Predavanje br. 8
Karakteristike informacionih kanala
Informacioni kanal se takođe može okarakterisati sa tri odgovarajuća parametra: vremenom korišćenja kanala T k, propusni opseg frekvencija koje kanal prenosiF k, i dinamički raspon kanalaDkkarakterišući njegovu sposobnost da prenosi različite nivoe signala.
Količina se zove kapacitet kanal.
Neizobličen prijenos signala moguć je samo ako se jačina signala „uklapa“ u kapacitet kanala.
dakle, opšte stanje koordinacija signala sa kanalom za prenos informacija određena je relacijom
Međutim, relacija izražava neophodan, ali ne i dovoljan uslov za usklađivanje signala sa kanalom. Dovoljan uslov je saglasnost o svim parametrima:
Za informacijski kanal koriste se sljedeći koncepti: brzina unosa informacija, brzina prijenosa informacija i kapacitet kanala.
Pod brzinom unosa informacija (protok informacija) I ( X ) razumjeti prosječnu količinu informacija unesenih iz izvora poruke u informacijski kanal po jedinici vremena. Ova karakteristika izvora poruke određena je samo statističkim svojstvima poruka.
Brzina prijenosa informacija I ( Z , Y ) – prosječna količina informacija koje se prenose putem kanala u jedinici vremena. Zavisi od statističkih svojstava emitovanog signala i od svojstava kanala.
Širina pojasa C – najveća teoretski moguća brzina prijenosa informacija za dati kanal. Ovo je karakteristika kanala i ne zavisi od statistike signala.
Kapacitet informacionog kanala određuju dva parametra: dubina bita i frekvencija. To je proporcionalno njihovom proizvodu.
Dubina bita pozvao maksimalni iznos informacije koje se mogu istovremeno postaviti u kanal.
Frekvencija pokazuje koliko puta se informacija može staviti u kanal unutar jedinice vremena.
Kapacitet mail kanala je ogroman. Dakle, kada šaljete, na primjer, laserski disk poštom, možete istovremeno postaviti više od 600 MB informacija u kanal. Istovremeno, frekvencija kanala pošte je vrlo niska - pošta se uklanja iz kutija najviše pet puta dnevno.
Telefonski informativni kanal je jednobitni: istovremeno se duž telefonske žice može poslati ili jedinica (struja, impuls) ili nula. Frekvencija ovog kanala može doseći desetine i stotine hiljada ciklusa u sekundi. Ovo svojstvo telefonske mreže omogućava da se koristi za komunikaciju između računara.
Sa ciljem najviše efektivna upotreba informacijskog kanala, moraju se preduzeti mjere kako bi se osiguralo da brzina prijenosa informacija bude što bliža kapacitetu kanala. Istovremeno, brzina unosa informacija ne bi trebala prelaziti kapacitet kanala, inače se sve informacije neće prenositi preko kanala.
Ovo je glavni uslov za dinamičku koordinaciju izvora poruke i kanala informacija.
Jedno od glavnih pitanja u teoriji prenosa informacija je utvrđivanje zavisnosti brzine i kapaciteta prenosa informacija o parametrima kanala i karakteristikama signala i smetnji. Ova pitanja je prvi duboko proučavao K. Shannon.
1. Metode za povećanje otpornosti na buku
Osnova svih metoda za povećanje otpornosti informacionih sistema na buku je korišćenje određenih razlika između korisnog signala i smetnji. Stoga su za borbu protiv smetnji neophodne a priori informacije o svojstvima smetnje i signala.
Trenutno je poznat veliki broj načina za povećanje otpornosti sistema na buku. Pogodno je ove metode podijeliti u dvije grupe.
Igrupa – na osnovu izbora načina prenosa poruke.
IIgrupa – povezana sa konstrukcijom prijemnika otpornih na buku.
Jednostavan i primjenjiv način za povećanje otpornosti na buku je povećanje omjera signal-šum povećanjem snage predajnika. Ali ova metoda možda neće biti ekonomski isplativa, jer je povezana sa značajnim povećanjem složenosti i cijene opreme. Osim toga, povećanje snage prijenosa je praćeno povećanjem ometajućeg efekta datog kanala na druge.
Važan način za povećanje otpornosti na buku kontinuiranog prijenosa signala je racionalan izbor tipa modulacije signale. Korišćenjem tipova modulacije koji obezbeđuju značajno proširenje frekvencijskog opsega signala, moguće je postići značajno povećanje otpornosti na buku prenosa.
Radikalan način povećanja otpornosti na buku diskretnog prijenosa signala je korištenje specijalni kodovi protiv ometanja . U ovom slučaju, postoje dva načina za povećanje otpornosti kodova na buku:
1. Odabir metoda prijenosa koji pružaju manju vjerovatnoću oštećenja koda;
2. Povećanje korektivnih svojstava kodnih kombinacija. Ovaj put je povezan sa upotrebom kodova koji omogućavaju otkrivanje i uklanjanje izobličenja u kombinacijama kodova. Ova metoda kodiranja povezana je sa uvođenjem dodatnih, redundantnih simbola u kod, što je praćeno povećanjem vremena prijenosa ili frekvencije prijenosa kodnih simbola.
Povećana otpornost na buku prijenosa može se postići i ponovnim slanjem iste poruke. Na strani koja prima primljene poruke se upoređuju i one sa najvećim brojem podudaranja se prihvataju kao istinite. Da bi se eliminisala nesigurnost prilikom obrade primljenih informacija i osigurala selekcija prema kriterijumu većine, poruka se mora ponoviti najmanje tri puta. Ova metoda povećanja otpornosti na buku povezana je s povećanjem vremena prijenosa.
Sistemi sa ponovljenim prenosom diskretnih informacija dijele se na sisteme sa grupnim sumiranjem, u kojima se poređenje vrši kombinacijama koda, i sisteme sa zbrajanjem karakter po znak, u kojima se poređenje vrši simbolima kodnih kombinacija. Skeniranje karaktera po znak je efikasnije od grupne provjere.
Tip sistema u kojem se povećana otpornost na buku postiže povećanjem vremena prenosa su sistemi sa povratne informacije. Ako postoje izobličenja u poslanim porukama, informacije koje stižu obrnutim kanalom osiguravaju da se prijenos ponovi. Prisustvo povratnog kanala dovodi do komplikacije sistema. Međutim, za razliku od sistema sa ponavljanjem prenosa, u sistemima sa povratnom spregom ponavljanje prenosa će se odvijati samo ako se detektuju izobličenja u prenošenom signalu, tj. čini se da je redundancija manje generalno.
Prijem otporan na buku sastoji se od upotrebe redundantnosti, kao i apriornih informacija o signalima i smetnjama, kako bi se problem prijema riješio na optimalan način: detektovanje signala, razlikovanje signala ili vraćanje poruka. Trenutno se aparat statističke teorije odlučivanja široko koristi za sintezu optimalnih prijemnika.
Greške prijemnika se smanjuju kako se povećava odnos signal-šum na ulazu prijemnika. U tom smislu, primljeni signal se često prethodno obrađuje kako bi se povećao odnos korisne komponente prema smetnji. Takve metode predprocesiranja signala uključuju SHOW metodu (kombinaciju širokopojasnog pojačala, limitera i uskopojasnog pojačala), odabir signala po trajanju, metodu kompenzacije smetnji, metodu filtriranja, metodu korelacije, metodu akumulacije itd.
2. Savremena tehnička sredstva za razmjenu podataka i oprema za formiranje kanala
Prijemnik može biti kompjuter, terminal ili neka vrsta digitalnog uređaja.
Da bi se osigurao prijenos informacija sa računara na komunikaciju
To može biti datoteka baze podataka, tabela, odgovor na upit, tekst ili slika.
