Дво- та багатопунктове сполучення.

Комунікаційна мережа - це сукупність вузлів та каналів зв'язку, які їх сполучають. Вузли мережі - для опрацювання та збереження даних. Канали зв'язку - для передавання. Комп'ютери сполучаються каналами зв'язку по-різному.

Спосіб сполучення комп'ютерів каналами зв'язку називають методом комутації. При комутації з використанням призначених каналів зв'язку між комп'ютерами налаштовують постійний канал зв'язку з фіксованою швидкістю передавання та смугою перепускання. Призначені канали можна встановити за дво- або багатопунктовою схемою.

• Двопунктове - це сполучення призначеним каналом двох комп'ютерів. Використовують у локальних і глобальних КМ для передавання великих обсягів даних.

• Багатопунктове - це сполучення трьох або більше комп'ютерів призначеним каналом. Сам канал експлуатують у режимі розподілу. Ефективність використання більша, ніж двопунктового. Багатопунктове застосовують тільки в локальних КМ, потребує спеціальних засобів керування розподілом каналу.

8. Методи комутації, їхня порівняльна характеристика та застосування.

Методи комутації – це способи сполучення комп'ютерів каналами зв'язку для передавання даних між ними. Виділяють методи із використанням призначених каналів зв’язку та методи сполучень з комутацією.

При комутації з використанням призначених каналів зв'язку між комп'ютерами налаштовують постійний канал зв'язку з фіксованою швидкістю та смугою перепускання. Розрізняють двопунктове - сполучення 2-х та багатопунктове – 3-х або більше комп'ютерів призначеним каналом.

У сполученнях з комутацією зв'язок відбувається за запитом. Виділяють сполучення з комутацією каналів та з проміжним зберіганням.

При комутації каналів між двома комп'ютерами налаштовується канал зв'язку, який має фіксовану смугу перепускання та швидкість передавання. Після завершення передавання канал руйнується. НП, робота телефонної мережі. Недоліки: тривалий час налаштування сполучень, неефективність використання каналу, якщо навантаження мале і нерівномірне. Використовують там, де треба передавати дані через модем і телефонну мережу.

Під час передавання даних з проміжним зберіганням інформація затримується, накопичується та аналізується в проміжних вузлах передавання, де є буфери для запам'ятовування інформації, процесори для її опрацювання. Треба керувати потоком. Серед методів з проміжним зберіганням розрізняють комутацію повідомлень та комутацію пакетів.

При комутації повідомлень - повідомлення передається як одне ціле, може мати великий обсяг, тому потрібно великі буфери; можуть бути тривалі затримки передавання. Застосовують рідко.

У методі комутації пакетів повідомлення поділяється на пакети. Кожен пакет передається незалежно від інших. Метод гнучкий, ефективний, найпоширеніший. Поділяється на метод комутації віртуальних каналів та метод передавання данограм.

При методі віртуальних каналів спочатку налагоджується віртуальний канал, яким потім надходять пакети, що мають в адресі тільки номер каналу. Після закінчення канал розпадається.

При передаванні данограм повідомлення поділяють на окремі пакети – данограми, які містять адреси відправника та одержувача. Їх нумерують та передають окремо. Одержувач формує з них повідомлення. Данограми потребують більшого аналізу в проміжних вузлах передавання, ніж пакети віртуальних каналів. Але їх можна передавати різними маршрутами одночасно, зменшуючи тривалість передавання всього повідомлення.

Виділяють три сфери застосування різних методів комутації: якщо навантаження невеликі, то ефективне використання комутації пакетів, для середніх - ефективна комутація каналів, а для великих та постійних - призначений канал.

9. Середовища передавання у комп’ютерних мережах.

Середовища передавання у КМ мають такі техніко-експлуатаційні характеристики: час і швидкість поширення сигналів, вартість, швидкість загасання сигналу на одиницю довжини кабелю з урахуванням його частоти, опір одного метра, маса одного метра, завадостійкість у різних навколишніх середовищах, електромагнітне випромінювання в довкілля. Серед цих характеристик та параметрів визначають загальні, наприклад, швидкість передавання, завадостійкість, випромінювання, вартість, а також специфічні, властиві тільки конкретному типу середовища передавання.

