Методы передачи информации в телекоммуникационных системах на физическом уровне

Содержание Введение

1. Базовые технологии, протоколы и стандарты

1.1 Локальные и глобальные сети

1.2 Понятие открытая система и проблемы стандартизации

2. Протоколы передачи данных в телекоммуникационных системах

2.1 Стандартные стеки коммуникационных протоколов

2.2 Общая характеристика протоколов локальных сетей

3. Линии связи

3.1 Характеристика и типы линий связи

3.2 Стандарты кабелей

3.3 Коаксиальные и волоконно-оптические кабели Заключение Глоссарий Список использованных источников Приложения

Введение

В современном мире трудно представить себе полноценную работу без использования такого мощного, оперативного и удобного сочетания как компьютер и компьютерная сеть. Компьютерная сеть — это та глобальная идея, объединяющая разрозненных обладателей компьютеров, систематизирующая и управляющая хаотически предъявляемыми требованиями и запросами по быстрому информационному обслуживанию, моментальной обработкой коммерческих предложений, услугами личной конфиденциальной переписки и т. д. и т. п. На сегодняшний день в мире существует более 250 миллионов компьютеров и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet, FidoNet, FREE net и т. д. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E-Mail писем, электронных конференций и т. д.) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей работающих под разным программным обеспечением.

В пределах электронного бизнеса можно найти немного приложений, которые развивались бы так быстро, как те, что связаны с передачей данных: просмотр данных, электронный перенос фондов, офис будущего, домашние компьютеры, распределенная обработка данных, электронный обмен данными и так далее.

Такие огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем, который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право игнорировать и не применять их на практике.

Зачастую возникает необходимость в разработке принципиального решения вопроса по организации ИВС (информационно-вычислительной сети) на базе уже существующего компьютерного парка и программного комплекса, отвечающей современным научно-техническим требованиям с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшего постепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений.

Как следствие уже сегодня ни одно солидное предприятие не может обойтись без оперативного получения и передачи информации с использованием компьютерных каналов связи.

Задачи которые были поставлены мною это описание стандартных стеков коммуникационных протоколов и их общая характеристика. А также характеристика типов линий связи и сравнительный анализ каналов передачи данных.

Основная часть

1. Базовые технологии, протоколы и стандарты

1.1 Локальные и глобальные сети

Для классификации компьютерных сетей используются различные знаки, но чаще сети делятся на типы на территориальном знаке, который находится на значении территории, которая покрывает сеть. И с этой целью есть тяжелые причины, поскольку различия производственной разработки локальных и глобальных сетей очень значительны, несмотря на их постоянную сходимость.

К локальным сетям — Локальные сети (LAN) — обращаются к сетям компьютеров, сконцентрированных на небольшой территории (чем 1−2 км не нормальны в радиусе больше). Обычно локальная сеть представляет коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Из-за коротких расстояний в локальных сетях есть возможность использования относительно дорогих высококачественных коммуникационных строк, которые позволяют, применяясь simpl методы передачи данных, чтобы достигнуть высоких скоростей обмена данными порядка 100 Mbits. В этом соединении службы, данные локальными сетями, отличайтесь большое разнообразие и обычно обеспечивайте реализацию в режиме онлайн.

Глобальные сети — Глобальные сети (WAN) — объединяют территориально рассеянные компьютеры, которые могут быть в различных городах и странах. Поскольку распорная деталь высококачественных коммуникационных строк на больших расстояниях уже управляет очень дорого, в глобальных сетях, существующие коммуникационные строки, первоначально предназначенные абсолютно в других целях, часто используются. Например, много глобальных сетей находятся в работе на основе телефонных и телеграфных каналов общего назначения. Из-за низких скоростей таких коммуникационных строк в глобальных сетях (килобит в секунду десятков) коммутируемый доступ данных служб обычно ограничивается передаче файлов, предпочтительно не в операторе, и в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для стойкого к передаче цифровых данных на низкокачественных коммуникационных строках, чрезвычайно отличающихся от методов и оборудования, характерные методы и оборудование применены к локальным сетям. Как правило, здесь трудные процедуры контроля и реституции данных как самый типичный режим передачи данных по территориальному каналу связи соединены со значительными искажениями сигналов, применены.

Междугородние сети (или сети городов-гигантов) — Городских компьютерных сетей (MAN) — являются менее широко распространенным типом сетей. Эти сети появились скорее недавно. Они предназначены для того, чтобы обслужить территории большого города — город-гигант. В то время как локальные сети лучшим способом, которым подход для совместного использования ресурса на коротких расстояниях и широковещательной передачи передач, и глобальных сетей гарантирует функционирование на больших расстояниях, но с ограниченной скоростью и довольно плохим коммутируемым доступом служб, сетями городов-гигантов, занимают немного промежуточного правила. Они используют магистральную линию связи цифры, часто оптическую, со скоростями от 45 Mbits, и предназначены для передачи локальных сетей в масштабах города и соединении локальных сетей с глобальной переменной.

Эти сети первоначально были разработаны для передачи данных, но теперь они поддерживают также такие службы, как видеоконференция и интегральная речевая передача и текст. Разработка производственной разработки сетей городов-гигантов выполнялась локальными телефонными компаниями. Это было исторически добавлено так, чтобы локальные телефонные компании всегда обладали слабыми техническими возможностями, и из-за этого не мог притянуть крупные клиенты. Чтобы преодолеть отсталость и занять достойное место в мире локальных и глобальных сетей, локальные телекоммуникационные агентства были заняты разработкой сетей на основе усовершенствованной производственной разработки, например производственной разработки переключения SMDS петель или АТМ. Сети городов-гигантов — общедоступные сети, и следовательно их службы управляют более низко-дорогостоящий, чем создание собственной (частной) сети в городских границах.

Давайте рассматривать основные отличия локальных сетей от глобальной переменной более детально. Недавно эти различия становятся все менее примечательными, но все они существуют:

Расширение, качество и метод распорной детали коммуникационных строк. Классная комната локальных компьютерных сетей по определению отличается от классной комнаты глобальных сетей в маленьком расстоянии между сетевыми сайтами. Это в основном делает возможное использование в локальных сетях качественных линий связи: коаксиальный кабель, кабель витой пары, оптический кабель, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояниях, специфических для глобальных сетей, В глобальных сетях уже часто применяется существующие коммуникационные строки (телеграфный или телефон), и в локальных сетях они размечены снова.

Сложность методов передачи и оборудования. В условиях низкой надежности физических каналов в глобальных более трудных сетях требуются, чем в локальных сетях, методах передачи данных и соответствующего оборудования. Так, в глобальной модуляции сетей широко применены асинхронные методы, трудные методы суммирования управления, квитирования и повторенных передач искаженных фреймов. С другой стороны, качественные линии связи в локальных сетях позволили упрощать процедуры передачи данных за счет приложения немодулируемых сигналов и отказа от обязательного обеспечения получения пакета.

Скорость передачи данных данные. Одни из основных различий локальных сетей от глобальной переменной — доступность высокоскоростных каналов обмена данными между компьютерами, какая скорость (100 Mbits) сопоставима со скоростями работы устройств и мест установки ЭВМ — диски, внутренние шины обмена данными и и т. д. За счет этого в пользователе локальной сети, соединенной с удаленным разделенным ресурсом (например, с диском сервера), впечатление добавлено, что это использует этот диск, относительно «». Низкие скорости передачи данных типичны Для глобальных сетей — 2400,9600,28 800,33600 бита в секунду, 56 и 64 Kbpses и только на основных каналах — к 2 Mbits намного больше.

Множество служб. Локальные сети дают, как правило, широкий коммутируемый доступ служб различные типы службы службы файла, службы печати, службы службы передачи факсимильных сообщений, службы баз данных, электронной почты и других, в то время как глобальные сети в ядре оказывают почтовые услуги и иногда службы файла с ограниченными возможностями — передача файлов от общедоступных архивов удаленных серверов без предварительного просмотра их контента.

Эффективность выполнения запросов. Пакетное время транспортировки через локальную сеть обычно составляет некоторые миллисекунды, время ее передачи через глобальную сеть может достигнуть нескольких секунд. Низкая скорость передачи данных в глобальных сетях усложняет реализацию служб для режима онлайн, который нормален для локального сетей

Разделение канала. В локальных сетях каналы связи совместно использованы, как правило, сразу несколькими сайтами сети, и в глобальных сетях — индивидуально.

Использование метода переключения пакетов. Важная особенность локальных сетей — неоднородное распределение нагрузки. Отношение пиковой загрузки в среднее число может составить 100:1 и даже выше. Такой трафик обычно называет пульсацию. Из-за этой особенности трафика в локальных сетях метод переключения пакетов, которое для пульсирующего трафика кажется намного более эффективным, чем метод канала, переключающегося традиционный для глобальных сетей, применен к передаче сайтов. Эффективность метода переключения пакетов состоит, что сеть в целом передает в единице времени больше чем данные подписчики. В глобальных сетях метод переключения пакетов также используется, но наряду с этим метод переключения канала, и также непереключаемые каналы — как прежняя производственная разработка не, компьютерные сети часто применяются также.

Масштабируемость. «Классические» локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости основной топологии, определяющей метод соединения станций и длины строки. При использовании многих основная топология системной кривой головы резко ухудшаются при достижении определенного предела суммой сайтов или расширением коммуникационных строк. Хорошая масштабируемость когда они первоначально разработали рассчитывание на работу с произвольной топологией, свойственна от глобальных сетей.

Если учесть, что все перечисленные выше различия локальных и глобальных сетей становятся четкими почему так долго могло быть отдельно два сообщества специалистов, который занят этими двумя типами сетей. Но в течение прошлых лет резко изменилась ситуация.

Одна из разработки процессов этого является появлением сетей масштаба большого города (MAN), промежуточное звено между локальными и глобальными сетями. Достаточно на многих больших расстояниях между сайтами они обладают качественными линиями связи и высокими скоростями обмена, еще выше, чем в классических локальных сетях. Так же как в случае локальных сетей, в ЧЕЛОВЕКЕ создания уже существующие коммуникационные строки не используются, и размечены снова.

Сходимость в методах передачи данных происходит на платформе оптической цифры (немодулируемая) передача данных на оптических коммуникационных строках. Из-за резкого улучшения качества каналов связи в глобальных сетях начали отказываться от трудных и чрезмерных процедур поддержки достоверности передачи данных. Поскольку ретрансляция кадров сетей экземпляра может служить. В этих сетях предполагается, что искажение битов происходит настолько редко, что ошибочный пакет просто уничтожен, и все проблемы, соединенные с его потерей, отваживаются программы прикладного уровня, которые непосредственно не являются частью сетевой ретрансляции кадров.

В результате службы для режима онлайн становятся нормальными и в локальных сетях. Наиболее яркий пример — гипертекстовая всемирная паутина информационной службы, которая стала главным поставщиком информации в сетевом Интернете. Его интерактивные возможности превысили возможности многих аналогичных служб локальных сетей, таким образом, инженеры-разработчики локальных сетей должны были занять просто эту службу в глобальных сетях. Транспортный процесс служб и производственная разработка от глобальных сетей в локальной переменной получили такой массовый символ, что был даже специальный термин — технологии интранет (intra — внутренний), размечая приложение служб внешних (глобальных) сетей во внутреннем — локальный.

Локальные сети принимают в глобальных сетях и транспортируют производственную разработку. Вся новая высокоскоростная производственная разработка (Быстрый Ethernet, Гигабитный Ethernet, l00VG-AnyLAN) поддерживает работу на отдельных коммуникационных строках наряду с разделенными строками, традиционными для локальных сетей. Поскольку организация отдельной передачи выравнивает специальный тип коммуникационного оборудования — коммутаторы используются. Коммутаторы локальных сетей объединяются между собой под схемой иерархии так же, как это становится в телефонных сетях. Коммутаторы поддерживают не только новые протоколы локальных сетей, но также и традиционный — Ethernet и Маркерное кольцо.

И, наконец, есть новая производственная разработка, первоначально предназначенная для обоих типов сетей. Самый яркий представитель нового поколения производственной разработки — производственная разработка АТМ., который может сформировать основание не только локальные и глобальные компьютерные сети, но также и телефонные сети, и также широковещательная передача видео сетей, объединяя все существующие типы трафика в одной транспортной сети.

1.2 Понятие открытая система и проблемы стандартизации

телекоммуникационный протокол сеть кабель

Тезис общего назначения о пользе стандартизации, допустимой для всех отраслей, в компьютерных сетях, берет специальное значение. Сетевая сущность — соединение различного оборудования так, проблема совместимости — один из самых острых. Без принятия всеми поставщиками стандартных правил создания прогресса оборудования бизнеса «создания» сетей было бы невозможно. Поэтому вся разработка компьютерной отрасли отражена в финале, учитывающем стандарты — любая новая производственная разработка только тогда получает «законное» состояние, когда его контент фиксирован в соответствующем стандарте.

В компьютерных сетях идеологическое основание стандартизации — многоуровневый подход к разработке средств сетевого взаимодействия. На основе этого подхода была разработана стандартная семиуровневая модель открытого системного соединения, которые стали некоторым язык общего назначения сетевых специалистов.

Взаимодействующая организация между устройствами в сети — сложная задача. Как это известно, для решения о сложных задачах прием общего назначения — используется разложение, которое является разделом одной сложной задачи еще на некоторых simpl модулях задач. Процедура разложения включает точное определение функций каждого модуля, решая отдельную задачу, и взаимодействует через интерфейс промежуточный. Логическое упрощение задачи в результате достигнуто, но также и, есть возможность модификации отдельных модулей без изменения остающейся части системы.

В изображении (Приложение 1) показывают модель взаимодействия двух сайтов. От каждой стороны квитирование представлено четырьмя уровнями. Процедура взаимодействия этих двух сайтов может быть представлена в форме набора правила взаимодействия каждой пары соответствующие уровни обеих сторон involveds. Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которые сетевые компоненты, лежащие при одном обмене уровня, но в различных сайтах, вызывают как протокол.

Модули, которые реализуют протоколы смежных уровней и находятся в одном сайте, также взаимодействуют с друг другом согласно точно определенным правилам и посредством стандартизированных форматов сообщений. Это, как принимают, называет эти правила интерфейсом. Интерфейс определяет коммутируемый доступ служб, данных данным уровнем смежному уровню. В действительности, протокол и интерфейс выражают то же самое понятие, но это традиционно в сетях позади них, фиксировали различные контексты: протоколы определяют правила взаимодействия модулей одного уровня в различных сайтах, и интерфейсы — модули смежных уровней в одном сайте.

Средства каждого уровня должны завершить, сначала, собственный протокол, и во-вторых, интерфейсы со смежными уровнями.

Иерархически организованный коммутируемый доступ протоколов, достаточных для организации взаимодействия сайтов в сети, вызывают как штабель протоколов связи.

Это является четким, что тот же самый алгоритм может быть запрограммирован с различным уровнем эффективности. Таким же образом и у протокола может быть немного programm реализации. По этой причине при сравнении протоколов необходимо рассмотреть не только логику их работы, но также и качество programm решений. Кроме того, эффективность взаимодействия устройств в сети под влиянием качества всего набора протоколов, составляющих штабель, в частности функции между протоколами разных уровней — то, насколько рационально расположенный и интерфейсы промежуточный то, сколько хорошо указанные.

От этого, что протокол — соглашение, принятое двумя взаимодействующими установками, в этом случае два компьютера, работающие в сети, вообще, не следует за этим, это обязательно, является стандартным. Но практически при реализации сетей нацелены, чтобы использовать стандартные протоколы. Это может быть фирма, национальные или международные стандарты.

В начале восьмидесятых строка Международных организаций по стандартизации — ISO, ITU-T и некоторый другой — разработали модель, которая играла значительную роль в разработке сетей. Эту модель вызывают как открытая системная соединительная модель (Открытое Системное Соединение, OSI) или OSI модели. OSI модели определяет различные уровни функциональной совместимости систем, дает им стандартные имена и указывает, что функционирует, каждый уровень должен выполнить. OSI модели был разработан на основе широкого опыта, полученного при создании компьютерных сетей, в базовой глобальной переменной, в 70-ых годах.

В OSI модели (Приложение 1) квитирование совместно использует на семи уровнях: прикладной, представительный, сеанс, транспорт, сеть, образовывает канал и физический. Каждый уровень имеет дело с одним определенным аспектом взаимодействия сетевых устройств.

OSI модели представляет только системное квитирование, реализованное операционной системой, системными утилитами, системными аппаратными средствами. Модель не включает квитирование приложений конечных пользователей. Собственные протоколы взаимодействия реализации приложения, адресуясь к системным средствам. Поэтому необходимо дифференцировать уровень функциональной совместимости приложений и прикладного уровня.

В OSI модели отличаются два основных типа протоколов. В протоколах с объединенным установлением (с установлением соединения) перед обменом данными, отправитель и получатель должны установить сначала соединение и, были possiblly, чтобы выбрать некоторые параметры протокола, который они будут использовать в обмене данными. После конца диалога они должны прервать это соединение. Наушник — экземпляр взаимодействия, основанного на установлении соединения.

Вторая группа протоколов — протоколы без предварительного установления соединения (без установления соединения). Такие протоколы вызывают также дейтаграммными как протоколы. Отправитель просто передает сообщение, когда это готово.

Физический уровень (Физический уровень) имеет дело с передачей битов по физическим каналам связи, такому, например, как коаксиальный кабель, кабель витой пары, оптический кабель или цифра территориальный канал. Этот уровень затронут характеристиками физических сред передачи данных, таких как полоса передачи, шумовая неприкосновенность, волновое сопротивление и другие.

2. Протоколы передачи данных в телекоммуникационных системах

2.1 Стандартные стеки коммуникационных протоколов

В организации взаимодействия сайтов в локальных сетях доминирующая роль выведена к протоколу уровня канала. Однако тот уровень канала мог справиться с этой задачей, структура локальных сетей должна быть вполне указана так, например, самый популярный протокол уровня канала — Ethernet — вычислен для параллельного соединения всех сайтов сети к общему для них к шине — к сегменту коаксиального кабеля или иерархической древовидной структуре сегментов, сформированных повторителями. Протокол Маркерного кольца также вычислен для совершенно уверенного конфигурация — соединение компьютеров в форме логического кольца.

Последнее несколько лет, управляя к отказу от разделенных сред передачи данных в локальных сетях и в проход к приложению активных коммутаторов, какие конечные сайты зарегистрировались к отдельным коммуникационным строкам, было запланировано. В чистом состоянии такой подход предлагается в производственной разработке АТМ (Асинхронный Режим Передачи), и в производственной разработке (коммутировался) износ традиционных заголовков с переключенным префиксом: коммутируемый Ethernet, переключенное Маркерное кольцо, переключил FDDI, смешанный подход, комбинирующий разделенные и отдельные среды передачи данных, обычно используется. Чаще конечные сайты объединяются в маленьких разделенных сегментах посредством повторителей, и сегменты объединяются друг с другом посредством коммутируемой связи частного лица.

Есть также достаточно значимый тренд к использованию в традиционной производственной разработке так называемой микросегментации, когда даже конечные сайты объединяются сразу с каналами частного лица коммутатора. Такие сети получены более дорого разделенные или смешанные, но их производительность выше.

При использовании коммутаторов у традиционной производственной разработки был новый режим работы — (полнодуплексный) полный дуплекс. В разделенном сегменте станции всегда работают в половине дуплекса (полудуплексного) как в течение каждого момента времени сетевой адаптер станции, или передает данные, или принимает незнакомцев, но никогда не делает это одновременно. Это допустимо для всей производственной разработки локальных сетей, поскольку разделенные среды поддерживаются не только классическая производственная разработка локального Ethernet сетей, Маркерного кольца, FDDI, но также и всех новых — Быстрый Ethernet, 100VG-AnyLAN, Гигабитный Ethernet

В полнодуплексном режиме сетевой адаптер может передать одновременно данные в сети и принять от сети чьи-либо данные. Такой режим просто обеспечен в прямом соединение с мостом/коммутатором или маршрутизатором, поскольку ввод и вывод каждого порта такого устройства работают независимо друг от друга, всех с буфером фреймов.

Сегодня каждая производственная разработка локальных сетей приспособлена к работе как в полудуплексе, и полнодуплексных режимах. В этих режимах ограничения, наложенные для полной длины сети, по существу отличайтесь, таким образом, та же самая производственная разработка может позволить создавать довольно различные сети в зависимости от выбранного режима работы (который зависит от того, какие устройства используются для соединения сайтов — повторители или коммутаторы). Например, производственная разработка, Быстрый Ethernet позволяет создавать для половины дуплексных сетей в диаметре не больше, чем 200 метров, и для полнодуплексного режима ограничений на диаметр сети, не существует. Поэтому при сравнении различной производственной разработки необходимо взять, обязательно в возможность рассмотрения их работы в двух режимах.

Несмотря на появление новой производственной разработки, классические протоколы локального Ethernet сетей и Маркерного кольца в соответствии с прогнозами специалистов будут использоваться всюду все еще, по крайней мере, годы 5−10 в этом соединении, знание их подробных данных необходимо для успешного применения современного коммуникационного оборудования. Кроме того, некоторая современная производственная разработка высокого режима работы, такая как Быстрый Ethernet, Гигабитный Ethernet, в значительной степени сохраняет приемлемость с предшественниками.

Главное направление стандартизации в поле компьютерных сетей — стандартизация протоколов связи. Теперь в сетях значительное количество штабелей протоколов связи используется. Самыми популярными являются штабели: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet, SNA и OSI. Все эти штабели, кроме SNA в основе уровни — физический и канал, — используют те же самые хорошо стандартизированные протоколы Ethernet, Маркерное кольцо, FDDI и некоторого другого, которые позволяют использовать то же самое оборудование во всех сетях. Но на верхних уровнях все штабели работают над собственными протоколами. Эти протоколы часто не соответствуют к разделу, рекомендуемому OSI модели на уровнях. В частности функции сеанса и представительного уровня, как правило, объединены с прикладным уровнем. Такое несоответствие соединено тем OSI модели, появился как результат обобщения уже существующих и действительно используемых штабелей, скорее реверс.

