Palestra nº 8

Características dos canais de informação

Um canal de informação também pode ser caracterizado por três parâmetros correspondentes: tempo de utilização do canal Tk, a largura de banda das frequências transmitidas pelo canalFk, e a faixa dinâmica do canalDkcaracterizando sua capacidade de transmitir diferentes níveis de sinal.

A quantidade é chamada capacidade canal.

A transmissão de sinais sem distorções só é possível se o volume do sinal “encaixar” na capacidade do canal.

Por isso, condição geral a coordenação do sinal com o canal de transmissão de informação é determinada pela relação

Contudo, a relação expressa uma condição necessária, mas não suficiente, para combinar o sinal com o canal. Uma condição suficiente é a concordância em todos os parâmetros:

Para um canal de informação, são utilizados os seguintes conceitos: velocidade de entrada de informação, velocidade de transmissão de informação e capacidade do canal.

Sob a velocidade de entrada de informações (fluxo de informações) EU ( X ) compreender a quantidade média de informações inseridas de uma fonte de mensagem em um canal de informações por unidade de tempo. Esta característica da origem da mensagem é determinada apenas pelas propriedades estatísticas das mensagens.

Taxa de transferência de informações EU ( Z , S ) – a quantidade média de informações transmitidas através de um canal por unidade de tempo. Depende das propriedades estatísticas do sinal transmitido e das propriedades do canal.

Largura de banda C – a maior taxa de transmissão de informação teoricamente alcançável para um determinado canal. Esta é uma característica do canal e não depende das estatísticas do sinal.

A taxa de transferência do canal de informação é determinada por dois parâmetros: profundidade de bits e frequência. É proporcional ao seu produto.

Profundidade de bits chamado Quantia máxima informações que podem ser colocadas simultaneamente no canal.

Frequência mostra quantas vezes a informação pode ser colocada em um canal dentro de uma unidade de tempo.

A capacidade do canal de correio é enorme. Assim, ao enviar, por exemplo, um disco laser pelo correio, você pode colocar simultaneamente mais de 600 MB de informações no canal. Ao mesmo tempo, a frequência do canal de correio é muito baixa - o correio é retirado das caixas no máximo cinco vezes por dia.

O canal de informações telefônicas é de um bit: ao mesmo tempo, uma unidade (corrente, impulso) ou um zero pode ser enviada ao longo do fio telefônico. A frequência deste canal pode atingir dezenas e centenas de milhares de ciclos por segundo. Esta propriedade da rede telefônica permite que ela seja utilizada para comunicação entre computadores.

Com o objetivo mais uso eficaz canal de informação, devem ser tomadas medidas para garantir que a velocidade de transmissão da informação seja o mais próxima possível da capacidade do canal. Ao mesmo tempo, a velocidade de entrada de informações não deve exceder a capacidade do canal, caso contrário, nem todas as informações serão transmitidas pelo canal.

Esta é a principal condição para a coordenação dinâmica da fonte da mensagem e do canal de informação.

Uma das principais questões da teoria da transmissão de informações é determinar a dependência da velocidade e capacidade de transmissão de informações dos parâmetros do canal e das características dos sinais e interferências. Essas questões foram estudadas profundamente pela primeira vez por K. Shannon.

1. Métodos para aumentar a imunidade ao ruído

A base de todos os métodos para aumentar a imunidade ao ruído dos sistemas de informação é o uso de certas diferenças entre o sinal útil e a interferência. Portanto, para combater a interferência, são necessárias informações a priori sobre as propriedades da interferência e do sinal.

Atualmente, são conhecidas um grande número de maneiras de aumentar a imunidade ao ruído dos sistemas. É conveniente dividir estes métodos em dois grupos.

EUgrupo – com base na escolha do método de transmissão da mensagem.

IIgrupo – associado à construção de receptores resistentes a ruído.

Uma maneira simples e aplicável de aumentar a imunidade ao ruído é aumento na relação sinal-ruído aumentando a potência do transmissor. Mas este método pode não ser economicamente rentável, pois está associado a um aumento significativo na complexidade e no custo dos equipamentos. Além disso, um aumento na potência de transmissão é acompanhado por um aumento no efeito interferente de um determinado canal sobre outros.

Uma forma importante de aumentar a imunidade ao ruído da transmissão contínua de sinal é escolha racional do tipo de modulação sinais. Ao utilizar tipos de modulação que proporcionam uma expansão significativa da banda de frequência do sinal, é possível obter um aumento significativo na imunidade ao ruído de transmissão.

Uma maneira radical de aumentar a imunidade ao ruído da transmissão discreta de sinais é usar códigos especiais anti-bloqueio . Neste caso, existem duas maneiras de aumentar a imunidade ao ruído dos códigos:

1. Selecionar métodos de transmissão que proporcionem menor probabilidade de corrupção de código;

2. Aumentando as propriedades corretivas das combinações de códigos. Este caminho está associado à utilização de códigos que permitem detectar e eliminar distorções nas combinações de códigos. Este método de codificação está associado à introdução de símbolos redundantes adicionais no código, que é acompanhado por um aumento no tempo de transmissão ou na frequência de transmissão dos símbolos de código.

O aumento da imunidade ao ruído de transmissão também pode ser alcançado retransmitindo a mesma mensagem. No lado receptor, as mensagens recebidas são comparadas e aquelas com maior número de correspondências são aceitas como verdadeiras. Para eliminar a incerteza no processamento das informações recebidas e garantir a seleção de acordo com o critério majoritário, a mensagem deve ser repetida pelo menos três vezes. Este método de aumentar a imunidade ao ruído está associado ao aumento do tempo de transmissão.

Os sistemas com transmissão repetida de informações discretas são divididos em sistemas com somatória de grupo, em que a comparação é feita por combinações de códigos, e sistemas com somatória caractere por caractere, em que a comparação é feita por símbolos de combinações de códigos. A verificação caractere por caractere é mais eficiente do que a verificação de grupo.

Um tipo de sistema em que o aumento da imunidade ao ruído é alcançado através do aumento do tempo de transmissão são os sistemas com opinião. Se houver distorções nas mensagens transmitidas, as informações que chegam pelo canal reverso garantem que a transmissão seja repetida. A presença de um canal de retorno leva à complexidade do sistema. No entanto, ao contrário dos sistemas com repetição de transmissão, em sistemas com realimentação a repetição da transmissão ocorrerá apenas se forem detectadas distorções no sinal transmitido, ou seja, a redundância parece ser menor em geral.

Recepção resistente a ruído consiste em utilizar redundância, bem como informações a priori sobre sinais e interferências, para resolver o problema de recepção de forma otimizada: detectar um sinal, distinguir sinais ou restaurar mensagens. Atualmente, o aparato da teoria estatística da decisão é amplamente utilizado para sintetizar receptores ótimos.