У КМ можна використовувати такі середовища передавання: ефірні (передавання відбувається без використання кабелів, поділяють на радіо -, інфрачервоні, ультракороткохвильові, мікрохвильові, лазерні), коаксіальний кабель (висока швидкість передавання, завадостійкість, довговічність, помірна вартість; є широко- та вузькосмугові), волоконно-оптичний кабель (одномодові з використанням лазерів та багатомодові, що працюють із світлодіодами), скручена пара (типи: незахищена, фольгована, екранована; є головним середовищем передавання для ЛМ).

10. Ефірні середовища. Коаксіальні кабелі. Волоконно-оптичний кабель.

Ефірні середовища: передавання без використання кабелів. Поділяють на радіо-, інфрачервоні, ультракороткохвильові, мікрохвильові, лазерні.

Радіоканал формується на певній частоті-носію, інформація передається за допомогою модульованого радіосигналу, швидкість 20-150 Кбіт/с, середня вартість, чутливий до радіозавад, працює тільки в межах радіодосяжності. Використовують в пересувних станціях.

В інфрачервоному каналі сигнали інфрачервоних частот передають малогабаритні передавачі та приймають чутливі приймачі. Працює в межах прямої оптичної видимості. Нечутливий до електромагнітних завад. Відстань між станціями до 3 км, швидкість 2-4 Мбіт/с. Приймачі та передавачі дешеві. Недоліки: недовговічність апаратури, велике загасання сигналів при поганій прозорості повітря.

Ультракороткохвильовий канал - потрібна спеціальна апаратура. Передавання відбувається у широкому діапазоні частот. Можна створити велику кількість каналів. Відстань до 1,5 км, швидкість 20-40 Мбіт/с. Переваги: мала потужність апаратури, наявність великої кількості каналів, можливість роботи в умовах поганої та непрямої видимості.

Мікрохвильовий канал - сигнали випромінюють спеціальні лазери, а приймають фотоприймачі. Добре працює в зоні прямої видимості. Відстань 15-20 км, швидкість до 20 Гбіт/с. Апаратура дорога і недосконала.

Коаксіальний кабель: висока швидкість передавання, завадостійкість, довговічність, помірна вартість.Будова – ізоляція, екран, ізоляційна оболонка, центральна жила з міді або алюмінію. Є широкосмугові (для аналогового широкосмугового передавання, швидкість 300-3000 Мбіт/с) та вузькосмугові (для цифрового передавання, швидкість 80 Мбіт/с). Часто вживають у ЛМ коаксіальні кабелі RG-8 (товстий Ethernet) та RG-59 (тонкий Ethernet). У сфері магістральних сполучень їх витісняють волоконно-оптичні кабелі, які мають більшу смугу перепускання та менші втрати сигналу, а у локальних підсистемах - дешевша скручена пара. Але широкосмугові коаксіальні кабелі мають ширшу смугу перепускання, ніж скручена пара, вони дешевші, ніж волоконно-оптичні, їх широко застосовують оператори кабельного телебачення, а також у відеосистемах.

Волоконно-оптичний кабель: будова – вторинне покриття, первинне покриття, оболонка, серцевина із скловолокна. ВОК позначають як сукупність діаметрів серцевини та оболонки (у мікрометрах), нп, 9/125. Д ва типи: одномодові (діаметр серцевини 5-10 мкм, найменше загасання сигналу, для генерування світла використовують лазери) та багатомодові (діаметр серцевини 50-140 мкм, працює зі світлодіодами, дорожчі, більше загасання та меншу відстань передавання). Застосовують для магістралей ГМ та ЛМ, міжповерхових з'єднань, в умовах сильних електромагнітних завад.

11. Скручена пара. Сертифікація кабелів.

Скручена пара: час поширення сигналу 8-12 нс/м. Загасання сигналу до 28 дБ на 100 м за частоти 10 МГц. Канал найдешевший для прокладання. Є головним середовищем передавання для ЛМ.