Za slanje poruka na kompjuterske mreže Koriste se različite vrste komunikacijskih kanala. Najčešći su namjenski telefonski kanali i posebni kanali za prijenos digitalnih informacija. Koriste se i radio kanali i kanali satelitske komunikacije.
LAN-ovi se izdvajaju po ovom pitanju, gdje se žice upredene parice, koaksijalni kabel i optički kabel koriste kao prijenosni medij.
Da bi se osigurao prijenos informacija iz računara u komunikacijsko okruženje, potrebno je uskladiti signale internog interfejsa računara sa parametrima signala koji se prenose komunikacijskim kanalima. U tom slučaju mora se izvršiti i fizičko usklađivanje (oblik, amplituda i trajanje signala) i kodno podudaranje.
Tehnički uređaji, koje obavljaju funkcije uparivanja računara sa komunikacijskim kanalima nazivaju se adapteri ili mrežni adapteri. Jedan adapter omogućava uparivanje sa računarom jednog komunikacionog kanala. Pored jednokanalnih adaptera, koriste se i višekanalni uređaji - multipleksori za prenos podataka ili jednostavno multipleksori.
Multiplekser za prenos podataka – uređaj za povezivanje računara sa više komunikacionih kanala.
Multiplekseri za prenos podataka korišćeni su u sistemima za teleprocesiranje - prvi korak ka stvaranju računarskih mreža. Kasnije, s pojavom mreža složenih konfiguracija i velikog broja pretplatničkih sistema, počeli su se koristiti posebni komunikacijski procesori za implementaciju funkcija sučelja.
Kao što je ranije spomenuto, da bi se digitalna informacija prenijela putem komunikacijskog kanala, potrebno je tok bitova pretvoriti u analogne kanale, a kada primate informacije iz komunikacijskog kanala u računar, izvršiti suprotnu radnju - pretvoriti analogne signale u tok bitova koje računar može obraditi. Takve transformacije se izvode posebnim uređajem - modem.
Modem– uređaj koji vrši modulaciju i demodulaciju informacionih signala prilikom njihovog prenosa sa računara na komunikacioni kanal i prilikom prijema u računar iz komunikacijskog kanala.
Najskuplja komponenta računarske mreže je komunikacioni kanal. Stoga, prilikom izgradnje većeg broja računalnih mreža, pokušavaju uštedjeti na komunikacijskim kanalima prebacivanjem više internih komunikacijskih kanala na jedan eksterni. Za obavljanje funkcija prebacivanja koriste se posebni uređaji - čvorišta.
Hub– uređaj koji prebacuje više komunikacijskih kanala u jedan putem frekvencijske podjele.
U LAN-u, gdje je fizički medij za prijenos kabel ograničene dužine, koriste se posebni uređaji za povećanje dužine mreže - repetitori.
Repeater– uređaj koji osigurava očuvanje oblika i amplitude signala kada se prenosi na daljinu veću od one koju pruža ova vrsta fizičkog medija za prijenos.
Postoje lokalni i daljinski repetitori. Lokalno repetitori vam omogućavaju povezivanje fragmenata mreže koji se nalaze na udaljenosti do 50 m, i daljinski– do 2000 m.
Pročitajte također:
|
Topologija Sistem odnosa između komponenti Windows mreža. Kada se primeni na replikaciju Active Directory, topologija se svodi na skup veza koje koriste kontroleri domena za međusobnu komunikaciju.
(1) Računarske mreže implementiraju obradu informacija M204, M205
paralelno
lokalni
●distribuirano
dvosmjerno
(1) Adresa web stranice za pregled u pretraživaču počinje sa:
LAN KOMBINACIJA
Razlozi za kombinovanje LAN-ova
LAN sistem kreiran u određenoj fazi razvoja vremenom prestaje da zadovoljava potrebe svih korisnika i tada se javlja problem njegovog proširenja. funkcionalnost. Možda će biti potrebno kombinovati u okviru kompanije različite LAN mreže koje su se pojavile u različitim odeljenjima i filijalama u različito vreme, barem da bi se organizovala razmena podataka sa drugim sistemima. Problem proširenja mrežne konfiguracije može se riješiti kako unutar ograničenog prostora tako i pristupom vanjskom okruženju.
Želja za pristupom određenim informacijskim resursima može zahtijevati povezivanje LAN-a na mreže višeg nivoa.
U najjednostavnijoj verziji, LAN konsolidacija je neophodna za proširenje mreže u cjelini, ali su tehničke mogućnosti postojeće mreže iscrpljene, a novi pretplatnici se ne mogu povezati na nju. Možete kreirati samo drugi LAN i kombinovati ga sa postojećim, koristeći jedan od metoda navedenih u nastavku.
Metode za kombinovanje LAN-ova
Most. Najjednostavnija opcija za kombinovanje LAN-a je kombinovanje identičnih mreža unutar ograničenog prostora. Fizički medij za prijenos nameće ograničenja na dužinu mrežnog kabela. U okviru dozvoljene dužine gradi se segment mreže - segment mreže. Za kombinovanje mrežnih segmenata koriste se mostovi.
Most- uređaj koji povezuje dvije mreže koristeći iste metode prijenosa podataka.
Mreže koje most povezuje moraju imati iste mrežne nivoe kao i model interakcije otvorenog sistema, niži nivoi mogu imati neke razlike.
Za mrežu personalni računari bridge - poseban računar sa posebnim softverom i dodatnom opremom. Most može povezati mreže različitih topologija, ali pod istim tipom mrežnih operativnih sistema.
Mostovi mogu biti lokalni ili udaljeni.
Lokalno Mostovi povezuju mreže koje se nalaze u ograničenom području unutar postojećeg sistema.
Izbrisano Mostovi povezuju geografski disperzovane mreže koristeći eksterne komunikacione kanale i modeme.
Lokalni mostovi se, pak, dijele na unutrašnje i vanjske.
Domaći mostovi se obično nalaze na jednom od računara date mreže i kombinuju funkciju mosta sa funkcijom pretplatničkog računara. Proširenje funkcija vrši se ugradnjom dodatne mrežne kartice.
Eksterni mostovi uključuju upotrebu posebnog računara sa posebnim softverom za obavljanje svojih funkcija.
Ruter (ruter). Složena mreža, koja predstavlja vezu više mreža, zahtijeva poseban uređaj. Zadatak ovog uređaja je slanje poruke primaocu na željenoj mreži. Ovaj uređaj se zove m ruter.
Ruter ili ruter je uređaj koji povezuje mreže različitih tipova, ali koristi isti operativni sistem.
Ruter obavlja svoje funkcije na mrežni nivo, tako da ovisi o komunikacijskim protokolima, ali ne ovisi o vrsti mreže. Koristeći dvije adrese - mrežnu adresu i adresu domaćina, ruter jedinstveno bira određenu mrežnu stanicu.
Primjer 6.7. Potrebno je uspostaviti vezu sa pretplatnikom telefonske mreže koji se nalazi u drugom gradu. Prvo se bira adresa telefonske mreže ovog grada - pozivni broj. Zatim - adresa čvora ove mreže - telefonski broj pretplatnik Funkcije Ruter izvodi PBX oprema.
Ruter takođe može izabrati najbolji put za slanje poruke mrežnom pretplatniku, filtrira informacije koje prolaze kroz njega, šaljući jednoj od mreža samo one informacije koje su mu adresirane.
Pored toga, ruter omogućava balansiranje opterećenja u mreži preusmjeravanjem tokova poruka preko slobodnih komunikacijskih kanala.
Gateway. Za kombinovanje LAN-ova potpuno različitih tipova, koji rade koristeći značajno različite protokole, obezbeđeni su posebni „uređaji - kapije.
Gateway je uređaj koji vam omogućava da organizirate razmjenu podataka između dvije mreže koristeći različite komunikacijske protokole.
Gateway obavlja svoje funkcije na nivoima iznad nivoa mreže. Ne ovisi o korištenom mediju za prijenos, već o korištenim protokolima za razmjenu podataka. Gateway se obično pretvara između dva protokola.
Koristeći gatewaye, možete povezati lokalnu mrežu sa glavnim računarom, kao i povezati lokalnu mrežu sa globalnom.
Primjer 6.8. Potrebno je objediniti lokalne mreže koje se nalaze u različitim gradovima. Ovaj problem se može riješiti korištenjem globalne mreže podataka. Takva mreža je mreža za komutaciju paketa zasnovana na X.25 protokolu. Koristeći gateway, lokalna mreža je povezana na X.25 mrežu. Gateway obavlja potrebne konverzije protokola i osigurava razmjenu podataka između mreža.
Mostovi, ruteri, pa čak i gateway-i su konstruisani u obliku ploča koje se ugrađuju u računare. Svoje funkcije mogu obavljati kako u načinu potpuno razdvajanja funkcija, tako i u načinu kombinovanja sa funkcijama radne stanice računalne mreže.
(1) Računar koji ima 2 mrežne kartice i dizajniran je za povezivanje mreža naziva se:
Router
Pojačalo
Prekidač
(1) Uređaj koji prebacuje više komunikacijskih kanala u jedan po frekvencijskoj podjeli naziva se...
repetitor
●hub
multiplekser za prenos podataka
HARDVERSKA IMPLEMENTACIJA PRENOSA PODATAKA
Metode prenošenja digitalnih informacija
Digitalni podaci se prenose duž provodnika promjenom trenutnog napona: nema napona - "O", napon prisutan - "1". Postoje dva načina za prijenos informacija putem fizičkog medija za prijenos: digitalni i analogni.
napomene: 1. Ako svi pretplatnici računarske mreže prenose podatke preko kanala na istoj frekvenciji, takav kanal se naziva uskopojasni(prolazi jednu frekvenciju).
2. Ako svaki pretplatnik radi na svojoj frekvenciji na jednom kanalu, onda se takav kanal naziva širokopojasni(prolazi mnoge frekvencije). Upotreba širokopojasnih kanala omogućava vam da uštedite na njihovoj količini, ali komplikuje proces upravljanja razmjenom podataka.
At digitalni ili uskopojasni način prenosa(Slika 6.10) podaci se prenose u svom prirodnom obliku na jednoj frekvenciji. Uskopojasna metoda omogućava prijenos samo digitalnih informacija, osigurava da samo dva korisnika mogu koristiti prijenosni medij u bilo kojem trenutku i omogućava normalan rad samo na ograničenoj udaljenosti (dužina komunikacijske linije ne veća od 1000 m). Istovremeno, uskopojasni način prijenosa pruža velike brzine razmjene podataka - do 10 Mbit/s i omogućava vam da kreirate lako konfigurabilne računarske mreže. Ogromna većina lokalnih mreža koristi uskopojasni prijenos.
Rice. 6.10. Digitalni način transferi
Analog Metoda prenosa digitalnih podataka (slika 6.11) omogućava širokopojasni prenos putem upotrebe signala različitih nosećih frekvencija u jednom kanalu.
Metodom analognog prijenosa kontroliraju se parametri signala noseće frekvencije za prijenos digitalnih podataka preko komunikacijskog kanala.
Signal noseće frekvencije je harmonijska oscilacija opisana jednadžbom: "
A r =A r max sin(atf+9 0),
gdje je Xmax amplituda oscilacija; frekvencija kooscilacije; t- vrijeme; f 0 - početna faza oscilacija.
Možete prenijeti digitalne podatke preko analognog kanala kontroliranjem jednog od parametara signala noseće frekvencije: amplitude, frekvencije ili faze. Budući da je potrebno prenijeti podatke u binarnom obliku (niz jedinica i nula), mogu se predložiti sljedeće metode upravljanja (modulacija): amplituda, frekvencija, faza.
Najlakši način za razumijevanje principa je amplituda modulacija: "O" - nema signala, tj. nema oscilacija frekvencije nosioca; "1" - prisustvo signala, tj. prisustvo oscilacija frekvencije nosioca. Ima oscilacija - jedan, nema oscilacija - nula (slika 6.11 A).
Frekvencija modulacija uključuje prijenos signala 0 i 1 na različitim frekvencijama. Kada se krećete od 0 do 1 i od 1 do 0, signal frekvencije nosioca se mijenja (slika 6.116).
Najteže je razumjeti faza modulacija. Njegova suština je da se pri kretanju od 0 do 1 i od 1 do 0 mijenja faza oscilacija, tj. njihov smjer (slika 6.11 V).
U hijerarhijskim mrežama visokog nivoa - globalnim i regionalnim - takođe se koristi širokopojasni prijenos, koji omogućava da svaki pretplatnik radi na svojoj frekvenciji unutar jednog kanala. Ovo omogućava interakciju velike količine pretplatnika na visokim brzinama prijenosa podataka.
Širokopojasni prenos omogućava kombinovanje prenosa digitalnih podataka, slike i zvuka u jednom kanalu, što je neophodan zahtev savremenih multimedijalnih sistema.
Primjer 6.5. Tipičan analogni kanal je telefonski kanal. Kada pretplatnik podigne slušalicu, čuje ujednačen zvučni signal - to je signal frekvencije nosioca. Budući da se nalazi u opsegu audio frekvencija, naziva se tonski signal. Za prenos govora preko telefonskog kanala potrebno je kontrolisati signal noseće frekvencije - modulirati ga. Zvukovi koje prima mikrofon pretvaraju se u električne signale, koji zauzvrat moduliraju signal noseće frekvencije. Prilikom prijenosa digitalnih informacija, upravljanje se vrši informacijskim bajtovima - nizom jedinica i nula.
Hardver
Da bi se osigurao prijenos informacija iz računara u komunikacijsko okruženje, potrebno je uskladiti signale internog interfejsa računara sa parametrima signala koji se prenose komunikacijskim kanalima. U ovom slučaju mora se izvršiti i fizičko usklađivanje (oblik, amplituda i trajanje signala) i kodno podudaranje.
Zovu se tehnički uređaji koji obavljaju funkcije povezivanja računara sa komunikacijskim kanalima adapteri ili mrežni adapteri. Jedan adapter omogućava uparivanje sa računarom jednog komunikacionog kanala.
Rice. 6.11. Metode prenosa digitalnih informacija preko analognog signala: A- amplitudna modulacija; b- frekvencija; V- faza
Pored jednokanalnih adaptera koriste se i višekanalni uređaji - multipleksori za prenos podataka ili jednostavno multipleksori.
Multiplekser za prenos podataka- uređaj za povezivanje računara sa više komunikacionih kanala.
Multiplekseri za prenos podataka korišćeni su u sistemima za teleprocesiranje - prvi korak ka stvaranju računarskih mreža. Kasnije, s pojavom mreža složenih konfiguracija i velikog broja pretplatničkih sistema, počeli su se koristiti posebni komunikacijski procesori za implementaciju funkcija sučelja.
Kao što je ranije spomenuto, za prijenos digitalnih informacija putem komunikacijskog kanala, potrebno je pretvoriti tok bitova u analogne signale, a kada primate informacije iz komunikacijskog kanala do računara, izvršiti suprotnu radnju - pretvoriti analogne signale u tok bitove koje računar može obraditi. Takve transformacije se izvode posebnim uređajem - mod eat.
Modem- uređaj koji modulira i demodulira informacijske signale prilikom njihovog prenosa sa računara na komunikacijski kanal i kada ih prima iz komunikacijskog kanala u računar.
Najskuplja komponenta računarske mreže je komunikacioni kanal. Stoga, prilikom izgradnje većeg broja računalnih mreža, pokušavaju uštedjeti na komunikacijskim kanalima prebacivanjem više internih komunikacijskih kanala na jedan eksterni. Za obavljanje funkcija prebacivanja koriste se posebni uređaji - čvorišta.
Hub- uređaj koji prebacuje više komunikacijskih kanala u jedan putem frekvencijske podjele.
U LAN-u, gdje je fizički medij za prijenos kabel ograničene dužine, koriste se posebni uređaji za povećanje dužine mreže - repetitori.
Repeater- uređaj koji osigurava očuvanje oblika i amplitude signala kada se prenosi na daljinu veću od one koju pruža ova vrsta fizičkog medija za prijenos.
Postoje lokalni i daljinski repetitori. Lokalno repetitori vam omogućavaju povezivanje fragmenata mreže koji se nalaze na udaljenosti do 50 m, i daljinski- do 2000 m.
Karakteristike komunikacijske mreže
Za procjenu kvalitete komunikacijske mreže možete koristiti sljedeće karakteristike:
■ brzina prenosa podataka preko komunikacionog kanala;
■ kapacitet komunikacionih kanala;
■ pouzdanost prenosa informacija;
■ pouzdanost komunikacionog kanala i modema.
Brzina prijenosa podataka preko komunikacijskog kanala mjeri se brojem bitova informacija koje se prenose u jedinici vremena - sekundi.
Zapamtite! Jedinica za brzinu prijenosa podataka je bit u sekundi.
Bilješka.Često korištena jedinica za mjerenje brzine je baud. Baud je broj promjena stanja medija za prijenos u sekundi. Dakle Kako onda svaka promjena stanja može odgovarati nekoliko bitova podataka pravi brzina unutra bits u sekundi može premašiti brzinu prijenosa.
Brzina prenosa podataka zavisi od vrste i kvaliteta komunikacionog kanala, tipa modema koji se koristi i usvojenog metoda sinhronizacije.
Tako je za asinhrone modeme i telefonski komunikacioni kanal opseg brzine 300 - 9600 bps, a za sinhrone modeme - 1200 - 19200 bps.
Za korisnike računarskih mreža nisu bitni apstraktni bitovi u sekundi, već informacija čija su mjerna jedinica bajtovi ili karakteri. Stoga je zgodnija karakteristika kanala njegova propusnost, koji se procjenjuje brojem znakova koji se prenose kanalom u jedinici vremena - sekundi. U tom slučaju, svi uslužni karakteri su uključeni u poruku. Teoretska propusnost je određena brzinom prijenosa podataka. Stvarna propusnost zavisi od brojnih faktora, uključujući način prenosa, kvalitet komunikacionog kanala, njegove radne uslove i strukturu poruke.
Zapamtite! Mjerna jedinica za kapacitet komunikacionog kanala je broj u sekundi.
Bitna karakteristika komunikacioni sistem bilo koja mreža jeste pouzdanost prenesene informacije. Budući da se na osnovu obrade informacija o stanju kontrolnog objekta donose odluke o jednom ili drugom toku procesa, sudbina objekta u konačnici može zavisiti od pouzdanosti informacija. Pouzdanost prenosa informacija ocjenjuje se kao omjer broja pogrešno prenesenih znakova i ukupnog broja prenesenih znakova. I oprema i komunikacijski kanal moraju obezbijediti potreban nivo pouzdanosti. Neprikladno je koristiti skupu opremu ako komunikacioni kanal ne ispunjava potrebne zahtjeve u pogledu nivoa pouzdanosti. *
Zapamtite! Jedinica pouzdanosti: broj grešaka po znaku - greške/znak.
Za računarske mreže, ovaj indikator bi trebao biti unutar 10 -6 - 10~ 7 grešaka/znak, tj. Jedna greška je dozvoljena na milion prenetih znakova ili na deset miliona prenetih znakova.
konačno, pouzdanost komunikacijskog sistema određuje se ili udjelom vremena rada u ukupnom vremenu rada, ili prosječnim vremenom između kvarova. Druga karakteristika vam omogućava da efikasnije procijenite pouzdanost sistema.
Zapamtite! Jedinica mjerenja pouzdanosti: prosječno vrijeme između kvarova - sat.
Za računarske mreže, srednje vrijeme između kvarova mora biti prilično veliko i iznositi najmanje nekoliko hiljada sati.
226 POGLAVLJE 6. RAČUNARSKE MREŽE
6.3. LOKALNE RAČUNARSKE MREŽE
Karakteristike organizacije LAN-a
Tipične LAN topologije i metode pristupa
LAN spajanje
KARAKTERISTIKE LAN ORGANIZACIJE
Funkcionalne grupe uređaja na mreži
Glavna svrha svake računarske mreže je pružanje informacija i računarski resursi korisnika koji su na njega povezani.
Sa ove tačke gledišta, lokalna mreža se može posmatrati kao skup servera i radnih stanica.
Server- računar spojen na mrežu i pruža svoje pogodnosti pružaoci određenih usluga.
Serveri može obavljati pohranu podataka, upravljanje bazom podataka, daljinsku obradu poslova, ispis poslova i niz drugih funkcija koje bi mogle zatrebati korisnicima mreže. Server je izvor mrežnih resursa.
Radna stanica- personalni računar povezan na mrežu preko kojeg korisnik dobija pristup njegovim resursima.
Radna stanica Mreža radi u mrežnom i lokalnom načinu rada. Opremljen je sopstvenim operativnim sistemom (MS DOS, Windows, itd.) i pruža korisniku sve potrebne alate za rešavanje primenjenih problema.
Posebnu pažnju treba obratiti na jedan od tipova servera - server datoteka(Datotečni server). U uobičajenoj terminologiji, za to je prihvaćen skraćeni naziv - server datoteka.
File server pohranjuje podatke korisnika mreže i omogućava im pristup tim podacima. Ovo je računar velikog kapaciteta ram memorija, tvrdi diskovi velikog kapaciteta i dodatni pogoni na magnetnoj vrpci (strimeri).
Radi pod posebnim operativnim sistemom koji korisnicima mreže omogućava istovremeni pristup podacima koji se nalaze na njemu.
File server obavlja sljedeće funkcije: skladištenje podataka, arhiviranje podataka, sinhronizacija promjena podataka od strane različitih korisnika, prijenos podataka.
Za mnoge zadatke, korištenje jednog servera datoteka nije dovoljno. Tada se u mrežu može uključiti nekoliko servera. Takođe je moguće koristiti mini računare kao fajl servere.
Upravljanje interakcijom uređaja na mreži
informacioni sistemi, izgrađene na bazi kompjuterskih mreža, pružaju rješenje za sljedeće zadatke: skladištenje podataka, obrada podataka, organiziranje pristupa korisnika podacima, prijenos podataka i rezultata obrade podataka do korisnika.
U centralizovanim sistemima za obradu ove funkcije je obavljao centralni računar (Mainframe, Host).
Računarske mreže implementiraju distribuiranu obradu podataka. Obrada podataka u ovom slučaju se distribuira između dva objekta: klijent I server.
Klijent- korisnik zadatka, radne stanice ili računarske mreže.
Tokom obrade podataka, klijent može kreirati zahtjev serveru za izvođenje složenih procedura, čitanje datoteke, traženje informacija u bazi podataka itd.
Ranije definirani server ispunjava zahtjev primljen od klijenta. Rezultati zahtjeva se prenose klijentu. Server obezbeđuje skladištenje javnih podataka, organizuje pristup tim podacima i prenosi podatke klijentu.
Klijent obrađuje primljene podatke i rezultate obrade prikazuje u obliku koji je pogodan za korisnika. U principu, obrada podataka se može vršiti i na serveru. Za takve sisteme, usvojeni termini su sistemi klijent-server ili arhitektura klijent-server.
Arhitektura klijent-server može se koristiti i u peer-to-peer lokalnim mrežama i u mrežama sa namjenskim serverom.
Peer-to-peer mreža. U takvoj mreži nema jedinstvenog centra za upravljanje interakcijom radnih stanica i nema jedinstvenog uređaja za pohranjivanje podataka. Mrežni operativni sistem je distribuiran na svim radnim stanicama. Svaka mrežna stanica može obavljati funkcije i klijenta i servera. Može servisirati zahtjeve sa drugih radnih stanica i prosljeđivati svoje zahtjeve za uslugu mreži.
Korisnik mreže ima pristup svim uređajima povezanim sa drugim stanicama (diskovi, štampači).
Prednosti peer-to-peer mreža: niska cijena i visoka pouzdanost.
Nedostaci peer-to-peer mreža:
■ zavisnost efikasnosti mreže od broja stanica;
■ složenost upravljanja mrežom;
■ teškoće u obezbjeđivanju sigurnosti informacija;
■ poteškoće u ažuriranju i promjeni softver stanice. Najpopularnije su peer-to-peer mreže zasnovane na mreži
operativni sistemi LANtastic, NetWare Lite.
Mreža sa istaknuto server. U mreži sa namenskim serverom, jedan od računara obavlja funkcije skladištenja podataka namenjenih svim radnim stanicama, upravljanje interakcijom između radnih stanica i niz uslužnih funkcija.
Takav računar se obično naziva mrežni server. Na njemu je instaliran mrežni operativni sistem, a na njega su povezani svi zajednički eksterni uređaji - hard diskovi, štampači i modemi.
Interakcija između radnih stanica na mreži obično se odvija preko servera. Logička organizacija takve mreže može se predstaviti topologijom zvijezda. Ulogu centralnog uređaja obavlja server. U mrežama sa centralizovanim upravljanjem, moguća je razmena informacija između radnih stanica, zaobilazeći server datoteka. Da biste to učinili, možete koristiti program NetLink. Nakon pokretanja programa na dvije radne stanice, možete prenijeti datoteke sa diska jedne stanice na disk druge (slično operaciji kopiranja datoteka iz jednog direktorija u drugi pomoću Norton Commandera).
Prednosti mreže sa namjenskim serverom:
■ pouzdan sistem sigurnosti informacija;
■ visoke performanse;
■ nema ograničenja u broju radnih stanica;
■ jednostavnost upravljanja u poređenju sa peer-to-peer mrežama. Nedostaci mreže:
■ visoka cijena zbog dodjeljivanja jednog računara za server;
■ zavisnost brzine i pouzdanosti mreže od servera;
■ manja fleksibilnost u poređenju sa peer-to-peer mrežom.
Namjenske serverske mreže su najčešće među korisnicima računarskih mreža. Mrežni operativni sistemi za takve mreže su LANServer (IBM), Windows NT Server verzije 3.51 i 4.0 i NetWare (Novell).
(1) Lokalne mreže se ne mogu međusobno povezati pomoću...M232
kapije, mostovi
● čvorišta, modemi
serveri
ruteri
(1)BBS je...M745
navigator
softver za rad na Intranetu
●sistem elektronskih oglasnih ploča na Internetu
organizacioni program održavanja servera
(1) Obrada podataka klijent-server, ovo je obrada. M227
paralelno
lokalizovan
dvosmjerno
●distribuirano
(1) Program Bat omogućava...
učitavanje web stranica
●otpremanje i uređivanje e-pošte
arhivirajte email
(1)Jedan od tražilice na internetu je...
(1)Internet Explorer dozvoljava...
chat putem IRC protokola
●preuzmite web stranice putem http protokola i fajlove preko FTP protokola
preuzimanje novinskih grupa putem NNTP protokola
(1) Telefonski kabl je opcija...M228
optički - visoke frekvencije
koaksijalni kabl
optička vlakna
●upredeni par
(1) Koristi se Usenet sistem...M239
registraciju korisnika na mreži
●za premeštanje vesti između računara širom sveta
obrada informacija na mreži
kreiranje radne stanice na mreži
(1) Usenet diskusiona grupa se zove...M239
grupa servera
grupa na mreži
●telekonferencija
(1)Protok poruka u podatkovnoj mreži se određuje...
kapacitet memorije kanala za poruke
●saobraćaj
6.1. KOMUNIKACIJSKO OKRUŽENJE I PRIJENOS PODATAKA
Namjena i klasifikacija računarskih mreža
Karakteristike procesa prenosa podataka
Hardverska implementacija prijenosa podataka
Data Links
NAMENA I KLASIFIKACIJA RAČUNARSKIH MREŽA
Distribuirana obrada podataka
Moderna proizvodnja zahtijeva velike brzine obrade informacija, pogodne oblike njihovog skladištenja i prijenosa. Takođe je potrebno imati dinamičke načine pristupa informacijama, načine traženja podataka u datim vremenskim intervalima; implementirati složenu matematičku i logičku obradu podataka. Upravljanje velikim preduzećima i upravljanje privredom na nivou države zahtijevaju učešće prilično velikih timova u ovom procesu. Takve grupe mogu biti locirane u različitim dijelovima grada, u različitim regijama zemlje, pa čak iu različitim zemljama. Za rješavanje upravljačkih problema koji osiguravaju implementaciju ekonomske strategije, brzina i pogodnost razmjene informacija, kao i mogućnost bliske interakcije između svih uključenih u proces donošenja upravljačkih odluka, postaju važni i relevantni.
U eri centralizovane upotrebe računara sa grupnom obradom informacija, korisnici računara su radije kupovali računare koji su mogli da reše skoro sve klase njihovih problema. Međutim, složenost problema koji se rješavaju obrnuto je proporcionalna njihovom broju, a to je dovelo do neučinkovitog korištenja računarske snage Računari sa značajnim materijalnim troškovima. Ne može se zanemariti činjenica da je pristup računarskim resursima bio otežan zbog postojeće politike centralizacije računarskih resursa na jednom mjestu.
Princip centralizovano obrada podataka (slika 6.1) nije ispunjavala visoke zahtjeve za pouzdanost procesa obrade, ometala je razvoj sistema i nije mogla obezbijediti potrebne vremenske parametre za interaktivnu obradu podataka u višekorisničkom režimu. Kratkotrajni kvar centralnog računara doveo je do kobnih posledica po sistem u celini, jer je bilo neophodno duplirati funkcije centralnog računara, što je značajno povećalo troškove kreiranja i rada sistema za obradu podataka.
 |
Rice. 6.2. Distribuirani sistem za obradu podataka
Pojava malih računara, mikroračunara i, konačno, personalnih računara zahtevala je novi pristup organizovanju sistema za obradu podataka i kreiranju novih informacione tehnologije. Pojavio se logički opravdan zahtjev za prelaskom sa korištenja pojedinačnih računara na centralizirane sisteme za obradu podataka distribuirati obrada podataka (slika 6.2).
Distribuirana obrada podataka- obrada podataka na nezavisnim ali međusobno povezanim računarima koji predstavljaju distribuirani sistem.
Za implementaciju distribuirane obrade podataka kreirani su udruženja više mašina,čija se struktura razvija u jednom od sljedećih smjerova:
■ višemašinski računarski sistemi (MCC);
■ računarske (računarske) mreže.
Višemašinski računarski kompleks- grupa instaliran u blizini računari ujedinjeni koristeći posebne alate interfejsa i zajednički izvode jedan informacioni i računarski proces.
Napomena: Ispodproces razume se određeni redosled akcija za rešavanje problema, određen programom.
Višemašinski računarski sistemi mogu biti:
lokalni pod uslovom da su računari instalirani u istoj prostoriji i ne zahtevaju posebnu opremu i komunikacione kanale za međusobno povezivanje; daljinski, ako su neki računari kompleksa postavljeni na znatnoj udaljenosti od centralnog računara i za prenos podataka se koriste telefonski komunikacioni kanali.
Primjer 6.1. Povezan je sa računarom tipa mainframe koji pruža režim grupne obrade informacija koristeći interfejs mini računara. Oba računara se nalaze u istoj računarskoj sobi. Mini-računar omogućava pripremu i preliminarnu obradu podataka koji se naknadno koriste za rješavanje složenih problema na glavnom računaru. Ovo je lokalni kompleks sa više mašina.
Primjer 6.2. Tri računara su kombinovana u kompleks za distribuciju zadataka primljenih na obradu. Jedan od njih obavlja dispečersku funkciju i distribuira zadatke u zavisnosti od zauzetosti jednog od druga dva računara za obradu. Ovo je lokalni kompleks sa više mašina.
Primjer 6.3. Računar koji prikuplja podatke za određenu regiju vrši preliminarnu obradu i putem telefonskog komunikacijskog kanala šalje ih na dalju upotrebu centralnom računaru. Ovo je udaljeni kompleks sa više mašina.
Računarska (računarska) mreža- skup računara i terminala povezanih komunikacijskim kanalima u unificirani sistem, zadovoljavajući zahtjeve distribuirane obrade podataka.
Bilješka. Ispod sistem podrazumijeva se kao autonomni skup koji se sastoji od jednog ili više računara, softvera, periferne opreme, terminala, sredstava za prijenos podataka, fizičkih procesa i operatera, sposobnih za obradu informacija i obavljanje funkcija interakcije sa drugim sistemima.
Generalizovana struktura računarske mreže
Računarske mreže su najviši oblik multi-mašinskih asocijacija. Istaknimo glavne razlike između računarske mreže i višemašinskog računarskog kompleksa.
Prva razlika je dimenzija. Višemašinski računarski kompleks obično uključuje dva, najviše tri računara, smeštena uglavnom u jednoj prostoriji. Računarska mreža može se sastojati od desetina, pa čak i stotina računara koji se nalaze na međusobnoj udaljenosti od nekoliko metara do desetina, stotina, pa čak i hiljada kilometara.
Druga razlika je podjela funkcija između računala. Ako se u višemašinskom računarskom kompleksu funkcije obrade podataka, prenosa podataka i upravljanja sistemom mogu implementirati u jednom računaru, onda su u računarskim mrežama ove funkcije raspoređene između različitih računara.
Treća razlika je potreba da se riješi problem rutiranja poruka u mreži. Poruka sa jednog računara na drugi u mreži može se prenositi različitim rutama u zavisnosti od stanja komunikacionih kanala koji međusobno povezuju računare.
Kombinovanje računarske opreme, komunikacione opreme i kanala za prenos podataka u jedan kompleks postavlja specifične zahteve za svaki element višemašinske asocijacije, a takođe zahteva formiranje posebnog terminologija.
Mrežni pretplatnici- objekti koji generiraju ili konzumiraju informacije na mreži.
Pretplatnici mreže mogu biti pojedinačni računari, kompjuterski kompleksi, terminali, industrijski roboti, numerički upravljane mašine itd. Svaki mrežni pretplatnik se povezuje na stanicu.
Stanica- oprema koja obavlja funkcije vezane za prenos i prijem informacija.
Skup pretplatnika i stanice se obično naziva pretplatnički sistem. Za organizaciju interakcije pretplatnika potreban je fizički medij za prijenos.
Fizički medij za prijenos - komunikacione linije ili prostor u kojem se šire električni signali i oprema za prijenos podataka.
Na osnovu fizičkog prenosnog medija se gradi komunikaciona mreža, koji osigurava prenos informacija između pretplatničkih sistema.
Ovaj pristup nam omogućava da bilo koju računarsku mrežu posmatramo kao skup pretplatničkih sistema i komunikacionu mrežu. Generalizovana struktura računarske mreže prikazana je na Sl. 6.3.
 |
Rice. 6.3. Generalizovana struktura računarske mreže
Klasifikacija računarskih mreža
U zavisnosti od teritorijalne lokacije pretplatničkih sistema, računarske mreže se mogu podeliti u tri glavne klase:
■ globalne mreže (WAN - Wide Area Network);
■ regionalne mreže (MAN - Metropolitan Area Network);
■ lokalne mreže (LAN - Local Area Network).
Global Računarska mreža objedinjuje pretplatnike koji se nalaze u različitim zemljama i na različitim kontinentima. Interakcija između pretplatnika takve mreže može se odvijati na osnovu telefonskih komunikacijskih linija, radio komunikacija i satelitskih komunikacijskih sistema. Globalne računarske mreže će rešiti problem objedinjavanja informacionih resursa čitavog čovečanstva i organizovanja pristupa tim resursima.
Regionalni Računarska mreža povezuje pretplatnike koji se nalaze na znatnoj udaljenosti jedan od drugog. Može uključivati pretplatnike unutar velikog grada, ekonomske regije ili pojedinačne zemlje. Obično je udaljenost između pretplatnika regionalne računarske mreže desetine do stotine kilometara.
Lokalno Računarska mreža objedinjuje pretplatnike koji se nalaze na malom području. Trenutno ne postoje posebna ograničenja za teritorijalnu disperziju pretplatnika lokalne mreže. Tipično, takva mreža je povezana sa određenom lokacijom. Klasa lokalnih računarskih mreža uključuje mreže poslovnih preduzeća, firmi, banaka, kancelarija, itd. Dužina takve mreže može biti ograničena na 2 - 2,5 km.
Kombinacija globalnih, regionalnih i lokalnih računarskih mreža omogućava stvaranje višemrežnih hijerarhija. Oni pružaju moćna, isplativa sredstva za obradu ogromnih količina informacija i pristup ograničenim resursima informacija. Na sl. Slika 6.4 prikazuje jednu od mogućih hijerarhija računarskih mreža. .Lokalne računarske mreže mogu biti uključene kao komponente regionalne mreže, regionalne mreže se mogu ujediniti kao dio globalne mreže i, konačno, globalne mreže mogu formirati i složene strukture
Rice. 6.4. Hijerarhija računarskih mreža
Primjer 6.4. Internet računarska mreža je najpopularnija globalna mreža. Sastoji se od mnogih slabo povezanih mreža. Unutar svake mreže koja je dio Interneta postoji specifična komunikacijska struktura i posebna disciplina upravljanja. Unutar Interneta, struktura i načini povezivanja između razne mreže nemaju nikakvog značenja za određenog korisnika.
Personalni računari, koji su sada postali neizostavni element svakog sistema upravljanja, doveli su do buma u stvaranju lokalnih računarskih mreža. To je, pak, zahtijevalo razvoj novih informacionih tehnologija.
Praksa korišćenja personalnih računara u raznim granama nauke, tehnologije i proizvodnje pokazala je da najveću efikasnost od uvođenja računarske tehnologije daju ne individualni autonomni računari, već lokalne računarske mreže.
(1) Mrežni pretplatnici su.. M205.
mrežni administratori
Korisnici računara
●objekti koji generišu ili konzumiraju mrežne informacije
komunikaciona oprema
(1) Mrežni pretplatnici ne mogu biti...M205
●kompjuterski kompleksi (može)
terminali (može)
pojedinačni računari (može)
krajnjim korisnicima
(1) Mrežni server je računar...M226 (server je izvor mrežnih resursa)
sa najvećom frekvencijom procesora
omogućavanje pristupa tastaturi i monitoru
sa najvećom količinom memorije
●obezbeđivanje pristupa resursima
(1)FTP server je...M240
računar koji sadrži datoteke namijenjene administratoru mreže
kompjuter koji sadrži informacije za organizovanje telekonferencija
korporativni server
●računar koji sadrži datoteke namijenjene javnom pristupu
(1)SMTP protokol je dizajniran za...
(SMTP protokol Komponenta paketa TCP/IP protokola; ovaj protokol kontrolira razmjenu poruka Email između agenata za prijenos poruka.
POP3 protokol Popularan protokol za primanje e-poruka. Ovaj protokol često koriste internet provajderi. POP3 serveri dozvoljavaju pristup samo jednom poštanskom sandučetu, za razliku od IMAP servera koji dozvoljavaju pristup više foldera na serveru.
Set se široko koristi na internetu mrežni protokoli, podržava komunikaciju između međusobno povezanih mreža koje se sastoje od računara različitih arhitektura i sa različitim operativnim sistemima. TCP/IP protokol uključuje standarde za komunikaciju između računara i konvencije za povezivanje mreža i pravila za usmjeravanje poruka.)
Ćaskanje
●Slanje e-pošte
Pretraživanje weba
Primite email
(1) Najefikasniji način komunikacije za prenos kompjuterskog saobraćaja je...
●M220 paketi
poruke
svi podjednako efikasni
U ovom članku ćemo razmotriti glavne metode prebacivanja u mreže.
U tradicionalnom telefonske mreže, komunikacija između pretplatnika se odvija korištenjem komutacije komunikacijskih kanala. U početku se prebacivanje telefonskih komunikacionih kanala vršilo ručno, a zatim preko automatske telefonske centrale (ATS).
Sličan princip se koristi u kompjuterskim mrežama. Geografski udaljeni računari u računarskoj mreži deluju kao pretplatnici. Fizički je nemoguće svakom računaru obezbijediti vlastitu neprekidnu komunikacijsku liniju, koju bi koristili u svakom trenutku. Stoga se u gotovo svim računarskim mrežama uvijek koristi neki način prebacivanja pretplatnika (radnih stanica), koji omogućava da više pretplatnika pristupi postojećim komunikacijskim kanalima kako bi se istovremeno omogućilo više komunikacijskih sesija.
Prebacivanje je proces povezivanja različitih pretplatnika komunikacione mreže preko tranzitnih čvorova. Komunikacione mreže moraju osigurati da njihovi pretplatnici međusobno komuniciraju. Pretplatnici mogu biti računari, segmenti lokalne mreže, faks mašine ili telefonski sagovornici.
Radne stanice su povezane na komutatore korištenjem pojedinačnih komunikacijskih linija, od kojih svaku u bilo kojem trenutku koristi samo jedan pretplatnik koji je dodijeljen ovoj liniji. Prekidači su međusobno povezani pomoću zajedničkih komunikacijskih linija (dijeli ih nekoliko pretplatnika).
Pogledajmo tri glavne najčešće metode prebacivanja pretplatnika u mrežama:
- prebacivanje kola;
- komutacija paketa;
- prebacivanje poruka.
Prekidanje kola
Prebacivanje kola uključuje formiranje kontinuiranog kompozitnog fizičkog kanala od pojedinačnih sekcija kanala povezanih u seriju za direktan prijenos podataka između čvorova. Pojedinačni kanali su međusobno povezani posebnom opremom - prekidačima, koji mogu uspostaviti veze između bilo kojeg krajnjeg čvora mreže. U mreži sa komutacijom kola, prije prijenosa podataka, uvijek je potrebno izvršiti proceduru uspostavljanja veze, tokom koje se kreira kompozitni kanal.
Vrijeme prijenosa poruke određeno je kapacitetom kanala, dužinom veze i veličinom poruke.
Prekidači, kao i kanali koji ih povezuju, moraju osigurati istovremeni prijenos podataka sa više pretplatničkih kanala. Da bi to učinili, moraju biti velike brzine i podržavati neku vrstu tehnike multipleksiranja pretplatničkog kanala.
Prednosti komutacije kola:
- konstantna i poznata brzina prijenosa podataka;
- ispravan redoslijed pristizanja podataka;
- niska i konstantna latencija prijenosa podataka kroz mrežu.
Nedostaci komutacije kola:
- mreža može odbiti servisiranje zahtjeva za uspostavljanje veze;
- neracionalno korištenje kapaciteta fizičkih kanala, posebno nemogućnost korištenja korisničke opreme koja radi različitim brzinama. Pojedinačni dijelovi kompozitnog kola rade istom brzinom jer mreže s komutacijom kola ne baferuju korisničke podatke;
- obavezno kašnjenje prije prijenosa podataka zbog faze uspostavljanja veze.
Prebacivanje poruka je podjela informacija na poruke, od kojih se svaka sastoji od zaglavlja i informacije.
Ovo je metoda interakcije u kojoj se stvara logički kanal uzastopnim prijenosom poruka kroz komunikacijske čvorove na adresu navedenu u zaglavlju poruke.
U ovom slučaju, svaki čvor prima poruku, zapisuje je u memoriju, obrađuje zaglavlje, bira rutu i šalje poruku iz memorije sljedećem čvoru.
Vrijeme isporuke poruke je određeno vremenom obrade na svakom čvoru, brojem čvorova i kapacitetom mreže. Kada se završi prenos informacija od čvora A do komunikacionog čvora B, čvor A postaje slobodan i može učestvovati u organizovanju drugih komunikacija između pretplatnika, pa se komunikacioni kanal koristi efikasnije, ali će sistem kontrole rutiranja biti složen.
Danas, prebacivanje poruka u svom čistom obliku praktično ne postoji.
Paketna komutacija je posebna metoda komutacije mrežnih čvorova, koja je posebno kreirana za najbolji prijenos kompjuterskog saobraćaja (pulsirajući saobraćaj). Eksperimenti u razvoju prvih računarskih mreža, baziranih na tehnologiji komutacije kola, pokazali su da ova vrsta komutacije ne pruža mogućnost dobijanja velike propusnosti računarske mreže. Razlog leži u brzoj prirodi saobraćaja koji tipične mrežne aplikacije generišu.
Kada dođe do komutacije paketa, sve poruke koje prenosi korisnik mreže razbijaju se na izvornom čvoru na relativno male dijelove koji se nazivaju paketi. Potrebno je pojasniti da je poruka logički završeni podatak - zahtjev za prijenos datoteke, odgovor na ovaj zahtjev koji sadrži cijelu datoteku itd. Poruke mogu imati proizvoljnu dužinu, od nekoliko bajtova do mnogo megabajta. Naprotiv, paketi obično mogu imati i promjenjivu dužinu, ali u uskim granicama, na primjer od 46 do 1500 bajtova (EtherNet). Svaki paket ima zaglavlje koje specificira informacije o adresi koje su potrebne za isporuku paketa do odredišnog čvora, kao i broj paketa koji će odredišni čvor koristiti za sastavljanje poruke.
Mrežni prekidači za pakete razlikuju se od prekidača kola po tome što imaju internu međumemoriju za privremeno skladištenje paketa ako je izlazni port komutatora zauzet prenosom drugog paketa kada se paket primi.
Prednosti komutacije paketa:
- otporniji na kvarove;
- visoka ukupna propusnost mreže pri prijenosu brzog prometa;
- sposobnost dinamičke preraspodjele propusnog opsega fizičkih komunikacijskih kanala.
Nedostaci komutacije paketa:
- neizvjesnost brzine prijenosa podataka između mrežnih pretplatnika;
- varijabilno kašnjenje paketa podataka;
- mogući gubitak podataka zbog prelivanja bafera;
- Može doći do nepravilnosti u redoslijedu pristizanja paketa.
Računarske mreže koriste komutaciju paketa.
Metode prenosa paketa u mrežama:
- Datagram metoda– prijenos se vrši kao skup nezavisnih paketa. Svaki paket se kreće kroz mrežu svojom vlastitom rutom i korisnik prima pakete nasumičnim redoslijedom.
- Prednosti: jednostavnost procesa prijenosa.
- Nedostaci: niska pouzdanost zbog mogućnosti gubitka paketa i potrebe za softverom za sastavljanje paketa i vraćanje poruka.
- Logički kanal je prijenos niza paketa povezanih u lanac, praćen uspostavljanjem preliminarne veze i potvrdom prijema svakog paketa. Ako i-ti paket nije primljen, tada neće biti primljeni svi naredni paketi.
- Virtuelni kanal– ovo je logički kanal sa prenosom niza paketa povezanih u lancu duž fiksne rute.
- Prednosti: očuvan je prirodni slijed podataka; održivi saobraćajni putevi; moguća je rezervacija resursa.
- Nedostaci: hardverska složenost.
U ovom članku smo dali pregled glavnih metoda komutacije u računarskim mrežama, sa opisom svake komutacione metode sa naznakom prednosti i mana.
Sagovornici. Po pravilu, u javnim pristupnim mrežama nemoguće je svakom paru pretplatnika obezbijediti vlastitu fizičku komunikacijsku liniju, koju bi mogli isključivo “posjedovati” i koristiti u bilo kojem trenutku. Stoga mreža uvijek koristi neki metod prebacivanja pretplatnika, koji osigurava podelu postojećih fizičkih kanala između nekoliko komunikacijskih sesija i između mrežnih pretplatnika.
Prebacivanje u gradskim telefonskim mrežama
Gradska telefonska mreža je skup linija i stanica. Mreža s jednom PBX-om naziva se nezonirana. Linearne strukture Takve mreže se sastoje samo od pretplatničkih linija. Tipičan kapacitet takve mreže je 8-10 hiljada pretplatnika. Za velike kapacitete, zbog naglog povećanja dužine dalekovoda, preporučljivo je preći na regionaliziranu mrežnu strukturu. U ovom slučaju, teritorija grada je podijeljena na okruge, u svakom od kojih je izgrađena po jedna okružna automatska telefonska centrala (RATS), na koju su priključeni pretplatnici ovog okruga. Pretplatnici u jednom području su povezani preko jednog RATS-a, a pretplatnici iz različitih RATS-a su povezani preko dva. RATS su međusobno povezani povezujućim linijama u opštem slučaju po principu „svaki za svakog“. Ukupan broj paketa između RATS-a jednak je broju RATS/2. Kako se kapacitet mreže povećava, broj magistralnih linija koje međusobno povezuju PATC po principu “svaki do svakog” počinje naglo rasti, što dovodi do pretjeranog povećanja potrošnje kablova i troškova komunikacije, a samim tim i kapaciteta mreže od preko 80 hiljada pretplatnika koristi se dodatni komutacioni čvor. Na takvoj mreži komunikacija između automatskih telefonskih centrala različitih područja odvija se preko čvorova dolaznih poruka (INO), a komunikacija unutar vlastitog čvornog područja (UR) odvija se po principu „svaki svakome“ ili putem vlastitog IMS.
Samostalan rad : str. 646–651, 720–722, str. 67–79, 542–544, –651, str. 48–58; str. 408–431
repetitor (ponavljač) – prenosi električne signale s jednog dijela kabela na drugi, unaprijed ih pojačavajući i vraćajući im oblik. Korišćen u lokalne mreže da povećaju njihovu dužinu. U terminologiji OSI djeluje na fizičkom nivou.
Prekidači – multiport repetitori koji čitaju odredišnu adresu svakog dolaznog paketa i prenose ga samo preko porta koji je povezan sa računarom primaoca. Može funkcionirati na različitim OSI nivoi. (druga verzija - duct nivo)
Hub (hub) – multiport uređaj za pojačavanje signala tokom prenosa podataka. Koristi se za dodavanje radnih stanica u mrežu ili za povećanje udaljenosti između servera i radne stanice (ukupni kapacitet ulaznih kanala je veći od kapaciteta izlaznog kanala). Radi kao prekidač, ali osim toga može pojačati signal.
Multiplekser (uređaj ili program) – omogućava prijenos nekoliko različitih signala istovremeno preko jedne komunikacijske linije.
Gateway – prenosi podatke između mreža ili aplikacijskih programa koji koriste različite protokole (metode kodiranja, fizički mediji za prijenos podataka), na primjer, povezivanje lokalne mreže na globalnu. Radi dalje primijenjeno nivo.
Most – povezuje dvije mreže sa istim protokolima, pojačava signal i propušta samo one signale koji su adresirani na kompjuter koji se nalazi s druge strane mosta. Drugo izdanje : Računar sa dvije mrežne kartice dizajnirane za povezivanje mreža.
Router – (povezuje različite LAN mreže, poput mosta, prosljeđuje samo one informacije koje su namijenjene segmentu na koji je povezan.) Odgovoran za odabir rute za prijenos paketa između čvorova. Ruta se bira na osnovu: – protokola rutiranja koji sadrži informacije o topologiji mreže;
– poseban algoritam rutiranja.
Radi dalje mreže OSI nivo.
Nejasna pitanja :
Uređaj za povezivanje računara sa nekoliko komunikacijskih kanala naziva se:
– hub/repeater/multiplexer/modem
Uređaj koji prebacuje nekoliko komunikacijskih kanala naziva se:
– multiplekser podataka/hub/repeater/modem
Osnovni koncepti kriptografije
Samostalan rad : str. 695–699
kriptografija (šifriranje) – kodiranje podataka koji se šalju u mrežu tako da ih mogu pročitati samo strane uključene u određenu transakciju. Pouzdanost zaštite ovisi o algoritmu šifriranja i dužini ključa u bitovima.
Metoda šifriranja – algoritam koji opisuje proceduru za pretvaranje originalne poruke u rezultirajuću poruku. Primjer . Metoda gamming – zamena slova beleškama prema određenom algoritmu.
Ključ za šifriranje – skup parametara neophodnih za primenu metode. Drugo izdanje: – niz znakova pohranjenih na tvrdom ili izmjenjivom disku.
Statički ključ – ne mijenja se kada radite s različitim porukama.
Dinamički ključ – promjene za svaku poruku.
Vrste metoda šifriranja .
– Simetrično : Isti ključ se koristi i za šifriranje i za dešifriranje. Nezgodno u e-trgovini, jer prodavac i kupac moraju imati različita prava pristupa informacijama. Prodavac svim kupcima šalje iste kataloge, ali kupci vraćaju povjerljive podatke o kreditnoj kartici prodavcu, a narudžbe i plaćanja ne mogu se miješati između različitih kupaca.
– Asimetrično (asimetrično ): zasnivaju se na posebnim matematičkim metodama koje kreiraju par ključeva tako da ono što je šifrirano jednim ključem može biti dešifrirano samo drugim, i obrnuto. Jedan od ključeva se zove otvoren , svako može dobiti. Programer ključeva zadržava drugi ključ za sebe, to se zove zatvoreno (tajno) .
Nalozi, ugovori šifrirani su javnim ključem, ali ih može pročitati samo vlasnik privatnog ključa. Ako klijent dobije datoteku kojoj se njegov ključ ne podudara, onda ga nije poslala njegova kompanija.