Predavanje br.8

Obilježja informacijskih kanala

Informacijski kanal se također može karakterizirati s tri odgovarajuća parametra: vrijeme korištenja kanala T k, propusnost frekvencija koje emitira kanalF k, i dinamički raspon kanalaDkkarakterizirajući njegovu sposobnost prijenosa različitih razina signala.

Količina se zove kapacitet kanal.

Neiskrivljeni prijenos signala moguć je samo ako se glasnoća signala "uklopi" u kapacitet kanala.

Posljedično, opći uvjet za usklađivanje signala s kanalom prijenosa informacija određen je relacijom

Međutim, relacija izražava nužan, ali ne i dovoljan uvjet za podudaranje signala s kanalom. Dovoljan uvjet je slaganje svih parametara:

Za informacijski kanal koriste se sljedeći pojmovi: brzina unosa informacija, brzina prijenosa informacija i kapacitet kanala.

Pod brzinom unosa informacija (protok informacija) ja ( x ) razumjeti prosječnu količinu informacija unesenih iz izvora poruke u informacijski kanal po jedinici vremena. Ovu karakteristiku izvora poruke određuju samo statistička svojstva poruka.

Brzina prijenosa informacija ja ( Z , Y ) – prosječna količina informacija prenesenih putem kanala po jedinici vremena. Ovisi o statističkim svojstvima odaslanog signala i o svojstvima kanala.

Širina pojasa C – najveća teoretski ostvariva brzina prijenosa informacija za dati kanal. Ovo je karakteristika kanala i ne ovisi o statistici signala.

Kapacitet informacijskog kanala određen je s dva parametra: dubinom bita i frekvencijom. Proporcionalna je njihovom proizvodu.

Bitna dubina je maksimalna količina informacija koja se može istovremeno postaviti u kanal.

Frekvencija pokazuje koliko se puta informacija može postaviti u kanal unutar jedinice vremena.

Kapacitet mail kanala je ogroman. Tako, kada šaljete, primjerice, laserski disk poštom, možete istovremeno staviti više od 600 MB informacija u kanal. U isto vrijeme, frekvencija poštanskog kanala je vrlo niska - pošta se uklanja iz sandučića ne više od pet puta dnevno.

Telefonski informacijski kanal je jednobitni: u isto vrijeme duž telefonske žice može se poslati ili jedinica (struja, impuls) ili nula. Frekvencija ovog kanala može doseći desetke i stotine tisuća ciklusa u sekundi. Ovo svojstvo telefonske mreže omogućuje njezino korištenje za komunikaciju između računala.

Za najučinkovitije korištenje informacijskog kanala potrebno je poduzeti mjere da brzina prijenosa informacija bude što bliža kapacitetu kanala. Istodobno, brzina unosa informacija ne smije premašiti kapacitet kanala, inače se sve informacije neće prenijeti preko kanala.

To je glavni uvjet za dinamičku koordinaciju izvora poruke i informacijskog kanala.

Jedno od glavnih pitanja u teoriji prijenosa informacija je određivanje ovisnosti brzine i kapaciteta prijenosa informacija o parametrima kanala i karakteristikama signala i smetnji. Ta je pitanja prvi dublje proučavao K. Shannon.

1. Metode povećanja otpornosti na buku

Osnova svih metoda povećanja otpornosti informacijskih sustava na smetnje je korištenje određenih razlika između korisnog signala i smetnje. Stoga su za borbu protiv smetnji potrebne apriorne informacije o svojstvima smetnje i signala.

Trenutno je poznat veliki broj načina za povećanje otpornosti sustava na buku. Pogodno je ove metode podijeliti u dvije skupine.

jagrupa – na temelju izbora načina prijenosa poruke.

IIskupina – povezana s konstrukcijom prijemnika otpornih na buku.

Jednostavan i primjenjiv način povećanja otpornosti na buku je povećanje omjera signala i šuma povećanjem snage odašiljača. Ali ova metoda možda nije ekonomski isplativa, jer je povezana sa značajnim povećanjem složenosti i troškova opreme. Osim toga, povećanje snage prijenosa prati povećanje učinka smetnji određenog kanala na druge.

Važan način povećanja otpornosti na buku kontinuiranog prijenosa signala je racionalan izbor vrste modulacije signale. Korištenjem tipova modulacije koji osiguravaju značajno širenje frekvencijskog pojasa signala, moguće je postići značajno povećanje otpornosti na šum prijenosa.

Radikalan način povećanja otpornosti na buku diskretnog prijenosa signala je uporaba posebni kodovi protiv ometanja . U ovom slučaju postoje dva načina za povećanje otpornosti kodova na buku:

1. Odabir metoda prijenosa koje pružaju manju vjerojatnost oštećenja koda;

2. Povećanje ispravnih svojstava kodnih kombinacija. Taj je put povezan s upotrebom kodova koji omogućuju otkrivanje i uklanjanje izobličenja kodnih kombinacija. Ova metoda kodiranja povezana je s uvođenjem dodatnih, suvišnih simbola u kod, što je popraćeno povećanjem vremena prijenosa ili frekvencije prijenosa kodnih simbola.

Povećana otpornost na šum prijenosa također se može postići ponovnim slanjem iste poruke. Na strani primatelja primljene poruke se uspoređuju i one s najvećim brojem podudaranja prihvaćaju se kao istinite. Kako bi se uklonila nesigurnost prilikom obrade primljenih informacija i osigurao odabir prema kriteriju većine, poruka se mora ponoviti najmanje tri puta. Ova metoda povećanja otpornosti na buku povezana je s povećanjem vremena prijenosa.

Sustavi s ponavljanim prijenosom diskretnih informacija dijele se na sustave s grupnim zbrajanjem, u kojima se usporedba vrši kombinacijama kodova, i sustave sa zbrajanjem znak po znak, u kojima se usporedba provodi pomoću simbola kodnih kombinacija. Skeniranje znak po znak učinkovitije je od grupne provjere.

Vrsta sustava kod kojih se povećana otpornost na smetnje postiže povećanjem vremena prijenosa su sustavi s povratnom spregom. Ako postoje izobličenja u poslanim porukama, informacije koje stižu obrnutim kanalom osiguravaju ponavljanje prijenosa. Prisutnost povratnog kanala dovodi do komplikacije sustava. Međutim, za razliku od sustava s ponavljanjem prijenosa, u sustavima s povratnom vezom ponavljanje prijenosa će se dogoditi samo ako se otkriju izobličenja u odaslanom signalu, tj. čini se da je redundancija sveukupno manja.

Prijem otporan na buku sastoji se od korištenja redundancije, kao i apriornih informacija o signalima i smetnjama, kako bi se problem prijema riješio na optimalan način: otkrivanje signala, razlikovanje signala ili vraćanje poruka. Trenutno se aparatura statističke teorije odlučivanja široko koristi za sintezu optimalnih prijemnika.

Pogreške prijamnika se smanjuju kako se omjer signala i šuma na ulazu prijemnika povećava. U tom smislu, primljeni signal se često prethodno obrađuje kako bi se povećao omjer korisne komponente prema smetnji. Takve metode pretprocesiranja signala uključuju SHOW metodu (kombinacija širokopojasnog pojačala, limitera i uskopojasnog pojačala), odabir signala po trajanju, metodu kompenzacije smetnji, metodu filtriranja, metodu korelacije, metodu akumulacije itd.

2. Suvremena tehnička sredstva za razmjenu podataka i oprema za formiranje kanala

Prijemnik može biti računalo, terminal ili neka vrsta digitalnog uređaja.

Kako bi se osigurao prijenos informacija s računala na komunikaciju

To može biti datoteka baze podataka, tablica, odgovor na upit, tekst ili slika.

Za prijenos poruka u računalnim mrežama koriste se različite vrste komunikacijskih kanala. Najčešći su namjenski telefonski kanali i posebni kanali za prijenos digitalnih informacija. Također se koriste radio kanali i satelitski komunikacijski kanali.

U tom pogledu izdvajaju se LAN-ovi, gdje se kao prijenosni medij koriste upletene parice, koaksijalni kabel i optički kabel.

Da bi se osigurao prijenos informacija iz računala u komunikacijsku okolinu, potrebno je uskladiti signale internog sučelja računala s parametrima signala koji se prenose komunikacijskim kanalima. U tom slučaju mora se izvršiti i fizičko podudaranje (oblik, amplituda i trajanje signala) i podudaranje koda.

Nazivaju se tehnički uređaji koji obavljaju funkcije povezivanja računala s komunikacijskim kanalima adapteri ili mrežni adapteri. Jedan adapter omogućuje uparivanje s računalom jednog komunikacijskog kanala. Osim jednokanalnih adaptera, koriste se i višekanalni uređaji - multiplekseri za prijenos podataka ili jednostavno multiplekseri.

Multiplekser za prijenos podataka – uređaj za povezivanje računala s nekoliko komunikacijskih kanala.

Multiplekseri za prijenos podataka korišteni su u sustavima za teleprocesiranje - prvi korak prema stvaranju računalnih mreža. Kasnije, s pojavom mreža sa složenim konfiguracijama i velikim brojem pretplatničkih sustava, počeli su se koristiti posebni komunikacijski procesori za implementaciju funkcija sučelja.

Kao što je ranije spomenuto, za prijenos digitalne informacije putem komunikacijskog kanala potrebno je pretvoriti tok bitova u analogne kanale, a kada primite informaciju iz komunikacijskog kanala u računalo, izvršiti suprotnu radnju - pretvoriti analogne signale u tok bitova koje računalo može obraditi. Takve se transformacije izvode posebnim uređajem - modem.

Modem– uređaj koji obavlja modulaciju i demodulaciju informacijskih signala pri njihovom prijenosu iz računala u komunikacijski kanal i prilikom primanja u računalo iz komunikacijskog kanala.

Najskuplja komponenta računalne mreže je komunikacijski kanal. Stoga se pri izgradnji većeg broja računalnih mreža pokušava uštedjeti na komunikacijskim kanalima prebacivanjem nekoliko internih komunikacijskih kanala na jedan vanjski. Za obavljanje funkcija prebacivanja koriste se posebni uređaji - čvorišta.

Središte– uređaj koji frekvencijskom podjelom pretvara više komunikacijskih kanala u jedan.

U LAN-u, gdje je fizički prijenosni medij kabel ograničene duljine, koriste se posebni uređaji za povećanje duljine mreže - ponavljači.

Repetitor– uređaj koji osigurava očuvanje oblika i amplitude signala pri njegovom prijenosu na udaljenost veću od one koju omogućuje ova vrsta fizičkog prijenosnog medija.

Postoje lokalni i udaljeni repetitori. Lokalni repetitori omogućuju vam povezivanje fragmenata mreže koji se nalaze na udaljenosti do 50 m, i daljinski– do 2000 m.

Pročitajte također: A) utvrđivanjem vrijednosti karakteristika koje se provjeravaju iz izmjerenih vrijednosti proračunom ili usporedbom sa zadanim vrijednostima; Ulaznica broj 55 Multimedijska tehnologija. Klasifikacija programskih alata za rad s multimedijskim podacima Na početku i na kraju radio razmjene moraju se dati pozivni znakovi; Vrste razmjene informacija između MPS-a i perifernih uređaja. Pitanje. Bit helenizma: ekonomija, politički ustroj, društveni ustroj (na primjeru jedne od država). Upala: 1) definicija i etiologija 2) terminologija i klasifikacija 3) faze i njihova morfologija 4) regulacija upale 5) ishodi. Državna duma Savezne skupštine (ovlasti, postupak izbora, razlozi za raspuštanje, unutarnje ustrojstvo, akti).

Topologija Sustav odnosa između komponenti Windows mreže. Kada se primijeni na replikaciju Active Directoryja, topologija se svodi na skup veza koje kontroleri domene koriste za međusobnu komunikaciju.

(1) Računalne mreže provode obradu informacija M204, M205

paralelno

lokalni

●raspodjela

dvosmjerni

(1) Adresa web stranice za pregled u pregledniku počinje s:

LAN KOMBINACIJA

Razlozi za kombiniranje LAN-ova

LAN sustav nastao u određenoj fazi razvoja s vremenom prestaje zadovoljavati potrebe svih korisnika i tada se javlja problem proširenja njegove funkcionalnosti. Možda će biti potrebno kombinirati unutar tvrtke različite LAN-ove koji su se pojavili u različitim odjelima i podružnicama u različitim vremenima, barem za organiziranje razmjene podataka s drugim sustavima. Problem proširenja konfiguracije mreže može se riješiti kako unutar ograničenog prostora tako i pristupom vanjskom okruženju.

Želja za pristupom određenim informacijskim resursima može zahtijevati povezivanje LAN-a s mrežama više razine.

U najjednostavnijoj verziji, konsolidacija LAN-a je neophodna za proširenje mreže u cjelini, ali tehničke mogućnosti postojeće mreže su iscrpljene i novi pretplatnici se ne mogu spojiti na nju. Možete samo stvoriti još jedan LAN i kombinirati ga s postojećim koristeći jednu od dolje navedenih metoda.

Metode kombiniranja LAN-ova

Most. Najjednostavnija opcija za kombiniranje LAN-a je kombiniranje identičnih mreža unutar ograničenog prostora. Fizički prijenosni medij nameće ograničenja na duljinu mrežnog kabela. Unutar dopuštene duljine gradi se mrežni segment – ​​mrežni segment. Koriste se za kombiniranje mrežnih segmenata mostovi.

Most- uređaj koji povezuje dvije mreže koristeći iste metode prijenosa podataka.

Mreže koje povezuje most moraju imati iste mrežne razine modela interakcije otvorenih sustava; niže razine mogu imati neke razlike.

Za mrežu osobnih računala most je zasebno računalo s posebnim softverom i dodatnom opremom. Most može povezivati ​​mreže različitih topologija, ali s istim tipom mrežnih operativnih sustava.

Mostovi mogu biti lokalni i daljinski.

Lokalni Mostovi povezuju mreže koje se nalaze na ograničenom području unutar postojećeg sustava.

Izbrisano Mostovi povezuju geografski raspršene mreže korištenjem vanjskih komunikacijskih kanala i modema.

Lokalni se mostovi pak dijele na unutarnje i vanjske.

Domaći mostovi se obično nalaze na jednom od računala određene mreže i kombiniraju funkciju mosta s funkcijom računala pretplatnika. Proširenje funkcija provodi se instaliranjem dodatne mrežne kartice.

Vanjski mostovi uključuju korištenje zasebnog računala s posebnim softverom za obavljanje njihovih funkcija.

Usmjerivač (usmjerivač). Složena mreža, koja je spoj više mreža, zahtijeva poseban uređaj. Zadatak ovog uređaja je poslati poruku primatelju na željenoj mreži. Ovaj uređaj se zove m ruter.

Usmjerivač ili ruter je uređaj koji povezuje mreže različitih vrsta, ali koristi isti operativni sustav.

Usmjerivač obavlja svoje funkcije na mrežnom sloju, dakle ovisi o komunikacijskim protokolima, ali ne ovisi o vrsti mreže. Koristeći dvije adrese - mrežnu adresu i adresu glavnog računala, usmjerivač jedinstveno odabire određenu mrežnu stanicu.

Primjer 6.7. Potrebno je uspostaviti vezu s 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 Usmjerivač izvodi PBX oprema.

Usmjerivač također može odabrati najbolji put za prijenos poruke mrežnom pretplatniku, filtrira informacije koje prolaze kroz njega, šaljući jednoj od mreža samo informacije koje su joj upućene.

Osim toga, usmjerivač omogućuje uravnoteženje opterećenja u mreži preusmjeravanjem protoka poruka preko slobodnih komunikacijskih kanala.

Gateway. Za kombiniranje LAN-ova potpuno različitih tipova, koji rade koristeći značajno različite protokole, osigurani su posebni "uređaji - pristupnici.

Gateway je uređaj koji vam omogućuje organiziranje razmjene podataka između dvije mreže pomoću različitih komunikacijskih protokola.

Gateway obavlja svoje funkcije na razinama iznad razine mreže. Ne ovisi o korištenom prijenosnom mediju, ali ovisi o korištenim protokolima za razmjenu podataka. Obično pristupnik pretvara između dva protokola.

Pomoću pristupnika možete povezati lokalnu mrežu s glavnim računalom, kao i povezati lokalnu mrežu s globalnom.

Primjer 6.8. Potrebno je ujediniti lokalne mreže koje se nalaze u različitim gradovima. Ovaj problem se može riješiti pomoću globalne podatkovne mreže. Takva mreža je mreža za komutaciju paketa koja se temelji na X.25 protokolu. Koristeći gateway, lokalna mreža je povezana s X.25 mrežom. Gateway izvodi potrebne pretvorbe protokola i osigurava razmjenu podataka između mreža.

Mostovi, usmjerivači, pa čak i pristupnici konstruirani su u obliku ploča koje se ugrađuju u računala. Svoje funkcije mogu obavljati kako u načinu potpunog razdvajanja funkcija, tako i u načinu kombiniranja s funkcijama radne stanice računalne mreže.

(1) Računalo koje ima 2 mrežne kartice i namijenjeno je povezivanju mreža zove se:

Usmjerivač

Pojačalo

Sklopka

(1) Uređaj koji frekvencijskom podjelom spaja više komunikacijskih kanala u jedan zove se...

repetitor

●glavište

multipleksor za prijenos podataka

HARDVERSKA IMPLEMENTACIJA PRIJENOSA PODATAKA

Metode prijenosa digitalnih informacija

Digitalni podaci prenose se duž vodiča promjenom trenutnog napona: bez napona - "O", napon prisutan - "1". Postoje dva načina prijenosa informacija preko fizičkog prijenosnog medija: digitalni i analogni.

Bilješke: 1. Ako svi pretplatnici računalne mreže prenose podatke putem kanala na istoj frekvenciji, takav se kanal naziva Uski pojas(prolazi jednu frekvenciju).

2. Ako svaki pretplatnik radi na svojoj frekvenciji na jednom kanalu, tada se takav kanal naziva širokopojasni(prolazi mnoge frekvencije). Korištenje širokopojasnih kanala omogućuje vam uštedu na njihovoj količini, ali komplicira proces upravljanja razmjenom podataka.

Na digitalni ili uskopojasna metoda prijenosa(Sl. 6.10) podaci se prenose u svom prirodnom obliku na jednoj frekvenciji. Uskopojasna metoda omogućuje prijenos samo digitalnih informacija, osigurava da samo dva korisnika mogu koristiti prijenosni medij u bilo kojem trenutku i omogućuje normalan rad samo na ograničenoj udaljenosti (duljina komunikacijske linije ne veća od 1000 m). Istodobno, uskopojasni način prijenosa omogućuje velike brzine razmjene podataka - do 10 Mbit/s i omogućuje vam stvaranje lako konfigurabilnih računalnih mreža. Ogromna većina lokalnih mreža koristi uskopojasni prijenos.

Riža. 6.10. Digitalni način prijenosa

Analog Metoda digitalnog prijenosa podataka (slika 6.11) osigurava širokopojasni prijenos korištenjem signala različitih nosivih frekvencija u jednom kanalu.

Analognom metodom prijenosa kontroliraju se parametri signala nosive frekvencije za prijenos digitalnih podataka preko komunikacijskog kanala.

Signal nosive frekvencije je harmonijska oscilacija opisana jednadžbom: "

A r =A r max sin(atf+9 0),

gdje je Xmax amplituda oscilacija; co - frekvencija osciliranja; t- vrijeme; f 0 - početna faza oscilacija.

Digitalne podatke možete prenositi preko analognog kanala kontroliranjem jednog od parametara signala nosive 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 da shvatite princip je amplituda modulacija: "O" - nema signala, tj. nema oscilacija nosive frekvencije; "1" - prisutnost signala, tj. prisutnost oscilacija nosive frekvencije. Ima oscilacija - jedan, nema oscilacija - nula (Sl. 6.11 A).

Frekvencija modulacija uključuje odašiljanje signala 0 i 1 na različitim frekvencijama. Pri pomicanju od 0 do 1 i od 1 do 0 mijenja se signal nosive frekvencije (sl. 6.116).

Najteže je razumjeti faza modulacija. Njegova suština je da se pri pomicanju od 0 do 1 i od 1 do 0 mijenja faza oscilacija, tj. njihov smjer (sl. 6.11 V).

U hijerarhijskim mrežama visoke razine - globalnim i regionalnim - također se koristi širokopojasni prijenos, koji predviđa da svaki pretplatnik radi na svojoj frekvenciji unutar jednog kanala. To osigurava interakciju velikog broja pretplatnika pri visokim brzinama prijenosa podataka.

Širokopojasni prijenos omogućuje kombiniranje prijenosa digitalnih podataka, slike i zvuka u jednom kanalu, što je nužan zahtjev modernih multimedijskih sustava.

Primjer 6.5. Tipičan analogni kanal je telefonski kanal. Kada pretplatnik podigne slušalicu, čuje ujednačeni zvučni signal - to je signal nosive frekvencije. Budući da se nalazi u audio frekvencijskom području, naziva se tonski signal. Za prijenos govora preko telefonskog kanala potrebno je upravljati signalom nosive frekvencije – modulirati ga. Zvukovi koje hvata mikrofon pretvaraju se u električne signale, koji zauzvrat moduliraju signal nosive frekvencije. Prilikom prijenosa digitalnih informacija, kontrola se provodi informacijskim bajtovima - nizom jedinica i nula.

Hardver

Da bi se osigurao prijenos informacija iz računala u komunikacijsku okolinu, potrebno je uskladiti signale internog sučelja računala s parametrima signala koji se prenose komunikacijskim kanalima. U tom slučaju mora se izvršiti i fizičko podudaranje (oblik, amplituda i trajanje signala) i podudaranje koda.

Nazivaju se tehnički uređaji koji obavljaju funkcije povezivanja računala s komunikacijskim kanalima adapteri ili mrežni adapteri. Jedan adapter omogućuje uparivanje s računalom jednog komunikacijskog kanala.

Riža. 6.11. Metode prijenosa digitalnih informacija preko analognog signala: A- amplitudna modulacija; b- učestalost; V- faza

Osim jednokanalnih adaptera također se koriste višekanalni uređaji - multiplekseri za prijenos podataka ili jednostavno multiplekseri.

Multiplekser za prijenos podataka- uređaj za povezivanje računala s nekoliko komunikacijskih kanala.

Multiplekseri za prijenos podataka korišteni su u sustavima za teleprocesiranje - prvi korak prema stvaranju računalnih mreža. Kasnije, s pojavom mreža sa složenim konfiguracijama i velikim brojem pretplatničkih sustava, počeli su se koristiti posebni komunikacijski procesori za implementaciju funkcija sučelja.

Kao što je ranije spomenuto, za prijenos digitalnih informacija preko komunikacijskog kanala potrebno je pretvoriti tok bitova u analogne signale, a kada primate informacije iz komunikacijskog kanala u računalo, izvršiti suprotnu radnju - pretvoriti analogne signale u tok bitova koje računalo može obraditi. Takve se transformacije izvode posebnim uređajem - mod jesti.

Modem- uređaj koji modulira i demodulira informacijske signale kada ih odašilje s računala na komunikacijski kanal i kada ih prima iz komunikacijskog kanala u računalo.

Najskuplja komponenta računalne mreže je komunikacijski kanal. Stoga se pri izgradnji većeg broja računalnih mreža pokušava uštedjeti na komunikacijskim kanalima prebacivanjem nekoliko internih komunikacijskih kanala na jedan vanjski. Za obavljanje funkcija prebacivanja koriste se posebni uređaji - čvorišta.

Središte- uređaj koji frekvencijskom podjelom pretvara više komunikacijskih kanala u jedan.

U LAN-u, gdje je fizički prijenosni medij kabel ograničene duljine, koriste se posebni uređaji za povećanje duljine mreže - ponavljači.

Repetitor- uređaj koji osigurava očuvanje oblika i amplitude signala pri prijenosu na udaljenosti većoj od one koju omogućuje ova vrsta fizičkog prijenosnog medija.

Postoje lokalni i udaljeni repetitori. Lokalni repetitori omogućuju vam 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 prijenosa podataka preko komunikacijskog kanala;

■ kapacitet komunikacijskog kanala;

■ pouzdanost prijenosa informacija;

■ pouzdanost komunikacijskog kanala i modema.

Brzina prijenosa podataka preko komunikacijskog kanala mjeri se brojem bitova informacija prenesenih u jedinici vremena – sekundi.

Zapamtiti! Jedinica brzine prijenosa podataka je bit po sekundi.

Bilješka.Često korištena jedinica za mjerenje brzine je baud. Baud je broj promjena stanja prijenosnog medija u sekundi. Tako Kako svaka promjena stanja može odgovarati nekoliko bitova podataka, dakle stvaran brzina u komadići u sekundi može premašiti brzinu prijenosa podataka.

Brzina prijenosa podataka ovisi o vrsti i kvaliteti komunikacijskog kanala, vrsti korištenih modema i usvojenom načinu sinkronizacije.

Dakle, za asinkrone modeme i telefonski komunikacijski kanal, raspon brzine je 300 - 9600 bps, a za sinkrone modeme - 1200 - 19200 bps.

Za korisnike računalnih mreža nisu važni apstraktni bitovi u sekundi, već informacija čija je mjerna jedinica bajt ili karakter. Stoga je prikladnija karakteristika kanala njegova propusnost, koji se procjenjuje brojem znakova koji se prenose kanalom po jedinici vremena – sekundi. U ovom slučaju, svi službeni znakovi su uključeni u poruku. Teorijska propusnost određena je brzinom prijenosa podataka. Stvarna propusnost ovisi o brojnim čimbenicima, uključujući metodu prijenosa, kvalitetu komunikacijskog kanala, njegove radne uvjete i strukturu poruke.

Zapamtiti! Mjerna jedinica za kapacitet komunikacijskog kanala je znamenka u sekundi.

Bitna karakteristika svakog mrežnog komunikacijskog sustava je pouzdanost prenesene informacije. Budući da se na temelju obrade informacija o stanju objekta upravljanja donose odluke o jednom ili drugom tijeku procesa, sudbina objekta može u konačnici ovisiti o pouzdanosti informacija. Pouzdanost prijenosa informacija ocjenjuje se omjerom broja pogrešno prenesenih znakova prema ukupnom broju prenesenih znakova. Potrebnu razinu pouzdanosti mora osigurati i oprema i komunikacijski kanal. Neprimjereno je koristiti skupu opremu ako komunikacijski kanal ne zadovoljava potrebne zahtjeve u pogledu razine pouzdanosti. *

Zapamtiti! Jedinica pouzdanosti: broj pogrešaka po znaku - pogreške/znak.

Za računalne mreže ovaj bi pokazatelj trebao biti unutar 10 -6 - 10~ 7 pogrešaka/znaku, tj. Dopuštena je jedna pogreška na milijun prenesenih znakova ili na deset milijuna prenesenih znakova.

Konačno, pouzdanost komunikacijski sustav određuje se ili udjelom vremena u dobrom stanju u ukupnom vremenu rada ili prosječnim vremenom između kvarova. Druga karakteristika omogućuje učinkovitiju procjenu pouzdanosti sustava.

Zapamtiti! Mjerna jedinica pouzdanosti: prosječno vrijeme između kvarova - sat.

Za računalne mreže srednje vrijeme između kvarova mora biti prilično veliko i iznositi najmanje nekoliko tisuća sati.

226 POGLAVLJE 6. RAČUNALNE MREŽE

6.3. LOKALNE RAČUNALNE MREŽE

Značajke organizacije LAN-a

Tipične LAN topologije i metode pristupa

LAN spajanje

ZNAČAJKE ORGANIZACIJE LAN-a

Funkcionalne skupine uređaja na mreži

Glavna svrha svake računalne mreže je osigurati informacije i računalne resurse korisnicima koji su na nju povezani.

S ove točke gledišta, lokalna mreža može se smatrati skupom poslužitelja i radnih stanica.

poslužitelj- računalo spojeno na mrežu i pružanje njezinih prednosti pružateljima određenih usluga.

poslužitelji može obavljati pohranjivanje podataka, upravljanje bazom podataka, obradu poslova na daljinu, ispis poslova i niz drugih funkcija koje bi mogle biti potrebne korisnicima mreže. Poslužitelj je izvor mrežnih resursa.

Radna stanica- osobno računalo spojeno na mrežu preko kojeg korisnik ostvaruje pristup njegovim resursima.

Radna stanica Mreža radi u mrežnom i lokalnom načinu rada. Opremljen je vlastitim operativnim sustavom (MS DOS, Windows i dr.) te korisniku pruža sve potrebne alate za rješavanje primijenjenih problema.

Posebnu pozornost treba obratiti na jednu vrstu poslužitelja - poslužitelj datoteka. U uobičajenoj terminologiji za njega je prihvaćen skraćeni naziv - poslužitelj datoteka.

Datotečni poslužitelj pohranjuje podatke korisnika mreže i omogućuje im pristup tim podacima. Ovo je računalo s velikim kapacitetom RAM-a, tvrdim diskovima velikog kapaciteta i dodatnim pogonima magnetske trake (streamers).

Radi pod posebnim operativnim sustavom koji korisnicima mreže omogućuje istovremeni pristup podacima koji se na njemu nalaze.

Poslužitelj datoteka obavlja sljedeće funkcije: pohranjivanje podataka, arhiviranje podataka, sinkronizacija promjena podataka od strane različitih korisnika, prijenos podataka.

Za mnoge zadatke korištenje jednog poslužitelja datoteka nije dovoljno. Tada se u mrežu može uključiti nekoliko poslužitelja. Također je moguće koristiti mini-računala kao poslužitelje datoteka.

Upravljanje interakcijom uređaja na mreži

Informacijski sustavi izgrađeni na temelju računalnih mreža rješavaju sljedeće zadatke: pohranjivanje podataka, obrada podataka, organiziranje korisničkog pristupa podacima, prijenos podataka i rezultata obrade podataka do korisnika.

U centraliziranim procesnim sustavima te je funkcije obavljalo središnje računalo (Mainframe, Host).

Računalne mreže implementiraju distribuiranu obradu podataka. Obrada podataka u ovom slučaju raspoređena je između dva objekta: klijent I poslužitelj.

Klijent- zadatak, radna stanica ili korisnik računalne mreže.

Tijekom obrade podataka klijent može kreirati zahtjev poslužitelju za izvođenje složenih procedura, čitanje datoteke, traženje informacija u bazi podataka itd.

Ranije definirani poslužitelj ispunjava zahtjev primljen od klijenta. Rezultati zahtjeva se prenose klijentu. Poslužitelj osigurava pohranu javnih podataka, organizira pristup tim podacima i prenosi podatke klijentu.

Klijent obrađuje primljene podatke i prikazuje rezultate obrade u obliku pogodnom za korisnika. Načelno se obrada podataka može vršiti i na poslužitelju. Za takve sustave usvojeni su izrazi sustavi klijent-poslužitelj ili arhitektura klijent-poslužitelj.

Arhitektura klijent-poslužitelj može se koristiti iu peer-to-peer lokalnim mrežama iu mrežama s namjenskim poslužiteljem.

Peer-to-peer mreža. U takvoj mreži ne postoji jedinstveni centar za upravljanje interakcijom radnih stanica i ne postoji jedinstveni uređaj za pohranu podataka. Mrežni operativni sustav distribuiran je na svim radnim stanicama. Svaka mrežna stanica može obavljati funkcije i klijenta i poslužitelja. Može servisirati zahtjeve drugih radnih stanica i proslijediti vlastite servisne zahtjeve mreži.

Korisnik mreže ima pristup svim uređajima spojenim na druge stanice (diskovi, printeri).

Prednosti peer-to-peer mreža: niska cijena i visoka pouzdanost.

Nedostaci peer-to-peer mreža:

■ ovisnost učinkovitosti mreže o broju stanica;

■ složenost upravljanja mrežom;

■ poteškoće u osiguravanju informacijske sigurnosti;

■ poteškoće u ažuriranju i promjeni softvera postaje. Najpopularnije su peer-to-peer mreže temeljene na mreži

operativni sustavi LANtastic, NetWare Lite.

Mreža sa istaknuto poslužitelj. U mreži s namjenskim poslužiteljem jedno od računala obavlja funkcije pohranjivanja podataka namijenjenih svim radnim stanicama, upravljanje interakcijom između radnih stanica i niz servisnih funkcija.

Takvo se računalo obično naziva mrežni poslužitelj. Na njemu je instaliran mrežni operativni sustav, a na njega su povezani svi zajednički vanjski uređaji - tvrdi diskovi, printeri i modemi.

Interakcija između radnih stanica na mreži obično se odvija preko poslužitelja. Logička organizacija takve mreže može se prikazati topologijom zvijezda. Ulogu središnjeg uređaja ima poslužitelj. U mrežama s centraliziranim upravljanjem moguće je razmjenjivati ​​informacije između radnih stanica, zaobilazeći datotečni poslužitelj. Da biste to učinili, možete koristiti program NetLink. Nakon pokretanja programa na dvije radne stanice, možete prenijeti datoteke s diska jedne stanice na disk druge (slično operaciji kopiranja datoteka iz jednog direktorija u drugi pomoću Norton Commandera).

Prednosti mreže s namjenskim poslužiteljem:

■ pouzdan sustav informacijske sigurnosti;

■ visoke performanse;

■ nema ograničenja u broju radnih mjesta;

■ jednostavnost upravljanja u usporedbi s peer-to-peer mrežama. Nedostaci mreže:

■ visoki troškovi zbog dodjele jednog računala za poslužitelj;

■ ovisnost brzine i pouzdanosti mreže o poslužitelju;

■ manja fleksibilnost u usporedbi s peer-to-peer mrežom.

Mreže namjenskih poslužitelja najčešće su među korisnicima računalnih mreža. Mrežni operativni sustavi za takve mreže su LANServer (IBM), Windows NT Server verzije 3.51 i 4.0 i NetWare (Novell).

(1) Lokalne mreže ne mogu se međusobno povezati pomoću...M232

prolaza, mostova

●hubovi, modemi

poslužitelji

usmjerivači

(1)BBS je...M745

navigator

softver za rad na intranetu

●sustav elektroničkih oglasnih ploča na Internetu

program održavanja poslužitelja organizacije

(1) Obrada podataka klijent-poslužitelj, ovo je obrada. M227

paralelno

lokalizirana

dvosmjerni

●raspodjela

(1)Program Bat omogućuje...

učitavanje web stranica

●upload i uređivanje e-pošte

arhivirati e-poštu

(1) Jedna od tražilica na internetu je...

(1)Internet Explorer omogućuje...

razgovarati putem IRC protokola

●preuzimajte web stranice putem http protokola i datoteke putem FTP protokola

preuzimanje news grupa putem NNTP protokola

(1) Telefonski kabel je opcija...M228

optički - visoke frekvencije

koaksijalni kabel

svjetlovodni

●upletena parica

(1) Koristi se sustav Usenet...M239

registracija korisnika na mreži

●za prijenos vijesti između računala diljem svijeta

obrada informacija na mreži

stvaranje radne stanice na mreži

(1) Usenet grupa za raspravu zove se...M239

grupa poslužitelja

grupa online

●telekonferencija

(1) Tijek poruka u podatkovnoj mreži je određen...

kapacitet memorije kanala poruka

●promet

6.1. KOMUNIKACIJSKO OKRUŽENJE I PRIJENOS PODATAKA

Namjena i podjela računalnih mreža

Karakteristike procesa prijenosa podataka

Hardverska implementacija prijenosa podataka

Podatkovne veze

NAMJENA I KLASIFIKACIJA RAČUNALNIH MREŽA

Distribuirana obrada podataka

Suvremena proizvodnja zahtijeva velike brzine obrade informacija, prikladne oblike njihove pohrane i prijenosa. Također je potrebno imati dinamičke načine pristupa informacijama, načine pretraživanja podataka u zadanim vremenskim intervalima; provoditi složenu matematičku i logičku obradu podataka. Upravljanje velikim poduzećima i upravljanje gospodarstvom na razini zemlje zahtijeva sudjelovanje prilično velikih timova u ovom procesu. Takve grupe mogu se nalaziti u različitim dijelovima grada, u različitim regijama zemlje, pa čak iu različitim zemljama. Za rješavanje problema upravljanja koji osiguravaju provedbu ekonomske strategije bitni i relevantni postaju brzina i pogodnost razmjene informacija, kao i mogućnost bliske interakcije između svih koji sudjeluju u procesu razvoja upravljačkih odluka.

U eri centralizirane uporabe računala s batch obradom informacija, korisnici računala radije su kupovali računala koja mogu riješiti gotovo sve klase njihovih problema. Međutim, složenost problema koji se rješavaju obrnuto je proporcionalna njihovom broju, što je dovelo do neučinkovitog korištenja računalne snage računala uz značajne materijalne troškove. Ne može se zanemariti činjenica da je pristup računalnim resursima bio otežan zbog postojeće politike centralizacije računalnih resursa na jednom mjestu.

Načelo centralizirano obrada podataka (slika 6.1) nije ispunjavala visoke zahtjeve za pouzdanošću procesa obrade, kočila je razvoj sustava i nije mogla osigurati potrebne vremenske parametre za interaktivnu obradu podataka u višekorisničkom načinu rada. Kratkotrajni kvar središnjeg računala doveo je do kobnih posljedica za sustav u cjelini, budući da je bilo potrebno duplicirati funkcije središnjeg računala, što je značajno povećalo troškove izrade i rada sustava za obradu podataka.

Riža. 6.2. Distribuirani sustav obrade podataka

Pojava malih računala, mikroračunala i na kraju osobnih računala zahtijevala je novi pristup organizaciji sustava za obradu podataka i stvaranje novih informacijskih tehnologija. Pojavio se logički opravdan zahtjev za prijelazom s korištenja individualnih računala na centralizirane sustave obrade podataka distribuirati obrada podataka (slika 6.2).

Distribuirana obrada podataka- obrada podataka koja se izvodi na neovisnim, ali međusobno povezanim računalima koja predstavljaju distribuirani sustav.

Stvoreni su za implementaciju distribuirane obrade podataka asocijacije više strojeva,čija se struktura razvija u jednom od sljedećih smjerova:

■ višestrojni računalni sustavi (MCC);

■ računalne (računalne) mreže.

Višestrojni računalni kompleks- skupina računala instaliranih u blizini, ujedinjenih pomoću posebnih alata za sučelje i zajednički izvode jedan informacijski i računalni proces.

Napomena: u nastavkupostupak podrazumijeva se određeni slijed radnji za rješavanje problema, određen programom.

Višestrojni računalni sustavi mogu biti:

lokalni pod uvjetom da su računala instalirana u istoj prostoriji i da ne zahtijevaju posebnu opremu i komunikacijske kanale za međusobno povezivanje; daljinski, ako su neka računala kompleksa instalirana na znatnoj udaljenosti od središnjeg računala i za prijenos podataka koriste se telefonski komunikacijski kanali.

Primjer 6.1. Povezan je s računalom tipa mainframe, koje omogućuje skupni način obrade informacija, koristeći uređaj za sučelje mini-računala. Oba računala nalaze se u istoj informatičkoj učionici. Mini-računalo omogućuje pripremu i preliminarnu obradu podataka, koji se kasnije koriste za rješavanje složenih problema na glavnom računalu. Ovo je lokalni kompleks s više strojeva.

Primjer 6.2. Tri računala su spojena u kompleks za raspodjelu zadataka primljenih na obradu. Jedno od njih obavlja dispečersku funkciju i raspoređuje zadatke ovisno o popunjenosti jednog od druga dva procesorska računala. Ovo je lokalni kompleks s više strojeva.

Primjer 6.3. Računalo koje prikuplja podatke za određenu regiju vrši preliminarnu obradu i putem telefonskog komunikacijskog kanala prosljeđuje ih na daljnju upotrebu središnjem računalu. Ovo je udaljeni kompleks s više strojeva.

Računalna (računalna) mreža- skup računala i terminala povezanih komunikacijskim kanalima u jedinstveni sustav koji zadovoljava zahtjeve distribuirane obrade podataka.

Bilješka. Pod, ispod sustav shvaća se kao autonomni skup koji se sastoji od jednog ili više računala, softvera, periferne opreme, terminala, uređaja za prijenos podataka, fizičkih procesa i operatera, sposobnih za obradu informacija i obavljanje funkcija interakcije s drugim sustavima.

Generalizirana struktura računalne mreže

Računalne mreže su najviši oblik udruživanja više strojeva. Istaknimo glavne razlike između računalne mreže i višestrojnog računalnog kompleksa.

Prva razlika je dimenzija. Računalni kompleks s više strojeva obično uključuje dva, najviše tri računala, smještena uglavnom u jednoj prostoriji. Računalna mreža se može sastojati od desetaka, pa čak i stotina računala koja se nalaze na međusobnoj udaljenosti od nekoliko metara do desetaka, stotina pa čak i tisuća kilometara.

Druga razlika je podjela funkcija između računala. Ako se u višestrojnom računalnom kompleksu funkcije obrade podataka, prijenosa podataka i kontrole sustava mogu implementirati u jednom računalu, tada su u računalnim mrežama te funkcije raspoređene između različitih računala.

Treća razlika je potreba rješavanja problema usmjeravanja poruka u mreži. Poruka s jednog računala na drugo u mreži može se prenijeti različitim rutama ovisno o stanju komunikacijskih kanala koji međusobno povezuju računala.

Kombiniranje računalne opreme, komunikacijske opreme i kanala za prijenos podataka u jedan kompleks postavlja specifične zahtjeve za svaki element višestrojne asocijacije, a također zahtijeva formiranje posebnog terminologija.

Mrežni pretplatnici- objekti koji generiraju ili konzumiraju informacije na mreži.

Pretplatnici mreže mogu biti pojedinačna računala, računalni kompleksi, terminali, industrijski roboti, numerički upravljani strojevi itd. Bilo koji pretplatnik mreže spaja se na stanicu.

Stanica- oprema koja obavlja funkcije vezane uz prijenos i prijam informacija.

Obično se naziva skup pretplatnika i stanice pretplatnički sustav. Za organizaciju interakcije pretplatnika potreban je fizički prijenosni medij.

Fizički prijenosni medij - komunikacijske linije ili prostor u kojem se šire električni signali i oprema za prijenos podataka.

Na temelju fizičkog prijenosnog medija, izgrađen je komunikacijska mreža, koji osigurava prijenos informacija između pretplatničkih sustava.

Ovaj pristup nam omogućuje da svaku računalnu mrežu smatramo skupom pretplatničkih sustava i komunikacijske mreže. Generalizirana struktura računalne mreže prikazana je na sl. 6.3.

Riža. 6.3. Generalizirana struktura računalne mreže

Klasifikacija računalnih mreža

Ovisno o teritorijalnom položaju pretplatničkih sustava, računalne mreže mogu se podijeliti u tri glavne klase:

■ globalne mreže (WAN - Wide Area Network);

■ regionalne mreže (MAN - Metropolitan Area Network);

■ lokalne mreže (LAN - Local Area Network).

Globalno Računalna mreža ujedinjuje pretplatnike koji se nalaze u različitim zemljama i na različitim kontinentima. Interakcija između pretplatnika takve mreže može se provoditi na temelju telefonskih komunikacijskih linija, radio komunikacija i satelitskih komunikacijskih sustava. Globalne računalne mreže riješit će problem objedinjavanja informacijskih resursa cijelog čovječanstva i organiziranja pristupa tim resursima.

Regionalni Računalna mreža povezuje pretplatnike koji se nalaze na znatnoj udaljenosti jedni od drugih. Može uključivati ​​pretplatnike unutar velikog grada, ekonomske regije ili pojedinačne zemlje. Obično je udaljenost između pretplatnika regionalne računalne mreže nekoliko desetaka do stotina kilometara.

Lokalni Računalna mreža ujedinjuje pretplatnike koji se nalaze unutar malog područja. Trenutačno ne postoje posebna ograničenja teritorijalne disperzije pretplatnika lokalne mreže. Obično je takva mreža povezana s određenom lokacijom.Klasa lokalnih računalnih mreža uključuje mreže poslovnih poduzeća, tvrtki, banaka, ureda itd. Duljina takve mreže može se ograničiti na 2 - 2,5 km.

Kombinacija globalnih, regionalnih i lokalnih računalnih mreža omogućuje stvaranje višemrežnih hijerarhija. Oni pružaju snažna, isplativa sredstva za obradu ogromnih količina informacija i pristup ograničenim informacijskim resursima. Na sl. 6.4 prikazuje jednu od mogućih hijerarhija računalnih mreža. .Lokalne računalne mreže mogu biti uključene kao komponente regionalne mreže, regionalne mreže mogu biti ujedinjene kao dio globalne mreže i, konačno, globalne mreže mogu također tvoriti složene strukture

Riža. 6.4. Hijerarhija računalnih mreža

Primjer 6.4. Računalna mreža Internet najpopularnija je globalna mreža. Sastoji se od mnogo slabo povezanih mreža. Unutar svake mreže koja je dio Interneta postoji određena komunikacijska struktura i određena upravljačka disciplina. Unutar Interneta, struktura i načini povezivanja između različitih mreža nemaju nikakvog značaja za pojedinog korisnika.

Osobna računala, koja su danas postala neizostavan element svakog upravljačkog sustava, dovela su do procvata u stvaranju lokalnih računalnih mreža. To je pak uvjetovalo razvoj novih informacijskih tehnologija.

Praksa korištenja osobnih računala u raznim granama znanosti, tehnologije i proizvodnje pokazala je da najveću učinkovitost uvođenjem računalne tehnologije ne ostvaruju pojedinačna autonomna računala, već lokalne računalne mreže.

(1) Pretplatnici mreže su.. M205.

mrežni administratori

korisnici osobnog računala

●objekti koji generiraju ili troše mrežne informacije

komunikacijska oprema

(1) Mrežni pretplatnici ne mogu biti...M205

●kompjuterski kompleksi (mogu)

Terminali (mogu)

pojedinačna računala (mogu)

krajnji korisnici

(1) Mrežni poslužitelj je računalo...M226 (poslužitelj je izvor mrežnih resursa)

s najvećom frekvencijom procesora

omogućava pristup tipkovnici i monitoru

s najvećom količinom memorije

●omogućavanje pristupa resursima

(1)FTP poslužitelj je...M240

računalo koje sadrži datoteke namijenjene mrežnom administratoru

računalo koje sadrži podatke za organiziranje telekonferencija

korporativni poslužitelj

●računalo koje sadrži datoteke namijenjene javnom pristupu

(1) SMTP protokol dizajniran je za...

(SMTP protokol Komponenta skupa TCP/IP protokola; ovaj protokol upravlja razmjenom poruka e-pošte između agenata za prijenos poruka.

POP3 protokol Popularan protokol za primanje poruka e-pošte. Ovaj protokol često koriste davatelji internetskih usluga. POP3 poslužitelji dopuštaju pristup samo jednom poštanskom sandučiću, za razliku od IMAP poslužitelja koji dopuštaju pristup većem broju mapa na poslužitelju.

Skup mrežnih protokola široko korištenih na Internetu koji podržavaju komunikaciju između međusobno povezanih mreža koje se sastoje od računala različitih arhitektura i operativnih sustava. TCP/IP protokol uključuje standarde za komunikaciju između računala i konvencije za povezivanje mreža i pravila za usmjeravanje poruka.)

Čavrljanje

●Slanje e-pošte

Pregledavanje interneta

Primi e-poštu

(1) Najučinkovitija komunikacijska metoda za prijenos računalnog prometa je...

●M220 paketi

poruke

svi jednako učinkoviti

U ovom ćemo članku razmotriti glavne metode prebacivanja u mrežama.

U tradicionalnim telefonskim mrežama komunikacija između pretplatnika odvija se promjenom komunikacijskih kanala. U početku su se komutacije telefonskih komunikacijskih kanala obavljale ručno, a zatim su se komutacije vršile automatskim telefonskim centralama (ATS).

Sličan princip se koristi u računalnim mrežama. Geografski udaljena računala u računalnoj mreži djeluju kao pretplatnici. Fizički je nemoguće svakom računalu osigurati vlastitu neprespojnu komunikacijsku liniju koju bi koristili u svakom trenutku. Stoga se u gotovo svim računalnim mrežama uvijek koristi neki način prebacivanja pretplatnika (radnih stanica), koji omogućuje da više pretplatnika pristupi postojećim komunikacijskim kanalima kako bi se omogućilo više komunikacijskih sesija istovremeno.

Prebacivanje je proces povezivanja različitih pretplatnika komunikacijske mreže preko tranzitnih čvorova. Komunikacijske mreže moraju osigurati da njihovi pretplatnici međusobno komuniciraju. Pretplatnici mogu biti računala, segmenti lokalne mreže, faks uređaji ili telefonski sugovornici.

Radne stanice su spojene na preklopnike pomoću pojedinačnih komunikacijskih linija, od kojih svaku u bilo kojem trenutku koristi samo jedan pretplatnik dodijeljen ovoj liniji. Prekidači su međusobno povezani zajedničkim komunikacijskim linijama (dijele ih nekoliko pretplatnika).

Pogledajmo tri glavna najčešća načina promjene pretplatnika u mrežama:

• sklopni krug;
• Zamjena paketa;
• prebacivanje poruka.

Preklopni krug

Prespajanje krugova uključuje formiranje kontinuiranog kompozitnog fizičkog kanala od pojedinačnih sekcija kanala spojenih u seriju za izravan prijenos podataka između čvorova. Pojedinačni kanali međusobno su povezani posebnom opremom - preklopnicima, koji mogu uspostaviti veze između bilo kojih krajnjih čvorova mreže. U mreži s komutiranim krugom, prije prijenosa podataka, uvijek je potrebno provesti proceduru uspostave veze, tijekom koje se kreira kompozitni kanal.

Vrijeme prijenosa poruke određeno je kapacitetom kanala, duljinom veze i veličinom poruke.

Prekidači, kao i kanali koji ih povezuju, moraju osigurati istovremeni prijenos podataka s više pretplatničkih kanala. Da bi to učinili, moraju biti velike brzine i podržavati neku vrstu tehnike multipleksiranja kanala pretplatnika.

Prednosti sklopnog kruga:

• stalna i poznata brzina prijenosa podataka;
• ispravan redoslijed pristizanja podataka;
• niska i stalna latencija prijenosa podataka kroz mrežu.

Nedostaci sklopnog kruga:

• mreža može odbiti servisirati zahtjev za uspostavljanje veze;
• neracionalno korištenje kapaciteta fizičkih kanala, posebice nemogućnost korištenja korisničke opreme koja radi različitim brzinama. Pojedinačni dijelovi kompozitnog kruga rade istom brzinom jer mreže s komutiranim krugom ne spremaju korisničke podatke;
• obavezna odgoda prije prijenosa podataka zbog faze uspostave veze.

Prebacivanje poruka je podjela informacija na poruke, od kojih se svaka sastoji od zaglavlja i informacija.

Ovo je metoda interakcije u kojoj se logički kanal stvara sekvencijalnim prijenosom poruka kroz komunikacijske čvorove na adresu navedenu u zaglavlju poruke.

U ovom slučaju svaki čvor prima poruku, zapisuje je u memoriju, obrađuje zaglavlje, odabire rutu i šalje poruku iz memorije sljedećem čvoru.

Vrijeme isporuke poruke određeno je vremenom obrade na svakom čvoru, brojem čvorova i kapacitetom mreže. Kada prijenos informacija od čvora A do komunikacijskog čvora B završi, čvor A postaje slobodan i može sudjelovati u organiziranju drugih komunikacija između pretplatnika, pa se komunikacijski kanal koristi učinkovitije, ali će sustav kontrole usmjeravanja biti složen.
Danas prebacivanje poruka u svom čistom obliku praktički ne postoji.

Paketna komutacija je posebna metoda komutacije mrežnih čvorova, koja je posebno kreirana za najbolji prijenos računalnog prometa (pulsirajući promet). Eksperimenti u razvoju prvih računalnih mreža, koje su se temeljile na tehnologiji komutacije krugova, pokazali su da ova vrsta komutacije ne daje mogućnost postizanja visoke propusnosti računalne mreže. Razlog leži u brzoj prirodi prometa koji generiraju tipične mrežne aplikacije.

Kada dođe do prebacivanja paketa, sve poruke koje šalje korisnik mreže razbijaju se na izvornom čvoru u relativno male dijelove koji se nazivaju paketi. Potrebno je pojasniti da je poruka logički dovršen podatak - zahtjev za prijenos datoteke, odgovor na taj zahtjev koji sadrži cijelu datoteku itd. Poruke mogu biti proizvoljne duljine, od nekoliko bajtova do mnogo megabajta. Naprotiv, paketi obično mogu imati i promjenjivu duljinu, ali unutar uskih granica, na primjer od 46 do 1500 bajtova (EtherNet). Svaki paket ima zaglavlje koje navodi informacije o adresi potrebne za isporuku paketa odredišnom čvoru, kao i broj paketa koji će koristiti odredišni čvor za sastavljanje poruke.

Paketni mrežni preklopnici razlikuju se od sklopnih sklopki po tome što imaju unutarnju međuspremnicu za privremeno pohranjivanje paketa ako je izlazni port preklopnika zauzet odašiljanjem drugog paketa kada je paket primljen.

Prednosti komutacije paketa:

• otporniji na kvarove;
• visoka ukupna mrežna propusnost pri prijenosu brzog prometa;
• sposobnost dinamičke preraspodjele propusnosti fizičkih komunikacijskih kanala.

Nedostaci komutacije paketa:

• neizvjesnost brzine prijenosa podataka između mrežnih pretplatnika;
• promjenjivo kašnjenje paketa podataka;
• mogući gubitak podataka zbog prekoračenja međuspremnika;
• Mogu postojati nepravilnosti u slijedu pristizanja paketa.

Računalne mreže koriste komutaciju paketa.

Metode prijenosa paketa u mrežama:

• Metoda datagrama– prijenos se provodi kao skup neovisnih 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.
• Logičan kanal je prijenos niza paketa povezanih u lanac, popraćen uspostavom preliminarne veze i potvrdom primitka svakog paketa. Ako i-ti paket nije primljen, tada neće biti primljeni ni svi sljedeći paketi.
• Virtualni kanal– ovo je logičan kanal s prijenosom niza paketa povezanih u lanac duž fiksne rute.
• Prednosti: očuvan je prirodni slijed podataka; održivi prometni pravci; moguća je rezervacija resursa.
• Nedostaci: složenost hardvera.

U ovom smo članku pregledali glavne metode prebacivanja u računalnim mrežama, s opisom svake metode prebacivanja s prednostima i nedostacima.

Sugovornici. U pravilu, u javnim pristupnim mrežama nemoguće je svakom paru pretplatnika osigurati vlastitu fizičku komunikacijsku liniju, koju bi mogli isključivo “posjedovati” i koristiti u bilo kojem trenutku. Dakle, mreža uvijek koristi neki način prebacivanja pretplatnika, koji osigurava podjelu postojećih fizičkih kanala između više komunikacijskih sesija i između pretplatnika mreže.

Komutacije u gradskim telefonskim mrežama

Gradska telefonska mreža je skup linijski i staničnih objekata. Mreža s jednom PBX-om naziva se nezonirana. Linearne strukture takve mreže sastoje se samo od pretplatničkih linija. Tipičan kapacitet takve mreže je 8-10 tisuća pretplatnika. Za velike kapacitete, zbog naglog povećanja duljine dalekovoda, preporučljivo je prijeći na regionaliziranu strukturu mreže. U ovom slučaju, gradsko područje je podijeljeno na četvrti, u svakoj od kojih je izgrađena jedna četvrta automatska telefonska centrala (RATS), na koju su povezani pretplatnici ove četvrti. Pretplatnici jednog područja povezani su preko jednog RATS-a, a pretplatnici iz različitih RATS-ova povezani su preko dva. RATS su međusobno povezani veznim vodovima u općem slučaju po principu “svaki svakom”. Ukupan broj paketa između RATS jednak je broju RATS/2. Kako se kapacitet mreže povećava, broj magistralnih linija koje međusobno povezuju PATC prema principu "svaki sa svakim" počinje se naglo povećavati, što dovodi do prekomjernog povećanja potrošnje kabela i troškova komunikacije te stoga s kapacitetom mreže od preko 80 tisuća pretplatnika, koristi se dodatni komutacijski čvor. Na takvoj mreži komunikacija između automatskih telefonskih centrala različitih područja odvija se preko čvorova dolaznih poruka (INO), a komunikacija unutar vlastitog nodalnog područja (UR) odvija se po principu “svaki svakom” ili putem vlastitog IMS.

Samostalni rad : str. 646–651, 720–722, str. 67–79, str. 542–544, –651, str. 48–58; str. 408–431

Ponavljač (ponavljač) – prenosi električne signale s jednog dijela kabela na drugi, prethodno ih pojačavajući i vraćajući im oblik. Koristi se u lokalnim mrežama za povećanje njihove duljine. U terminologiji OSI djeluje na fizičkoj razini.

Prekidači – multiport repetitori koji čitaju odredišnu adresu svakog dolaznog paketa i prenose ga samo preko porta koji je spojen na računalo primatelja. Može funkcionirati na različitim OSI razine. (druga verzija - kanal razina)

Središte (hub) – višeulazni uređaj za pojačavanje signala tijekom prijenosa podataka. Koristi se za dodavanje radnih stanica u mrežu ili za povećanje udaljenosti između poslužitelja i radne stanice (ukupni kapacitet ulaznih kanala veći je od kapaciteta izlaznog kanala). Radi kao prekidač, ali osim toga može pojačati signal.

Multipleksor (uređaj ili program) – omogućuje prijenos više različitih signala istovremeno preko jedne komunikacijske linije.

Gateway – prenosi podatke između mreža ili aplikacijskih programa koji koriste različite protokole (metode kodiranja, fizički medij za prijenos podataka), na primjer, povezivanje lokalne mreže s globalnom. Djeluje na primijeniti razini.

Most – povezuje dvije mreže s istim protokolima, pojačava signal i propušta samo one signale koji su upućeni računalu koje se nalazi s druge strane mosta. Drugo izdanje : Računalo s dvije mrežne kartice dizajnirano za povezivanje mreža.

Usmjerivač – (povezuje različite LAN-ove, poput mosta, propušta samo one informacije koje su namijenjene segmentu na koji je spojen.) Odgovoran za odabir rute za prijenos paketa između čvorova. Ruta se odabire na temelju: – protokola usmjeravanja koji sadrži informacije o topologiji mreže;

– poseban algoritam usmjeravanja.

Djeluje na mreža OSI razina.

Nejasna pitanja :

Uređaj za povezivanje računala s više komunikacijskih kanala naziva se:

– čvorište/repetitor/multiplekser/modem

Uređaj koji prebacuje više komunikacijskih kanala naziva se:

– podatkovni multiplekser/hub/repeater/modem

1. Osnovni pojmovi kriptografije

Samostalni rad : str. 695–699

Kriptografija (šifriranje) – kodiranje podataka koji se šalju mreži tako da ih mogu čitati samo strane uključene u određenu transakciju. Pouzdanost zaštite ovisi o algoritmu šifriranja i duljini ključa u bitovima.

Metoda šifriranja – algoritam koji opisuje postupak pretvaranja izvorne poruke u rezultirajuću poruku. Primjer . metoda kockanje – zamjena slova bilješkama prema određenom algoritmu.

Ključ za šifriranje – skup parametara potrebnih za primjenu metode. Drugo izdanje: – niz znakova pohranjenih na tvrdom ili prijenosnom disku.

Statički ključ – ne mijenja se pri radu 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, budući da prodavatelj i kupac moraju imati različita prava pristupa informacijama. Prodavač svim kupcima šalje iste kataloge, ali kupci prodavatelju vraćaju povjerljive podatke o kreditnoj kartici, a narudžbe i plaćanja ne mogu se miješati između različitih kupaca.

– Asimetrična (asimetričan ): temelje se na posebnim matematičkim metodama koje stvaraju par ključeva tako da se ono što je šifrirano jednim ključem može dešifrirati samo drugim, i obrnuto. Jedan od ključeva se zove otvoren , svatko ga može dobiti. Programer ključa zadržava drugi ključ za sebe, tzv zatvoreno (tajno) .

Narudžbe, ugovori šifrirani su javnim ključem, ali ih može pročitati samo vlasnik privatnog ključa. Ako klijent primi datoteku kojoj njegov ključ ne odgovara, tada je nije poslala njegova tvrtka.