Os erros do receptor diminuem à medida que a relação sinal-ruído na entrada do receptor aumenta. A este respeito, o sinal recebido é frequentemente pré-processado para aumentar a relação entre o componente útil e a interferência. Tais métodos de pré-processamento de sinal incluem o método SHOW (uma combinação de um amplificador de banda larga, um limitador e um amplificador de banda estreita), seleção de sinal por duração, método de compensação de interferência, método de filtragem, método de correlação, método de acumulação, etc.

2. Meios técnicos modernos de troca de dados e equipamentos de formação de canais

O receptor pode ser um computador, terminal ou algum tipo de dispositivo digital.

Para garantir a transferência de informações do computador para a comunicação

Pode ser um arquivo de banco de dados, uma tabela, uma resposta a uma consulta, um texto ou uma imagem.

Para enviar mensagens para redes de computadores Vários tipos de canais de comunicação são usados. Os mais comuns são canais telefônicos dedicados e canais especiais para transmissão de informações digitais. Canais e canais de rádio também são usados comunicações por satélite.

As LANs se destacam nesse aspecto, onde fios de par trançado, cabo coaxial e cabo de fibra óptica são usados ​​como meio de transmissão.

Para garantir a transferência de informações de um computador para o ambiente de comunicação, é necessário coordenar os sinais da interface interna do computador com os parâmetros dos sinais transmitidos pelos canais de comunicação. Neste caso, tanto a correspondência física (forma, amplitude e duração do sinal) quanto a correspondência de código devem ser realizadas.

Dispositivos técnicos, que desempenham as funções de emparelhar um computador com canais de comunicação são chamados adaptadores ou adaptadores de rede. Um adaptador fornece emparelhamento com um computador de um canal de comunicação. Além dos adaptadores de canal único, também são usados ​​​​dispositivos multicanal - multiplexadores de transmissão de dados ou simplesmente multiplexadores.

Multiplexador de transmissão de dados – um dispositivo para interligar um computador com vários canais de comunicação.

Multiplexadores de transmissão de dados foram utilizados em sistemas de teleprocessamento - o primeiro passo para a criação de redes de computadores. Posteriormente, com o surgimento de redes com configurações complexas e grande número de sistemas de assinantes, processadores de comunicação especiais começaram a ser utilizados para implementar funções de interface.

Conforme mencionado anteriormente, para transmitir informações digitais através de um canal de comunicação, é necessário converter um fluxo de bits em canais analógicos e, ao receber informações de um canal de comunicação para um computador, realizar a ação oposta - converter sinais analógicos em um fluxo de bits que o computador pode processar. Tais transformações são realizadas por um dispositivo especial - modem.

Modem– um dispositivo que realiza modulação e desmodulação de sinais de informação ao transmiti-los de um computador para um canal de comunicação e ao recebê-los em um computador a partir de um canal de comunicação.

O componente mais caro de uma rede de computadores é o canal de comunicação. Portanto, ao construir uma série de redes de computadores, eles tentam economizar em canais de comunicação trocando vários canais de comunicação internos por um externo. Para executar funções de comutação, são utilizados dispositivos especiais - centros.

Eixo– um dispositivo que comuta vários canais de comunicação em um através da divisão de frequência.

Em uma LAN, onde o meio físico de transmissão é um cabo de comprimento limitado, dispositivos especiais são usados ​​para aumentar o comprimento da rede - repetidores.

Repetidor– dispositivo que garante a preservação da forma e amplitude do sinal ao transmiti-lo a uma distância superior à proporcionada por este tipo de meio físico de transmissão.

Existem repetidores locais e remotos. Local repetidores permitem conectar fragmentos de rede localizados a uma distância de até 50 m, e controlo remoto– até 2.000 m.

Leia também: A) determinando os valores das características verificadas a partir dos valores medidos por meio de cálculo ou comparação com os valores dados; Bilhete número 55 Tecnologia multimídia. Classificação de ferramentas de software para trabalhar com dados multimídia No início e no final de uma troca de rádio devem ser dados indicativos de chamada; Tipos de troca de informações entre MPS e dispositivos periféricos. Pergunta. A essência do helenismo: economia, estrutura política, estrutura social (usando o exemplo de um dos estados). Inflamação: 1) definição e etiologia 2) terminalologia e classificação 3) fases e sua morfologia 4) regulação da inflamação 5) resultados. Duma Estadual da Assembleia Federal (competências, procedimento eleitoral, motivos de dissolução, estrutura interna, atos).

Topologia Sistema de relacionamentos entre componentes Rede Windows. Quando aplicada à replicação do Active Directory, a topologia se resume ao conjunto de conexões usadas pelos controladores de domínio para se comunicarem entre si.

(1) As redes de computadores implementam o processamento de informações.

paralelo

local

●distribuído

bidirecional

(1) O endereço da página web para visualização em um navegador começa com:

COMBINAÇÃO LAN

Razões para combinar LANs

Um sistema LAN criado em um determinado estágio de desenvolvimento ao longo do tempo deixa de satisfazer as necessidades de todos os usuários, e então surge o problema de expandi-lo. funcionalidade. Pode ser necessário combinar dentro de uma empresa várias LANs que surgiram em seus diversos departamentos e filiais em momentos diferentes, pelo menos para organizar a troca de dados com outros sistemas. O problema de expansão da configuração da rede pode ser resolvido tanto dentro de um espaço limitado quanto com acesso ao ambiente externo.

O desejo de obter acesso a certos recursos de informação pode exigir a conexão de uma LAN a redes de nível superior.

Na versão mais simples, a consolidação da LAN é necessária para expandir a rede como um todo, mas as capacidades técnicas da rede existente estão esgotadas e novos assinantes não podem se conectar a ela. Você só pode criar outra LAN e mesclá-la com uma existente, usando um dos métodos listados abaixo.

Métodos para combinar LANs

Ponte. A opção mais simples para combinar uma LAN é combinar redes idênticas dentro de um espaço limitado. O meio de transmissão físico impõe restrições ao comprimento do cabo de rede. Dentro do comprimento permitido, um segmento de rede é construído - um segmento de rede. Para combinar segmentos de rede, eles são usados pontes.

Ponte- um dispositivo que conecta duas redes usando os mesmos métodos de transferência de dados.

As redes que a ponte conecta devem ter os mesmos níveis de rede do modelo de interação de sistemas abertos;

Para rede computadores pessoais bridge - um computador separado com software especial e equipamento adicional. Uma ponte pode conectar redes de topologias diferentes, mas executando o mesmo tipo de sistema operacional de rede.

As pontes podem ser locais ou remotas.

Local As pontes conectam redes localizadas em uma área limitada dentro de um sistema existente.

Excluído As pontes conectam redes geograficamente dispersas usando canais de comunicação externos e modems.

As pontes locais, por sua vez, são divididas em internas e externas.

Doméstico as pontes geralmente estão localizadas em um dos computadores de uma determinada rede e combinam a função de uma ponte com a função de um computador assinante. A expansão das funções é realizada através da instalação de uma placa de rede adicional.

Externo as pontes envolvem o uso de um computador separado com software especial para executar suas funções.

Roteador (roteador). Uma rede complexa, que é uma conexão de várias redes, requer um dispositivo especial. A tarefa deste dispositivo é enviar uma mensagem ao destinatário na rede desejada. Este dispositivo é chamado m roteador.

Um roteador, ou roteador, é um dispositivo que conecta redes de diferentes tipos, mas utiliza o mesmo sistema operacional.

O roteador executa suas funções em nível de rede, portanto depende dos protocolos de comunicação, mas não depende do tipo de rede. Usando dois endereços - o endereço de rede e o endereço de host, o roteador seleciona exclusivamente uma estação de rede específica.

Exemplo 6.7.É necessário estabelecer uma conexão com um assinante da rede telefônica localizado em outra cidade. Primeiramente é discado o endereço da rede telefônica desta cidade - o código de área. Então - o endereço do nó desta rede - número de telefone assinante Funções O roteador é realizado por equipamento PBX.

O roteador também pode escolher o melhor caminho para transmitir uma mensagem a um assinante da rede, filtra as informações que passam por ele, enviando para uma das redes apenas as informações que lhe são endereçadas.

Além disso, o roteador fornece balanceamento de carga na rede redirecionando os fluxos de mensagens através de canais de comunicação livres.

Porta de entrada. Para combinar LANs de tipos completamente diferentes, operando sob protocolos significativamente diferentes, “dispositivos especiais são fornecidos - entradas.

Um gateway é um dispositivo que permite organizar a troca de dados entre duas redes usando diferentes protocolos de comunicação.

O gateway executa suas funções em níveis acima do nível da rede. Não depende do meio de transmissão utilizado, mas sim dos protocolos de troca de dados utilizados. Normalmente, um gateway converte entre dois protocolos.

Usando gateways, você pode conectar uma rede local ao computador host, bem como conectar uma rede local a uma rede global.

Exemplo 6.8.É necessário unir redes locais localizadas em diferentes cidades. Este problema pode ser resolvido usando uma rede global de dados. Tal rede é uma rede de comutação de pacotes baseada no protocolo X.25. Usando um gateway, a rede local é conectada à rede X.25. O gateway realiza as conversões de protocolo necessárias e garante a troca de dados entre redes.

Pontes, roteadores e até gateways são construídos na forma de placas instaladas em computadores. Eles podem desempenhar suas funções tanto no modo de separação completa de funções quanto no modo de combiná-las com as funções de uma estação de trabalho de rede de computadores.

(1) Um computador que possui 2 placas de rede e é projetado para conectar redes é chamado:

Roteador

Amplificador

Trocar

(1) Um dispositivo que comuta vários canais de comunicação em um por divisão de frequência é chamado...

repetidor

●centro

multiplexador de transmissão de dados

IMPLEMENTAÇÃO DE HARDWARE DE TRANSFERÊNCIA DE DADOS

Métodos de transmissão de informações digitais

Os dados digitais são transmitidos ao longo do condutor alterando a tensão da corrente: sem tensão - “O”, há tensão - “1”. Existem duas maneiras de transmitir informações através de um meio de transmissão físico: digital e analógico.

Notas: 1. Se todos os assinantes de uma rede de computadores transmitem dados por um canal na mesma frequência, tal canal é chamado banda estreita(passa uma frequência).

2. Se cada assinante opera em sua própria frequência em um canal, esse canal é chamado banda larga(passa muitas frequências). A utilização de canais de banda larga permite economizar na quantidade, mas dificulta o processo de gerenciamento da troca de dados.

No digital ou método de transmissão de banda estreita(Fig. 6.10) os dados são transmitidos em sua forma natural em uma única frequência. O método de banda estreita permite a transmissão apenas de informações digitais, garante que apenas dois usuários possam usar o meio de transmissão em um determinado momento e permite a operação normal apenas em uma distância limitada (comprimento da linha de comunicação não superior a 1.000 m). Ao mesmo tempo, o método de transmissão de banda estreita oferece altas velocidades de troca de dados - até 10 Mbit/s e permite criar redes de computadores facilmente configuráveis. A esmagadora maioria das redes locais utiliza transmissão em banda estreita.

Arroz. 6.10. Maneira digital transferências

Analógico O método de transmissão digital de dados (Fig. 6.11) fornece transmissão em banda larga através do uso de sinais de diferentes frequências portadoras em um canal.

Com o método de transmissão analógica, os parâmetros do sinal de frequência portadora são controlados para transmissão de dados digitais através do canal de comunicação.

O sinal de frequência portadora é uma oscilação harmônica descrita pela equação: "

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

onde Xmax é a amplitude das oscilações; co - frequência de oscilação; t- tempo; f 0 - fase inicial de oscilações.

Você pode transmitir dados digitais através de um canal analógico controlando um dos parâmetros do sinal de frequência portadora: amplitude, frequência ou fase. Como é necessário transmitir dados em formato binário (uma sequência de uns e zeros), os seguintes métodos de controle podem ser propostos (modulação): amplitude, frequência, fase.

A maneira mais fácil de entender o princípio é amplitude modulação: "O" - sem sinal, ou seja, sem oscilações de frequência portadora; "1" - presença de um sinal, ou seja, presença de oscilações de frequência portadora. Há oscilações - uma, sem oscilações - zero (Fig. 6.11 A).

Frequência a modulação envolve a transmissão dos sinais 0 e 1 em frequências diferentes. Ao passar de 0 para 1 e de 1 para 0, o sinal de frequência portadora muda (Fig. 6.116).

A coisa mais difícil de entender é Estágio modulação. Sua essência é que ao passar de 0 para 1 e de 1 para 0, a fase das oscilações muda, ou seja, sua direção (Fig. 6.11 V).

Em redes hierárquicas de alto nível - globais e regionais - também é utilizado transmissão de banda larga, que permite que cada assinante opere em sua própria frequência dentro de um canal. Isso permite a interação grande quantidade assinantes com altas taxas de transferência de dados.

A transmissão em banda larga permite combinar a transmissão de dados digitais, imagem e som em um canal, o que é um requisito necessário dos modernos sistemas multimídia.

Exemplo 6.5. Um canal analógico típico é um canal telefônico. Quando o assinante pega o aparelho, ele ouve um sinal sonoro uniforme - este é o sinal de frequência portadora. Por estar na faixa de frequência de áudio, é chamado de sinal de tom. Para transmitir fala através de um canal telefônico, é necessário controlar o sinal de frequência portadora - para modulá-lo. Os sons captados pelo microfone são convertidos em sinais elétricos, que, por sua vez, modulam o sinal de frequência portadora. Na transmissão de informações digitais, o controle é feito por bytes de informação - uma sequência de uns e zeros.

Hardware

Para garantir a transferência de informações de um computador para o ambiente de comunicação, é necessário coordenar os sinais da interface interna do computador com os parâmetros dos sinais transmitidos pelos canais de comunicação. Neste caso, tanto a correspondência física (forma, amplitude e duração do sinal) quanto a correspondência de código devem ser realizadas.

Os dispositivos técnicos que desempenham as funções de interface de um computador com canais de comunicação são chamados adaptadores ou adaptadores de rede. Um adaptador fornece emparelhamento com um computador de um canal de comunicação.

Arroz. 6.11. Métodos de transmissão de informações digitais através de um sinal analógico: A- modulação de amplitude; b- frequência; V- Estágio

Além de adaptadores de canal único dispositivos multicanais também são usados ​​- multiplexadores de transmissão de dados ou simplesmente multiplexadores.

Multiplexador de transmissão de dados- um dispositivo para interligar um computador com vários canais de comunicação.

Multiplexadores de transmissão de dados foram utilizados em sistemas de teleprocessamento - o primeiro passo para a criação de redes de computadores. Posteriormente, com o surgimento de redes com configurações complexas e um grande número de sistemas de assinantes, processadores de comunicação especiais começaram a ser utilizados para implementar funções de interface.

Conforme mencionado anteriormente, para transmitir informações digitais através de um canal de comunicação, é necessário converter um fluxo de bits em sinais analógicos e, ao receber informações de um canal de comunicação para um computador, realizar a ação oposta - converter sinais analógicos em um fluxo de bits que o computador pode processar. Tais transformações são realizadas por um dispositivo especial - moda comer.

Modem- um dispositivo que modula e demodula sinais de informação ao transmiti-los de um computador para um canal de comunicação e ao recebê-los de um canal de comunicação para um computador.

O componente mais caro de uma rede de computadores é o canal de comunicação. Portanto, ao construir uma série de redes de computadores, eles tentam economizar em canais de comunicação trocando vários canais de comunicação internos por um externo. Para executar funções de comutação, são utilizados dispositivos especiais - centros.

Eixo- um dispositivo que alterna vários canais de comunicação em um através da divisão de frequência.

Em uma LAN, onde o meio físico de transmissão é um cabo de comprimento limitado, dispositivos especiais são usados ​​para aumentar o comprimento da rede - repetidores.

Repetidor- um dispositivo que garante a preservação da forma e amplitude do sinal ao transmiti-lo a uma distância superior à proporcionada por este tipo de meio físico de transmissão.

Existem repetidores locais e remotos. Local repetidores permitem conectar fragmentos de rede localizados a uma distância de até 50 m, e controlo remoto- até 2.000 m.

Características da rede de comunicação

Para avaliar a qualidade de uma rede de comunicação, você pode usar as seguintes características:

■ velocidade de transmissão de dados pelo canal de comunicação;

■ capacidade dos canais de comunicação;

■ confiabilidade na transferência de informações;

■ confiabilidade do canal de comunicação e dos modems.

Taxa de transferência de dados através de um canal de comunicação é medido pelo número de bits de informação transmitidos por unidade de tempo - um segundo.

Lembrar! A unidade de velocidade de transferência de dados é bits por segundo.

Observação. A unidade de medição de velocidade frequentemente usada é baud. Baud é o número de mudanças de estado do meio de transmissão por segundo. Então Como cada mudança de estado pode corresponder a vários bits de dados, então real velocidade em pedaços por segundo pode exceder a taxa de transmissão.

A velocidade de transferência de dados depende do tipo e qualidade do canal de comunicação, do tipo de modem utilizado e do método de sincronização adotado.

Assim, para modems assíncronos e canal de comunicação telefônica, a faixa de velocidade é de 300 a 9.600 bps, e para modems síncronos - 1.200 a 19.200 bps.

Para os usuários de redes de computadores, o que importa não são bits abstratos por segundo, mas informações cuja unidade de medida são bytes ou caracteres. Portanto, uma característica mais conveniente de um canal é a sua Taxa de transferência, que é estimado pelo número de caracteres transmitidos pelo canal por unidade de tempo - um segundo. Neste caso, todos os caracteres de serviço são incluídos na mensagem. O rendimento teórico é determinado pela taxa de transferência de dados. O rendimento real depende de vários fatores, incluindo o método de transmissão, a qualidade do canal de comunicação, suas condições operacionais e a estrutura da mensagem.

Lembrar! A unidade de medida da capacidade do canal de comunicação é dígito por segundo.

Característica essencial sistema de comunicação qualquer rede é confiabilidade informações transmitidas. Como as decisões são tomadas sobre um ou outro curso do processo com base no processamento de informações sobre o estado do objeto de controle, o destino do objeto pode, em última análise, depender da confiabilidade das informações. A confiabilidade da transmissão da informação é avaliada como a razão entre o número de caracteres transmitidos erroneamente e o número total de caracteres transmitidos. O nível de confiabilidade exigido deve ser fornecido tanto pelo equipamento quanto pelo canal de comunicação. Não é apropriado utilizar equipamentos caros se o canal de comunicação não atender aos requisitos necessários quanto ao nível de confiabilidade. *

Lembrar! Unidade de confiabilidade: número de erros por sinal - erros/sinal.

Para redes de computadores, este indicador deve estar entre 10 -6 - 10~7 erros/sinal, ou seja, Um erro é permitido por milhão de caracteres transmitidos ou por dez milhões de caracteres transmitidos.

Finalmente, confiabilidade sistema de comunicação é determinado pela proporção do tempo em boas condições no tempo total de operação ou pelo tempo médio entre falhas. A segunda característica permite avaliar de forma mais eficaz a confiabilidade do sistema.

Lembrar! Unidade de medida de confiabilidade: tempo médio entre falhas - hora.

Para redes de computadores, o tempo médio entre falhas deve ser bastante grande e atingir pelo menos vários milhares de horas.

226 CAPÍTULO 6. REDES DE COMPUTADORES

6.3. REDES LOCAIS DE COMPUTADORES

Recursos da organização LAN

Topologias típicas de LAN e métodos de acesso

Fusão de LAN

CARACTERÍSTICAS DA ORGANIZAÇÃO DA LAN

Grupos funcionais de dispositivos na rede

O principal objetivo de qualquer rede de computadores é fornecer informações e recursos de computação usuários conectados a ele.

Deste ponto de vista, uma rede local pode ser considerada como um conjunto de servidores e estações de trabalho.

Servidor- um computador conectado à rede e fornecendo seus benefícios prestadores de determinados serviços.

Servidores pode realizar armazenamento de dados, gerenciamento de banco de dados, processamento remoto de trabalhos, impressão de trabalhos e uma série de outras funções que os usuários da rede podem precisar. O servidor é a fonte dos recursos da rede.

Posto de trabalho- um computador pessoal conectado a uma rede através da qual o usuário obtém acesso aos seus recursos.

Posto de trabalho A rede opera nos modos de rede e local. Está equipado com sistema operacional próprio (MS DOS, Windows, etc.) e fornece ao usuário todas as ferramentas necessárias para a solução dos problemas aplicados.

Atenção especial deve ser dada a um dos tipos de servidores - servidor de arquivos(Servidor de arquivos). Na terminologia comum, o nome abreviado é aceito para ele - servidor de arquivos.

O servidor de arquivos armazena os dados dos usuários da rede e fornece acesso a esses dados. Este é um computador de alta capacidade memória de acesso aleatório, discos rígidos de alta capacidade e unidades adicionais em fita magnética (streamers).

Ele funciona sob um sistema operacional especial que fornece acesso simultâneo aos dados nele localizados pelos usuários da rede.

O servidor de arquivos executa as seguintes funções: armazenamento de dados, arquivamento de dados, sincronização de alterações de dados por diferentes usuários, transferência de dados.

Para muitas tarefas, usar um único servidor de arquivos não é suficiente. Então vários servidores podem ser incluídos na rede. Também é possível usar minicomputadores como servidores de arquivos.

Gerenciando a interação de dispositivos na rede

Sistemas de informação, construídos com base em redes de computadores, fornecem a solução para as seguintes tarefas: armazenamento de dados, processamento de dados, organização do acesso dos usuários aos dados, transferência de dados e resultados do processamento de dados aos usuários.

Nos sistemas de processamento centralizado, essas funções eram executadas pelo computador central (Mainframe, Host).

As redes de computadores implementam o processamento distribuído de dados. O processamento de dados, neste caso, é distribuído entre dois objetos: cliente E servidor.

Cliente- uma tarefa, estação de trabalho ou usuário de rede de computadores.

Durante o processamento dos dados, o cliente pode criar uma solicitação ao servidor para realizar procedimentos complexos, ler um arquivo, buscar informações em um banco de dados, etc.

O servidor definido anteriormente atende à solicitação recebida do cliente. Os resultados da solicitação são transmitidos ao cliente. O servidor fornece armazenamento de dados públicos, organiza o acesso a esses dados e os transmite ao cliente.

O cliente processa os dados recebidos e apresenta os resultados do processamento de forma conveniente para o usuário. Em princípio, o processamento de dados também pode ser realizado no servidor. Para tais sistemas, os termos adotados são sistemas servidor cliente ou arquitetura servidor cliente.

A arquitetura cliente-servidor pode ser usada tanto em redes locais peer-to-peer quanto em redes com servidor dedicado.

Rede ponto a ponto. Em tal rede não existe um centro único para gerenciar a interação das estações de trabalho e não existe um dispositivo único para armazenar dados. O sistema operacional de rede é distribuído em todas as estações de trabalho. Cada estação de rede pode executar as funções de cliente e servidor. Ele pode atender solicitações de outras estações de trabalho e encaminhar suas próprias solicitações de serviço para a rede.

O usuário da rede tem acesso a todos os dispositivos conectados a outras estações (discos, impressoras).

Vantagens das redes peer-to-peer: baixo custo e alta confiabilidade.

Desvantagens das redes ponto a ponto:

■ dependência da eficiência da rede do número de estações;

■ complexidade do gerenciamento de rede;

■ dificuldade em garantir a segurança da informação;

■ dificuldades de atualização e mudança Programas estações. As mais populares são as redes peer-to-peer baseadas em rede

sistemas operacionais LANtastic, NetWare Lite.

Rede com destacado servidor. Numa rede com servidor dedicado, um dos computadores desempenha as funções de armazenamento de dados destinados ao uso de todas as estações de trabalho, gerenciamento da interação entre as estações de trabalho e diversas funções de serviço.

Esse computador é geralmente chamado de servidor de rede. Ele possui um sistema operacional de rede instalado e todos os dispositivos externos compartilhados estão conectados a ele - discos rígidos, impressoras e modems.

A interação entre estações de trabalho em uma rede geralmente é realizada por meio de um servidor. A organização lógica de tal rede pode ser representada pela topologia estrela. A função do dispositivo central é desempenhada pelo servidor. Em redes com gerenciamento centralizado é possível trocar informações entre estações de trabalho, contornando o servidor de arquivos. Para fazer isso, você pode usar o programa NetLink. Depois de executar o programa em duas estações de trabalho, você pode transferir arquivos do disco de uma estação para o disco de outra (semelhante à operação de copiar arquivos de um diretório para outro usando o Norton Commander).

Vantagens de uma rede com servidor dedicado:

■ sistema confiável de segurança da informação;

■ alto desempenho;

■ sem restrições quanto ao número de estações de trabalho;

■ facilidade de gerenciamento em comparação com redes peer-to-peer. Desvantagens da rede:

■ alto custo devido à alocação de um computador para o servidor;

■ dependência da velocidade e confiabilidade da rede no servidor;

■ menos flexibilidade em comparação com uma rede peer-to-peer.

As redes de servidores dedicados são as mais comuns entre os usuários de redes de computadores. Os sistemas operacionais de rede para essas redes são LANServer (IBM), Windows NT Server versões 3.51 e 4.0 e NetWare (Novell).

(1)Redes locais não podem ser interconectadas usando...M232

portais, pontes

● hubs, modems

servidores

roteadores

(1)BBS é...M745

navegador

software para trabalhar na intranet

●sistema de quadros de avisos eletrônicos na Internet

programa de manutenção de servidor da organização

(1) Processamento de dados cliente-servidor, isto é processamento. M227

paralelo

localizado

bidirecional

●distribuído

(1)O programa Bat permite...

carregar páginas da web

●fazer upload e editar e-mail

arquivar e-mail

(1)Um dos motores de busca na Internet é...

(1)O Internet Explorer permite...

conversar via protocolo IRC

● baixar páginas da web via protocolo http e arquivos via protocolo FTP

baixar grupos de notícias via protocolo NNTP

(1)Cabo telefônico é opção...M228

óptico - alta frequência

cabo coaxial

fibra ótica

●par trançado

(1)O sistema Usenet é usado...M239

cadastro de usuários na rede

●para transferir notícias entre computadores ao redor do mundo

processamento de informações na rede

criando uma estação de trabalho na rede

(1)O grupo de discussão da Usenet é chamado...M239

grupo de servidores

grupo on-line

●teleconferência

(1)O fluxo de mensagens em uma rede de dados é determinado...

capacidade de memória do canal de mensagens

●tráfego

6.1. AMBIENTE DE COMUNICAÇÃO E TRANSMISSÃO DE DADOS

Finalidade e classificação das redes de computadores

Características do processo de transferência de dados

Implementação de hardware de transferência de dados

Links de dados

FINALIDADE E CLASSIFICAÇÃO DAS REDES DE COMPUTADORES

Processamento Distribuído de Dados

A produção moderna requer altas velocidades de processamento de informações, formas convenientes de armazenamento e transmissão. É necessário também ter formas dinâmicas de acesso à informação, formas de busca de dados em determinados intervalos de tempo; implementar processamento complexo de dados matemáticos e lógicos. A gestão de grandes empresas e a gestão da economia a nível nacional exigem a participação de equipas bastante grandes neste processo. Tais grupos podem estar localizados em diferentes áreas da cidade, em diferentes regiões do país e até mesmo em diferentes países. Para a resolução de problemas de gestão que garantam a implementação da estratégia económica, a rapidez e comodidade na troca de informações, bem como a possibilidade de interação estreita entre todos os envolvidos no processo de desenvolvimento das decisões de gestão, tornam-se importantes e relevantes.

Na era do uso centralizado de computadores com processamento de informações em lote, os usuários de computador preferiam adquirir computadores que pudessem resolver quase todos os tipos de problemas. No entanto, a complexidade dos problemas a serem resolvidos é inversamente proporcional ao seu número, o que levou ao uso ineficaz poder de computação Computadores com custos de material significativos. Não se pode ignorar o facto de o acesso aos recursos informáticos ser difícil devido à política existente de centralização dos recursos informáticos num só local.

Princípio centralizado o processamento de dados (Fig. 6.1) não atendia aos elevados requisitos de confiabilidade do processo de processamento, dificultava o desenvolvimento de sistemas e não conseguia fornecer os parâmetros de tempo necessários para o processamento interativo de dados no modo multiusuário. Uma falha de curta duração do computador central teve consequências fatais para o sistema como um todo, uma vez que foi necessária a duplicação das funções do computador central, aumentando significativamente os custos de criação e operação de sistemas de processamento de dados.

Arroz. 6.2. Sistema distribuído de processamento de dados

O surgimento de pequenos computadores, microcomputadores e, finalmente, computadores pessoais exigiu uma nova abordagem para organizar sistemas de processamento de dados e criar novos tecnologias de informação. Surgiu um requisito logicamente justificado para a transição do uso de computadores individuais para sistemas centralizados de processamento de dados distribuir processamento de dados (Fig. 6.2).

Processamento Distribuído de Dados- processamento de dados realizado em computadores independentes, mas interligados, representando um sistema distribuído.

Para implementar o processamento distribuído de dados, eles foram criados associações multimáquinas, cuja estrutura se desenvolve em uma das seguintes direções:

■ sistemas de computação multimáquinas (MCC);

■ redes de computadores (computadores).

Complexo de computação multi-máquina- grupo instalado nas proximidades computadores unidos por meio de ferramentas de interface especiais e executando em conjunto um único processo de informação e computação.

Nota: Abaixoprocesso entende-se uma certa sequência de ações para resolver um problema, determinada pelo programa.

Os sistemas de computação multimáquina podem ser:

local desde que os computadores sejam instalados na mesma sala e não necessitem de equipamentos e canais de comunicação especiais para interconexão; controlo remoto, se alguns computadores do complexo estiverem instalados a uma distância considerável do computador central e forem utilizados canais de comunicação telefônica para transmissão de dados.

Exemplo 6.1. Ele é conectado a um computador do tipo mainframe, que fornece modo de processamento de informações em lote, usando um dispositivo de interface de minicomputador. Ambos os computadores estão localizados na mesma sala de computadores. O minicomputador fornece preparação e processamento preliminar de dados, que são posteriormente utilizados para resolver problemas complexos no mainframe. Este é um complexo local de várias máquinas.

Exemplo 6.2. Três computadores são combinados em um complexo para distribuir as tarefas recebidas para processamento. Um deles desempenha uma função de despacho e distribui tarefas dependendo da ocupação de um dos outros dois computadores de processamento. Este é um complexo local de várias máquinas.

Exemplo 6.3. Um computador que coleta dados para uma determinada região realiza o processamento preliminar e os transmite para uso posterior ao computador central por meio de um canal de comunicação telefônica. Este é um complexo remoto de várias máquinas.

Rede de computadores (computadores)- um conjunto de computadores e terminais conectados através de canais de comunicação em sistema unificado, atendendo aos requisitos de processamento distribuído de dados.

Observação. Sob sistemaé entendido como um conjunto autônomo composto por um ou mais computadores, softwares, equipamentos periféricos, terminais, meios de transmissão de dados, processos físicos e operadores, capazes de processar informações e desempenhar funções de interação com outros sistemas.

Estrutura generalizada de uma rede de computadores

As redes de computadores são a forma mais elevada de associações multimáquinas. Destacamos as principais diferenças entre uma rede de computadores e um complexo computacional com várias máquinas.

A primeira diferença é a dimensão. Um complexo de computação com várias máquinas geralmente inclui dois, no máximo três computadores, localizados principalmente em uma sala. Uma rede de computadores pode consistir em dezenas e até centenas de computadores localizados a uma distância uns dos outros de vários metros a dezenas, centenas e até milhares de quilômetros.

A segunda diferença é a divisão de funções entre computadores. Se em um complexo de computação multimáquina as funções de processamento de dados, transferência de dados e gerenciamento de sistema podem ser implementadas em um computador, então em redes de computadores essas funções são distribuídas entre diferentes computadores.

A terceira diferença é a necessidade de resolver o problema de roteamento de mensagens na rede. Uma mensagem de um computador para outro na rede pode ser transmitida por diferentes rotas, dependendo do estado dos canais de comunicação que conectam os computadores entre si.

A combinação de equipamentos de informática, equipamentos de comunicação e canais de transmissão de dados em um único complexo impõe requisitos específicos por parte de cada elemento de uma associação multimáquinas e também requer a formação de um grupo especial terminologia.

Assinantes da rede- objetos que geram ou consomem informações na rede.

Assinantes as redes podem ser computadores individuais, complexos de computadores, terminais, robôs industriais, máquinas controladas numericamente, etc. Qualquer assinante da rede se conecta à estação.

Estação- equipamentos que desempenham funções relacionadas à transmissão e recepção de informações.

O conjunto de assinante e estação é geralmente chamado sistema de assinante. Para organizar a interação dos assinantes, é necessário um meio de transmissão físico.

Meio físico de transmissão - linhas de comunicação ou espaço em que se propagam sinais elétricos e equipamentos de transmissão de dados.

Com base no meio físico de transmissão, é construído Rede de comunicação, que garante a transferência de informações entre sistemas de assinantes.

Esta abordagem permite considerar qualquer rede de computadores como um conjunto de sistemas de assinantes e uma rede de comunicação. A estrutura generalizada de uma rede de computadores é mostrada na Fig. 6.3.

Arroz. 6.3. Estrutura generalizada de uma rede de computadores

Classificação de redes de computadores

Dependendo da localização territorial dos sistemas de assinantes, as redes de computadores podem ser divididas em três classes principais:

■ redes globais (WAN - Wide Area Network);

■ redes regionais (MAN - Metropolitan Area Network);

■ redes locais (LAN - Rede Local).

Global A rede de computadores une assinantes localizados em diferentes países e em diferentes continentes. A interação entre assinantes de tal rede pode ser realizada com base em linhas de comunicação telefônica, comunicações de rádio e sistemas de comunicação por satélite. As redes globais de computadores resolverão o problema de unir os recursos de informação de toda a humanidade e de organizar o acesso a esses recursos.

Regional Uma rede de computadores conecta assinantes localizados a uma distância considerável uns dos outros. Pode incluir assinantes de uma grande cidade, região econômica ou país individual. Normalmente, a distância entre os assinantes de uma rede regional de computadores é de dezenas a centenas de quilômetros.

Local Uma rede de computadores une assinantes localizados em uma pequena área. Atualmente, não existem restrições específicas à dispersão territorial dos assinantes da rede local. Normalmente, essa rede está conectada a um local específico. A classe de redes de computadores locais inclui redes de empresas, firmas, bancos, escritórios, etc. O comprimento dessa rede pode ser limitado a 2 a 2,5 km.

A combinação de redes informáticas globais, regionais e locais permite criar hierarquias multi-redes. Eles fornecem meios poderosos e econômicos de processamento de grandes quantidades de informações e acesso a recursos de informação limitados. Na Fig. 6.4 mostra uma das possíveis hierarquias de redes de computadores. .As redes locais de computadores podem ser incluídas como componentes de uma rede regional, as redes regionais podem ser unidas como parte de uma rede global e, finalmente, as redes globais também podem formar estruturas complexas

Arroz. 6.4. Hierarquia de redes de computadores

Exemplo 6.4. A rede de computadores da Internet é a rede global mais popular. Consiste em muitas redes fracamente conectadas. Dentro de cada rede que faz parte da Internet, existe uma estrutura de comunicação específica e uma disciplina de gestão específica. Na Internet, a estrutura e os métodos de conexões entre várias redes não têm significado para um usuário específico.

Os computadores pessoais, que agora se tornaram um elemento indispensável de qualquer sistema de controle, levaram a um boom na criação de redes locais de computadores. Isso, por sua vez, exigiu o desenvolvimento de novas tecnologias de informação.

A prática de utilização de computadores pessoais em diversos ramos da ciência, tecnologia e produção tem mostrado que a maior eficiência com a introdução da tecnologia informática é proporcionada não por PCs autônomos individuais, mas por redes locais de computadores.

(1)Os assinantes da rede são.. M205.

administradores de rede

Usuários de PC

●objetos que geram ou consomem informações de rede

equipamentos de comunicação

(1) Os assinantes da rede não podem ser...M205

●complexos de computadores (podem)

Terminais (pode)

computadores individuais (podem)

usuários finais

(1) O servidor de rede é um computador...M226 (o servidor é a fonte dos recursos da rede)

com a maior frequência do processador

fornecendo acesso ao teclado e monitor

com a maior quantidade de memória

●fornecer acesso a recursos

(1) O servidor FTP é...M240

um computador que contém arquivos destinados ao administrador da rede

um computador que contém informações para organizar teleconferências

servidor corporativo

●um computador que contém arquivos destinados ao acesso público

(1) O protocolo SMTP foi projetado para...

(Protocolo SMTP Um componente do conjunto de protocolos TCP/IP; este protocolo controla a troca de mensagens E-mail entre agentes de transferência de mensagens.

Protocolo POP3 Um protocolo popular para receber mensagens de e-mail. Este protocolo é frequentemente usado por provedores de serviços de Internet. Os servidores POP3 permitem acesso apenas a uma caixa de correio, ao contrário dos servidores IMAP que permitem acesso a várias pastas no servidor.

Conjunto amplamente utilizado na Internet protocolos de rede, suportando a comunicação entre redes interligadas constituídas por computadores de diferentes arquiteturas e com diferentes sistemas operacionais. O protocolo TCP/IP inclui padrões para comunicação entre computadores e convenções para conexão de redes e regras para roteamento de mensagens.)

Conversando

●Envio de e-mails

Navegação na web

Receber e-mail

(1) O método de comunicação mais eficaz para transmitir tráfego de computador é...

● Pacotes M220

mensagens

todos igualmente eficazes

Neste artigo consideraremos os principais métodos de comutação em redes.

Em tradicional redes telefônicas, a comunicação entre os assinantes é realizada por meio de comutação de canais de comunicação. No início, a comutação dos canais de comunicação telefônica era realizada manualmente, depois a comutação era realizada por centrais telefônicas automáticas (ATS).

Um princípio semelhante é usado em redes de computadores. Computadores geograficamente remotos em uma rede de computadores atuam como assinantes. É fisicamente impossível fornecer a cada computador a sua própria linha de comunicação não comutada, que eles utilizariam em todos os momentos. Assim, em quase todas as redes de computadores é sempre utilizado algum método de comutação de assinantes (estações de trabalho), o que permite que vários assinantes acedam aos canais de comunicação existentes de forma a disponibilizar várias sessões de comunicação em simultâneo.

Trocaé o processo de conectar vários assinantes de uma rede de comunicação através de nós de trânsito. As redes de comunicação devem garantir que seus assinantes se comuniquem entre si. Os assinantes podem ser computadores, segmentos de rede local, aparelhos de fax ou interlocutores telefônicos.

As estações de trabalho são conectadas aos switches por meio de linhas de comunicação individuais, cada uma das quais é usada a qualquer momento por apenas um assinante atribuído a esta linha. Os switches são conectados entre si por meio de linhas de comunicação compartilhadas (compartilhadas por vários assinantes).

Vejamos os três métodos principais mais comuns de troca de assinantes em redes:

• comutação de circuitos;
• comutação de pacotes;
• troca de mensagens.

Comutação de circuitos

A comutação de circuitos envolve a formação de um canal físico composto contínuo a partir de seções de canal individuais conectadas em série para transferência direta de dados entre nós. Canais individuais são conectados entre si por equipamentos especiais - switches, que podem estabelecer conexões entre quaisquer nós finais da rede. Numa rede comutada por circuitos, antes de transmitir dados, é sempre necessário realizar um procedimento de estabelecimento de ligação, durante o qual é criado um canal composto.

O tempo de transmissão da mensagem é determinado pela capacidade do canal, pela duração da conexão e pelo tamanho da mensagem.

Os switches, bem como os canais que os conectam, devem garantir a transmissão simultânea de dados de vários canais de assinantes. Para fazer isso, eles devem ser de alta velocidade e suportar algum tipo de técnica de multiplexação de canal de assinante.

Vantagens da comutação de circuitos:

• taxa de transferência de dados constante e conhecida;
• sequência correta de chegada dos dados;
• latência baixa e constante de transmissão de dados pela rede.

Desvantagens da comutação de circuitos:

• a rede pode recusar atender ao pedido de estabelecimento de ligação;
• uso irracional da capacidade dos canais físicos, em particular a impossibilidade de utilizar equipamentos do usuário operando em velocidades diferentes. Partes individuais de um circuito composto operam na mesma velocidade porque as redes comutadas por circuito não armazenam em buffer os dados do usuário;
• atraso obrigatório antes da transmissão de dados devido à fase de estabelecimento da conexão.