Штабель TCP/IP был разработан по инициативе Министерства обороны США больше 20 лет назад для передачи экспериментального сетевого ARPAnet с другими сетями как коммутируемый доступ общих протоколов для неоднородной вычислительной среды. Большое содействие разработке штабеля TCP/IP, который получил заголовок на популярных протоколах IP и TCP, импортировало университет Беркли, реализовав протоколы штабеля в версии UNIX ОС. Популярность этой операционной системы привела к широкой циркуляции протоколов TCP, IP и других протоколов штабеля. Сегодня этот штабель используется для передачи компьютеров мирового информационного сетевого Интернета, и также в огромном номере корпоративных сетей.

Сложите TCP/IP в основе, уровень поддерживает все популярные стандарты уровней канала и физических: поскольку локальные сети — Ethernet, Маркерное кольцо, FDDI, для глобальной переменной — журналы операций на аналоге коммутировали и выбрали SLIP строк, РРР, протоколы территориальных сетей Х.25 и ISDN.

Основные протоколы штабеля, который назвал это, протоколы IP и TCP. Эти протоколы в спецификации OSI модели относятся к объединить в сеть и транспортировать уровни соответственно. IP обеспечивает пакетное продвижение на составной сети, и TCP гарантирует надежность своей поставки.

Поскольку много долгих использований лет в сетях различных стран и штабель организаций TCP/IP включили значительное количество протоколов прикладного уровня. Такие популярные протоколы относятся к ним, как протокол передачи FTP файлов, терминального telnet протокола эмуляции, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сетевого Интернета, гипертекстовых службах WWW службы и многих других вещей.

Сегодня штабель TCP/IP представляет один из самых широко распространенных штабелей транспортных протоколов компьютерных сетей. Действительно, только в сетевом Интернете это объединено приблизительно 10 миллионов компьютеров во всем мире, которые взаимодействуют с друг другом посредством штабеля протоколов TCP/IP.

Быстрый рост Интернета популярности привел и к изменениям в выравнивании сил в мире протоколов связи — протоколы TCP/IP, на которых это — созданный Интернет, начал ограничивать широко бесспорного лидера прошлых лет — IPX/SPX штабеля компании Novell.

Процесс формирования штабеля, который TCP/IP от лица штабеля номер один в любых типах сетей продолжает, и теперь любая промышленная операционная система, обязателен, включает programm реализацию этого штабеля в наборе поставки.

Хотя протоколы TCP/IP, неразрывно соединенные с Интернетом и каждой сильной средниками окна армадой компьютерных интернет-работ на основе этого штабеля, есть значительное количество локальных, корпоративных и территориальных сетей, которые непосредственно не являются Интернетом частей, в котором также используют ТСРДР протоколы. Чтобы отличить их от Интернета, эти сети называют сети TCP/IP, или простые сети IP.

Одна из особенностей производственной разработки TCP/IP является системой на гибких дисках адресации разрешения, легче по сравнению с другими протоколами аналогичного присвоения включать в Интернет сети другой производственной разработки. Это свойство также продвигает приложение штабеля TCP/IP для создания больших неоднородных сетей.

В штабеле очень экономно используются возможности TCP/IP многоадресных передач. Это свойство абсолютно необходимо работой на медленных каналах связи, характеристике для территориальных сетей.

Однако, так же как всегда, необходимо оплатить за полученные преимущества, и высокие требования к ресурсам и сложность администрирования сетей IP кажутся плата здесь. Мощные функциональные возможности протоколов штабеля требование TCP/IP о реализации высоких вычислительных затрат.

Система на гибких дисках адресации и отказа от многоадресных передач приводит к доступности в сети IP различных централизованных служб DNS типа, DHCP и и т. д. Каждая из этих служб направлена на улучшение администрирования сети включая на улучшении конфигурирования оборудования, но одновременно непосредственно требует устойчивого внимания от менеджеров.

2.2 Общая характеристика протоколов локальных сетей

В организации взаимодействия сайтов в локальных сетях доминирующая роль выведена к протоколу уровня канала. Однако тот уровень канала мог справиться с этой задачей, структура локальных сетей должна быть вполне указана так, например, самый популярный протокол уровня канала — Ethernet — вычислен для параллельного соединения всех сайтов сети к общему для них к шине — к сегменту коаксиального кабеля или иерархической древовидной структуре сегментов, сформированных повторителями. Протокол Маркерного кольца также разработан для соединения компьютеров в форме логического кольца.

Последнее несколько лет, управляя к отказу от разделенных сред передачи данных в локальных сетях и в проход к приложению активных коммутаторов, какие конечные сайты зарегистрировались к отдельным коммуникационным строкам, было запланировано. В чистом состоянии такой подход предлагается в производственной разработке АТМ (Асинхронный Режим Передачи), и в производственной разработке (коммутировался) износ традиционных заголовков с переключенным префиксом: коммутируемый Ethernet, переключенное Маркерное кольцо, переключил FDDI, смешанный подход, комбинирующий разделенные и отдельные среды передачи данных, обычно используется. Чаще конечные сайты объединяются в маленьких разделенных сегментах посредством повторителей, и сегменты объединяются друг с другом посредством коммутируемой связи частного лица.

Есть также достаточно значимый тренд к использованию в традиционной производственной разработке так называемой микросегментации, когда даже конечные сайты объединяются сразу с каналами частного лица коммутатора. Такие сети получены более дорого разделенные или смешанные, но их производительность выше.

При использовании коммутаторов у традиционной производственной разработки был новый режим работы — (полнодуплексный) полный дуплекс. В разделенном сегменте станции всегда работают в половине дуплекса (полудуплексного) как в течение каждого момента времени сетевой адаптер станции, или передает данные, или принимает незнакомцев, но никогда не делает это одновременно. Это допустимо для всей производственной разработки локальных сетей, поскольку разделенные среды поддерживаются не только классическая производственная разработка локального Ethernet сетей, Маркерного кольца, FDDI, но также и всех новых — Быстрый Ethernet, 100VG-AnyLAN, Гигабитный Ethernet.

В полнодуплексном режиме сетевой адаптер может передать одновременно данные в сети и принять от сети чьи-либо данные. Такой режим просто обеспечен в прямом соединение с мостом/коммутатором или маршрутизатором, поскольку ввод и вывод каждого порта такого устройства работают независимо друг от друга, всех с буфером фреймов.

Сегодня каждая производственная разработка локальных сетей приспособлена к работе как в полудуплексе, и полнодуплексных режимах. В этих режимах ограничения, наложенные для полной длины сети, по существу отличайтесь, таким образом, та же самая производственная разработка может позволить создавать довольно различные сети в зависимости от выбранного режима работы (который зависит от того, какие устройства используются для соединения сайтов — повторители или коммутаторы). Например, производственная разработка, Быстрый Ethernet позволяет создавать для половины дуплексных сетей в диаметре не больше, чем 200 метров, и для полнодуплексного режима ограничений на диаметр сети, не существует. Поэтому при сравнении различной производственной разработки необходимо взять, обязательно в возможность рассмотрения их работы в двух режимах.

Несмотря на появление новой производственной разработки, классические протоколы локального Ethernet сетей и Маркерного кольца в соответствии с прогнозами специалистов будут использоваться всюду все еще, по крайней мере, годы 5−10 в этом соединении, знание их подробных данных необходимо для успешного применения современного коммуникационного оборудования. Кроме того, некоторая современная производственная разработка высокого режима работы, такая как Быстрый Ethernet, Гигабитный Ethernet, в значительной степени сохраняет приемлемость с предшественниками.

3. Линии связи

3.1 Характеристика и типы линий связи

Линия связи состоит обычно из физической среды, на которой переданы электрический интеллектуальный сигнал, оборудование передачи данных и промежуточное оборудование. Синоним срока коммуникационная строка является сроком канал связи.

Физическая среда передачи данных (носитель) может представить кабель, который является коммутируемым доступом проводов, изоляцией и защитными конвертами и соединительными соединителями, и также наземной атмосферой или космосом, через который распространены электромагнитные волны.

В зависимости от среды передачи данных передачи строка разделены на следующее:

— Кабель (медь и оптическое волокно);

— Радио образовывает канал земля и спутниковая связь.

Кабельные строки представляют достаточно трудную конструкцию. Кабель состоит из проводников, завершенных в некоторых уровнях изоляции: электрический, электромагнитный, механический, и также, был possiblly, климатический. Кроме того, кабель может быть оборудован соединителями, позволяя ускорять ассоциацию к этому различного оборудования. В компьютерных сетях применены три основных кабельных типа: кабели на основе кабелей витой пары медных проводов, коаксиальных кабелей с медным ядром, и также кабелей оптоволокна.

Скрученную пару проводов вызывают как кабель витой пары. Кабель витой пары существует в экранированной альтернативе (STP), когда пара медных проводов окутана изоляционным экраном, и неэкранирована (UTP), когда изоляционная обертка отсутствует. Скручивание проводов сокращает агентство внешних шумов на законном сигнале, отправленном по кабелю.

Коаксиальный кабель имеет асимметричную конструкцию и состоит из внутреннего медного ядра, и оплетка разделила ядро уровнем изоляции. Есть некоторые типы коаксиального кабеля, различных характеристик и областей применения — для локальных сетей, для глобальных сетей, для кабельного телевидения и и т. д.

Кабель Оптоволокна состоит из тонкого стекловолокна (на 5−60 микрометров), на котором распространены световые сигналы. Это — самый качественный кабельный тип — это обеспечивает передачу данных в сверхвысокой скорости (к 10 Gbits и выше), и помимо этого лучше, чем другие типы trasmitting носителя обеспечивают защиту данных против внешних шумов.

Радио-земля каналов и спутниковая связь сформированы посредством отправителя и получателя радиоволн. В радио-каналах есть большой частотный диапазон. Диапазоны короткие, средние и длинные волны (Кбайт, СВ и ДВ), AM, названный также, располагаются AM как метод модуляции сигнала, используемого в них, обеспечивают дальнюю передачу, но на низком уровне потока данных. Более высокоскоростной каналы, работающие над диапазонами ультракоротких волн (УКВ), для которых модуляция частоты (FM), и также диапазоны супервысоких частот (микроволновая печь или микроволны характерны). По микроволновым печам диапазона сигналы (на более чем 4 ГГц) больше не отражаются ионосферой Земли и для устойчивой доступности отношения угла обзора между отправителем, и получатель требуется. Поэтому такие частоты используют или спутниковые каналы, или радио-релейные каналы, где это условие выполнено.

В компьютерных сетях почти сегодня применены все представленные типы физических сред передачи данных, но большинство perspectiv — оптическое волокно. На них сегодня находятся в работе обе соединительных линии больших территориальных сетей, и высокоскоростные коммуникационные строки локальных сетей. Популярная среда — также кабель витой пары, который характеризуется превосходным отношением качества, чтобы стоить, и также простота монтирования. Посредством кабеля витой пары обычно соединяют конечных подписчиков сетей на расстояниях до 100метров от концентратора. Спутниковые каналы и радиосвязь используются чаще, когда невозможно применить кабельную связь — например, в проходе канала через малонаселенный ландшафт или к передаче с мобильным пользователем сети, такую как драйвер грузовика, доктор, делающий обход, и и т. д.

К основным характеристикам передачи строки обращаются к:

— Характеристика амплитудной частоты;

— Полоса передачи;

— Затухание;

— Шумовая неприкосновенность;

— Пересеките наводки на строке около конца;

— Пропускная способность;

— Определенная стоимость.

Прежде всего инженер-разработчик компьютерной пропускной способности сети и надежность передачи данных как эти характеристики непосредственно влияют на производительность и надежность пробужденного сетевого интереса.

Пропускная способность и надежность — характеристики как коммуникационные строки, и метод передачи данных. Поэтому, если передачи метода (протокол) уже указаны, эти характеристики известны также.

Однако невозможно говорить о пропускной способности коммуникационной строки прежде для этого, протокол физического уровня указан. В таких случаях, когда только необходимо указать то, что из совокупности существующих протоколов может использоваться на данной строке, остающиеся характеристики строки, такие как полоса передачи, крест наводки, шумовая неприкосновенность и другие характеристики очень важны.

3.2 Стандарты кабелей

Кабель — достаточно трудный элемент, состоящий из проводников, экрана и уровней изоляции. В определенных случаях кабельный состав включает соединители, с которыми кабели справки присоединяются к оборудованию. Кроме того, для поддержки развертки перепереключения кабелей и оборудования различные электромеханические устройства назвали поперечные сечения, перекрестные поля или корпусы используются.

В компьютерных сетях применено кабельное выполнение к определенным стандартам, которое позволяет создавать кабельную систему сети кабелей и соединительных устройств различных поставщиков. Сегодня наиболее распространенные стандарты в мировой практике — следующий.

1. Американский стандарт EIA/TIA-568A, который был разработан объединенной силой этих нескольких организаций: ANSI, EIA/TIA и лабораторный Labs Андеррайтеров (UL).

2. Международный стандарт ISO/IEC 11 801.

3. Европейский стандарт EN50173.

При стандартизации кабелей принят protokolno-независимый подход. Это означает, что в стандартном комплекте оборудования, электрическом, оптическом и характеристики вращающего момента скорости, с которыми должен выполнить это или что кабельный тип или соединительный элемент — соединитель, перекрестное поле и и т. д. Однако данный кабель предназначен для того, какой протокол, стандарт не предусматривает. Поэтому невозможно получить кабель для протокола Ethernet или FDDI, необходимо знать просто, какие типы стандартных кабелей поддерживают протоколы Ethernet и FDDI.

Медь неэкранированный Utp кабель в зависимости от электрического и характеристик вращающего момента скорости разделена на 5 категорий.

Кабели категории 1 применены там, где требования к скорости передачи минимальны. Обычно это — кабель для цифры и аналоговой передачи речи и низкой скорости (к 20 Kbpses) передачи данных. До 1983 это там был основной кабельный тип для телефонного распределения.

Кабели категории 2 были применены впервые фирмой IBM при создании собственной кабельной системы. Основное требование к кабелям этой категории — возможность передать сигналы со спектром к 1 МГц.

Кабели категории 3 были стандартизированы в 1991, когда Стандарт телекоммуникационных кабельных систем был разработан для коммерческих зданий (EIA 568), «на котором основании тогда операционный стандартный EIA-568A был создан». Стандартный EIA 568 указал электрические характеристики кабелей категории 3 для частот по диапазону к 16 МГц, поддержке, таким образом, высокоскоростным сетевым приложениям. Кабель категории 3 предназначен и для передачи данных, и для речевой передачи. Подача скрутки проводов равна приблизительно 3 свертки на 1 футе (30,5 см). Кабели категории 3 теперь составляют основание многих кабельных систем зданий, в которых они используются для передачи и речи, и данных.

Кабели категории 4 представляют небольшую усовершенствованную альтернативу для кабелей категории 3. Кабели категории 4 обязаны противостоять тестам для частоты передачи сигнала 20 МГц и обеспечить повышенную шумовую неприкосновенность и низкую потерю распространения. Кабели категории 4 хорошо подход для приложения в системах с увеличенными расстояниями (к 135 метрам) и в Маркерном кольце сетей с пропускной способностью 16 Mbits. Практически редко используются.

Кабели категории 5 были особенно разработаны для поддержки высокоскоростных протоколов. Поэтому их характеристики определены по диапазону к 100 МГц. Большинство новых высокоскоростных стандартов ведется использованием кабеля витой пары 5 категорий. На этом кабеле протоколы на уровне потока данных 100 Mbits — FDDI, Быстрый Ethernet, l00VG-AnyLAN, и также более высокоскоростные протоколы — Гигабитный Ethernet для скорости 1000 Mbits (альтернативный Гигабитный Ethernet на кабеле витой пары категории 5 стал стандартом в июне 1999), работа. Кабель категории 5 прибыл в переключение к кабелю категории 3, и сегодня все новые кабельные системы больших зданий находятся в работе на этом кабельном типе (в комбинации с оптическим волокном).

Все Utp кабели независимо от их категории выпущены в 4-парной модификации. У каждой из четырех пар кабель есть определенный цвет и подача скрутки. Обычно два пара предназначены для передачи данных, и два — для речевой передачи.

Для соединения кабелей с ветвлениями оборудования и сокетами представитель RJ-45 используются соединители с 8 контактами, подобные нормальным телефонным разъемам. RJ-11.

Специальное место занято кабелями категорий 6 и 7, который отрасль начала выпускать скорее недавно. Для кабеля категории 6 характеристик 200 МГц, и для кабелей категории 7 — к 600 МГц определены к частоте. Кабели категории 7 экранируют обязательный, и и каждая пара, и весь кабель в целом. Кабель категории 6 может быть и экранирован, и неэкранирован. Основная цель этих кабелей — поддержка высокоскоростных протоколов на кабельных сегментах большей длины, чем Utp кабель категории 5. Некоторые специалисты сомневаются относительно потребности приложения кабелей категории 7, поскольку стоимость кабельной системы при их использовании получена соизмеримая сеть по стоимости с использованием кабелей оптоволокна, и характеристиками кабелей на основе оптоволокна выше.

Экранированная витая пара (STP) хорошо защищает переданные сигналы от внешних шумов, и также излучает электромагнитные режимы вне меньше, который защищает, поочередно, пользователей сетей от нездорового излучения. Доступность основанного экрана удорожает кабель также усложняет свою распорную деталь как выполнение требований качественного заземления. Экранированный кабель применен только к передаче данных, и речь на этом не передает.

3.3 Коаксиальные и волоконно-оптические кабели

Есть значительное количество типов коаксиальных кабелей, используемых в сетях различного типа — телефон, телевидение и компьютер. Основные типы и характеристики этих кабелей более низки, закончился.

RG 8 И RG 11 — «толстый» коаксиальный кабель, разработанный для Ethernet сетей l0Base-5. Имеет волновое сопротивление 50 омов и внешний диаметр 0,5 дюймов (приблизительно 12 MMS). У этого кабеля есть достаточно толстый внутренний проводник в диаметре 2,17 MMS, который обеспечивает хорошие механические и электрические характеристики. Но этот кабель является трудным для установки — он ужасно изогнут.

RG-58/U, RG 58 A/U и RG 58 C/U — варианты «тонкого» коаксиального кабеля для Ethernet сетей l0Base-2. У кабеля RG-58/U есть непрерывный внутренний проводник, и кабельный RG 58 A/U — многожильный. Кабельный RG 58 C/U передает транзитом «военное принятие». Все эти варианты кабеля имеют волновое сопротивление 50 омов, но обладают худшими механическими и электрическими характеристиками по сравнению с «толстым» коаксиальным кабелем. Тонкий внутренний проводник 0,89 MMS не так прочен, но обладает намного большей гибкостью, удобной при монтировании. Затухание в этом кабеле вводит выше, чем в «толстом» коаксиальном кабеле, который приводит к потребности, чтобы сократить кабельную длину для того, чтобы получить равного затухания в сегменте. Для соединения кабелей с оборудованием используется соединитель BNC типа.

RG 59 — кабель видения с волновым сопротивлением 75 омов. Это широко применено в кабельном телевидении.

Кабели оптоволокна состоят из центрального проводника света (суть) — стекловолокно, окруженное другим уровнем стекла — конверт, обладающий меньшим преломлением, индексирует, чем суть. Будучи распространенным на сути, лучи света не выходят для ее пределов, отражаемых от закрывающего уровня конверта. В зависимости от выделения преломления индексируют, и от значения диаметра ядра дифференцируйтесь:

— Многорежимное волокно с индексирует изменение шага преломлениямногомодовое, волокно с гладким изменением преломления индексируют

— Однорежимное волокно

Понятие «режим» представляет режим распространения ярких лучей во внутреннем ядре кабеля. В однорежимном кабеле (SMF) центральный проводник очень маленького диаметра используется соизмеримый свет с длиной волны — от 5 до 10 микронов. Таким образом фактически все лучи света распространены вдоль легкого руководства оптическая ось, не будучи отраженным от внешнего проводника. Полоса передачи однорежимного очень широкого кабеля — к сотням гигагерца на километре. Изготовление тонких качественных волокон для однорежимного кабеля представляет трудный технологический процесс, который делает однорежимный кабель, достаточно дорогой. Кроме того, достаточно трудно направить конус света к волокну такого маленького диаметра, не потеряв таким образом значительную часть его энергии.

В многорежимных кабелях (MMF) шире технологически, используются внутренние ядра, которые легче для создания. В стандартах указаны два наиболее распространенных многорежимных кабеля: микроны 62,5/125 и 50/125 микроны, где 62,5 микрона или 50 микронов — диаметр центрального проводника, и 125 микронов — диаметр внешнего проводника.

В многорежимных кабелях во внутреннем проводнике одновременно есть некоторые яркие лучи, отраженные от внешнего проводника под различными углами. Угол отражения луча вызывают как режим луча. В многорежимных кабелях с гладким изменением индексируют преломления, у режима распространения каждого режима есть более трудный символ.

У многорежимных кабелей есть больше узкой полосы прохода — от 500 до 800 MGTS/KM. Сужение полосы происходит из-за ярких энергетических потерь при отражениях, и также из-за интерференции лучей различных режимов.

От лица легких источников излучения в оптоволокне применены кабели:

LED;

Полупроводниковые лазеры.

Полупроводниковые лазеры как в таком маленьком диаметре оптоволокна яркий поток, создаваемый LED, это невозможно к прямому без больших потерь для волокна, применены к однорежимным кабелям только. Для многорежимных кабелей используется больше дешевых эмиттеров LED.

Лазерные эмиттеры работают над длинами волн 1300 и 1550 нанометров. Быстрая работа современных лазеров позволяет модулировать яркий поток с частотами 10 ГГц и выше. Лазерные эмиттеры создают когерентный поток света за счет того, чем потери в оптоволокне становятся меньше, чем при использовании несвязного потока LED.

Использование только несколько длин волн для информации передает в оптоволокне связанно с особенностью их характеристики амплитудной частоты. Поскольку эти дискретные длины волн строго объявили, что максимумы передачи питания сигнала, и для другого затухания волн в волокнах по существу выше наблюдаются.

Кабели оптоволокна соединяются с MIC соединителей оборудования, ST и SC.

Стоимость кабелей оптоволокна ненамного превышает стоимость кабелей на кабеле витой пары, однако проведение работ установки с оптоволокном управляет намного более дорого из-за трудового контента операций и высокой стоимости примененных средств монтажа. Так, ассоциация оптоволокна к соединителю требует проведение обрезки высокой точности волокна в плоскости строго перпендикулярной оси волокна, и также выполнения соединения трудной работой исправления, вместо сокращения, поскольку это становится для кабеля витой пары. Выполнение низкокачественных соединений резко сужает сразу полосу передачи кабелей оптоволокна и строк.