Типи скручених пар: незахищена UTP (8 мідних дротів, скручені попарно в спільній ізоляції, найдешевша, є проблеми з електромагнітною сумісністю); фольгована незахищена FTP (спільний екран з фольги та дренажний дріт), екранована STP (екран з металевої сітки) та їхні комбінації. Екрановані та фольговані мають ширший частотний діапазон передавання і максимальну швидкість, менше електромагнітне випромінювання порівняно з незахищеними, але дорожчі і складніші в прокладанні та узгодженні параметрів.

Сертифікація. Стандартизацією кабелів займаються Інститут інженерів електроніків та електротехніків, Асоціація електронної промисловості, а сертифікацією - незалежні лабораторії.

Кабелі сертифікують щодо електричної безпеки і за технічними параметрами. Поділяють на 7 категорій, які визначені відповідними стандартами. Головні стандарти: міжнародний, американський та європейський, прийнятий 1995.

Відмінності: Американські організації визначають категорію за параметрами, які повинна задовольняти кабельна система. Європейські розглядають класи застосувань, які експлуатують цю кабельну систему, та їх вимоги до параметрів передавання. В американському стандарті якщо кабель та роз’єднувачі мають однакову категорію, то їх система також буде мати цю категорію. У європейському замість категорії - клас (D - аналог 5-ї категорії, Е – 6-ї, F – 7-ї). На відповідність класу тестують зібране з'єднання. Можна будувати системи із складових різних категорій та обминати деякі обмеження стандартів.

Категорію кабелю визначають за його параметрами. Крім загальних (частота, швидкість передавання) є і специфічні: загасання сигналу, зворотні втрати, перехресні завади, співвідношення загасання і перехресних завад.

Кожен параметр описано у стандартах та технічних бюлетенях. НП, для мережі Gigabit Ethernet, де передавання відбувається кількома дротами одночасно, нормою є перехресні завади та сумарна перехресна завада.

12. Структурна схема ланки передавання. Кодування та модуляція. Характеристика завад у каналі зв’язку.

Ланка, або канал передавання - це сукупність програмно-технічних засобів та фізичного середовища передавання, призначених для передавання сигналу даних. Ланка складається з: 1. фізичного середовища передавання та роз'єднувачів (фізичного каналу); 2. пристроїв спряження - засобів перетворення цифрових даних, які виробляє комп'ютер, у сигнал даних та навпаки; засоби керування ланкою даних.

Є різні типи каналів. НП, у США канал Т3 має перепускну здатність 45 Мбіт/с. У Європі йому відповідає канал Е3 з перепускною здатністю 35 Мбіт/с.

Типи передавання: симплексне - передавання в одному напрямі; напівдуплексне - передавання по черзі в прямому та зворотному напрямах; дуплексне - одночасно в прямому та зворотному напрямах.

Пристрій спряження виконує кодування (декодування) та модуляцію (демодуляцію). Кодування – це перетворення цифровою коду, що надходить від комп'ютера, для зручності передавання, збільшення швидкості, зменшення електромагнітного випромінювання.

Модуляція - процес переходу від кодового сигналу до сигналу даних. Є 2 види. При модуляції гармонічних коливань носіями є гармонічні коливання струму або напруги. У комп'ютерних мережах використовують фазову або частотну. В імпульсній модуляції носієм є послідовність імпульсів. Розрізняють амплітудно-імпульсну, широтно-імпульсну, фазово-імпульсну та частотно-імпульсну модуляції. Для передавання даних магістральними телефонними каналами застосовують імпульсно-кодову модуляцію.

Для передавання даних використовують модеми, адаптери, лінійні контролери.

На фізичний канал передавання впливають завади. НП, природне та штучне електромагнітне випромінювання створює завади: спотворює сигнал, призводить до зменшення швидкості. Є завади регулярні (можна повністю поновити початковий сигнал), флуктуаційні (накладання великої кількості завад з різних джерел), імпульсні (коли завада створює імпульс, амплітуда якого наближена до величини сигналу, що передається). З впливом завад борються на фізичному та канальному рівнях протоколу, у тому числі засобами керування каналом передавання даних.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: