •Часть 1. Общие принципы построения сетей. Локальные сети.
- •Брейман Александр Давидович
3.3. Протоколы, поддерживаемые модемами
Все модемные протоколы можно разделить на международные и фир- менные. Часто фирменный протокол, разработанный той или иной компанией, реализуют и другие производители модемов, он становится стандартом де- факто, а затем на его основе вырабатывается международный стандарт.
Международные стандарты в области электросвязи выпускаются Комите-
том по стандартизации коммуникаций ITU-T (ранее называвшейся Междуна-
родным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии, МККТТ – Comitet Consultatif Internationale de Telegraphique et Telephonique, CCITT) в форме рекомендаций. Рекомендации ITU-T, касающиеся модемов, относятся к серии V.
Модемные протоколы можно разбить на несколько групп:
- протоколы, определяющие соединение модема и канала связи: V.2, V.25
и др.
- протоколы, определяющие соединение модема с ООД (компьютером): V.10, V.11, V.14, V.25, V.25bis, V.28 и др.
- протоколы модуляции: V.17, V.22, V.32, V.32bis, V.32ter, V.34, V.90, HST, PEP, ZyX и др.
- протоколы коррекции ошибок: MNP1-MNP4, MNP6, MNP10, V.41, V.42;
- протоколы сжатия данных: V.42bis, MNP5, MNP7;
- протоколы согласования параметров связи: V.8;
- протоколы диагностики модемов: V.51-V.54, V.56.
3.4. Режимы передачи
Режим передачи определяет способ коммуникации между двумя узлами. При симплексном (simplex) режиме приемник и передатчик связывается лини- ей связи, по которой информация передается только в одном направлении. Пе- редающий узел в симплексном режиме полностью занимает канал. Примеры: радиовещание, телевещание.
Полудуплексный (half duplex) режим допускает передачу в двух направ-
лениях, но в разные моменты времени. Два узла связываются таким каналом связи, который позволяет им поочередно (но не одновременно) передавать ин-
формацию. Для смены направления передачи, как правило, используется пере-
дача специального сигнала и получение подтверждения.
Дуплексный или полнодуплексный (duplex, full duplex) режим позво- ляет одновременно передавать информацию в двух направлениях. В простей- шем случае для дуплексной связи используется две линии связи (прямая и об- ратная), но существуют решения, позволяющие поддерживать дуплексный ре- жим на единственной линии (например, оба узла могут одновременно переда- вать данные, а из принимаемого сигнала вычитать собственные данные). Дуп- лексный режим может быть симметричным (полоса пропускания канала одина- кова в обоих направлениях) или асимметричным.
3.5. Асинхронная, синхронная, изохронная и плезиохронная передача
Для последовательной передачи данных достаточно одной линии, по ко- торой могут последовательно передаваться биты данных. Приемник должен уметь распознавать, где начинается и где заканчивается сигнал, соответствую- щий каждому биту данных. Другими словами, передатчик и приемник должны уметь синхронизироваться. Если качество синхронизации низкое (за время пе- редачи одного бита рассогласование достигает нескольких процентов), исполь- зуется асинхронный (asynchronous) режим: выполняется согласование синхро- генераторов в начале передачи каждого байта. Как правило, передача байта на- чинается со специального старт-бита, затем следуют биты данных, а за ними, возможно, бит четности. После всех битов данных передается стоп-бит. Старт- бит и стоп-бит всегда имеют определенное значение: старт-бит кодируется ло- гическим нулем, а стоп-бит – логической единицей. Между передачей стоп- бита одного байта и старт-бита следующего байта может проходить произволь-
ное время. Асинхронный режим сильно зависит от погрешностей синхрогене- раторов, задающий моменты приема битов. Чем выше скорость передачи, тем больше эта погрешность. В результате этих и некоторых других ограничений скорость передачи в асинхронном режиме ограничена сотнями килобит в се- кунду (стандартные скорости: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600,
19200, 38400, 57600, 115200 бит/с).
Если синхронизация очень качественная (например, используется допол- нительная линия, по которой передаются синхросигналы), то можно передавать поток данных без дополнительной синхронизации отдельных байтов. Такой
режим называется синхронным (synchronous). Передача битов данных предва- ряется и заканчивается выдачей в канал символа синхронизации. При отсутст- вии данных передатчик должен постоянно передавать в канал символы синхро-
низации.
В случае изохронной (isochronous) передачи отправка кадров данных происходит в заданные (известные приемнику и отправителю) моменты време-
ни. При этом данные, передаваемые одним узлом с постоянной скоростью, буду поступать к приемнику с той же скоростью. Изохронная передача необходима, например, для доставки оцифрованного видеоизображения или звука.
Плезиохронная (plesiochronous) передача требует внутренней синхрони- зации узлов от источников с номинально совпадающими частотами. Термин “плезиохронная” означает “почти синхронная”, поскольку частоты источников
точно не совпадают, и со временем накапливается расхождение, которое ком-
пенсируется вставкой фиктивных данных.