A troca de mensagens é a divisão de informações em mensagens, cada uma delas composta por um cabeçalho e informações.

Este é um método de interação no qual um canal lógico é criado pela transmissão sequencial de mensagens através de nós de comunicação para o endereço especificado no cabeçalho da mensagem.

Nesse caso, cada nó recebe uma mensagem, grava-a na memória, processa o cabeçalho, seleciona uma rota e emite uma mensagem da memória para o próximo nó.

O tempo de entrega da mensagem é determinado pelo tempo de processamento em cada nó, pelo número de nós e pela capacidade da rede. Quando termina a transferência de informações do nó A para o nó de comunicação B, o nó A fica livre e pode participar na organização de outras comunicações entre assinantes, de forma que o canal de comunicação seja utilizado de forma mais eficiente, mas o sistema de controle de roteamento será complexo.
Hoje, a troca de mensagens em sua forma pura praticamente não existe.

A comutação de pacotes é um método especial de comutação de nós de rede, que foi especialmente criado para a melhor transmissão do tráfego de computador (tráfego pulsante). Experimentos no desenvolvimento das primeiras redes de computadores, baseadas na tecnologia de comutação de circuitos, mostraram que esse tipo de comutação não oferece a oportunidade de obter alto rendimento de uma rede de computadores. O motivo está na natureza intermitente do tráfego gerado por aplicativos de rede típicos.

Quando ocorre a comutação de pacotes, todas as mensagens transmitidas por um usuário da rede são divididas no nó de origem em partes relativamente pequenas chamadas pacotes. É necessário esclarecer que uma mensagem é um dado logicamente preenchido - uma solicitação de transferência de um arquivo, uma resposta a essa solicitação contendo o arquivo inteiro, etc. As mensagens podem ter um comprimento arbitrário, de vários bytes a muitos megabytes. Pelo contrário, os pacotes normalmente também podem ter comprimento variável, mas dentro de limites estreitos, por exemplo de 46 a 1500 bytes (EtherNet). Cada pacote é fornecido com um cabeçalho que especifica as informações de endereço necessárias para entregar o pacote ao nó de destino, bem como o número do pacote que será usado pelo nó de destino para montar a mensagem.

Os switches de rede de pacotes diferem dos switches de circuito porque possuem memória buffer interna para armazenar pacotes temporariamente se a porta de saída do switch estiver ocupada transmitindo outro pacote quando um pacote for recebido.

Vantagens da comutação de pacotes:

• mais resistente a falhas;
• alto rendimento geral da rede ao transmitir tráfego em rajadas;
• a capacidade de redistribuir dinamicamente a largura de banda dos canais de comunicação física.

Desvantagens da comutação de pacotes:

• incerteza na velocidade de transferência de dados entre assinantes da rede;
• atraso variável de pacotes de dados;
• possível perda de dados devido ao buffer overflow;
• Pode haver irregularidades na sequência de chegada dos pacotes.

As redes de computadores usam comutação de pacotes.

Métodos de transmissão de pacotes em redes:

• Método de datagrama– a transmissão é realizada como um conjunto de pacotes independentes. Cada pacote se move pela rede ao longo de sua própria rota e o usuário os recebe em ordem aleatória.
• Vantagens: simplicidade do processo de transferência.
• Desvantagens: baixa confiabilidade devido à possibilidade de perda de pacotes e necessidade de software para montar pacotes e restaurar mensagens.
• Canal lógicoé a transmissão de uma sequência de pacotes encadeados, acompanhada do estabelecimento de uma conexão preliminar e da confirmação do recebimento de cada pacote. Se o i-ésimo pacote não for recebido, todos os pacotes subsequentes não serão recebidos.
• Canal virtual– este é um canal lógico com a transmissão ao longo de uma rota fixa de uma sequência de pacotes conectados em cadeia.
• Vantagens: a sequência natural dos dados é preservada; rotas de tráfego sustentáveis; a reserva de recursos é possível.
• Desvantagens: complexidade de hardware.

Neste artigo revisamos os principais métodos de comutação em redes de computadores, com uma descrição de cada método de comutação indicando as vantagens e desvantagens.

Interlocutores. Em regra, nas redes de acesso público é impossível dotar cada par de assinantes de uma linha física de comunicação própria, que poderá “possuir” e utilizar exclusivamente a qualquer momento. Portanto, a rede utiliza sempre algum método de troca de assinantes, o que garante a divisão dos canais físicos existentes entre diversas sessões de comunicação e entre assinantes da rede.

Comutação em redes telefônicas urbanas

A rede telefônica municipal é um conjunto de estruturas de linhas e estações. Uma rede com um PBX é chamada de não zoneada. Estruturas lineares Essas redes consistem apenas em linhas de assinantes. A capacidade típica dessa rede é de 8 a 10 mil assinantes. Para grandes capacidades, devido ao aumento acentuado do comprimento da linha de transmissão, é aconselhável mudar para uma estrutura de rede regionalizada. Neste caso, o território da cidade está dividido em bairros, em cada um dos quais é construída uma central telefónica automática distrital (RATS), à qual estão ligados os assinantes deste bairro. Os assinantes de uma área são conectados por meio de um RATS, e os assinantes de RATS diferentes são conectados por meio de dois. Os RATS são conectados entre si por meio de linhas de conexão no caso geral, de acordo com o princípio “cada um para cada”. O número total de feixes entre RATS é igual ao número de RATS/2. À medida que a capacidade da rede aumenta, o número de linhas troncais que ligam o PATC entre si de acordo com o princípio “cada um para cada” começa a aumentar acentuadamente, o que leva a um aumento excessivo do consumo de cabos e dos custos de comunicação e, portanto, com uma capacidade de rede de acima de 80 mil assinantes, é utilizado um nó de comutação adicional. Nessa rede, a comunicação entre centrais telefônicas automáticas de diferentes áreas é realizada através de nós de mensagens recebidas (INOs), e a comunicação dentro de sua própria área nodal (UR) é realizada com base no princípio de “cada um para cada” ou através de seu próprio IMS.

Trabalho independente 646–651, 720–722, pp. 67–79, 542–544, –651, pp. págs.

Repetidor (repetidor) – transmite sinais elétricos de uma seção do cabo para outra, pré-amplificando-os e restaurando sua forma. Usado em redes locais para aumentar seu comprimento. Na terminologia OSI opera em um nível físico.

Comuta – repetidores multiportas que leem o endereço de destino de cada pacote recebido e o transmitem somente através da porta conectada ao computador destinatário. Pode funcionar em diferente Níveis OSI. (Outra versão - duto nível)

Eixo (hub) – um dispositivo multiporta para amplificar sinais durante a transmissão de dados. Usado para adicionar estações de trabalho à rede ou para aumentar a distância entre o servidor e a estação de trabalho (a largura de banda total dos canais de entrada é maior que a largura de banda do canal de saída). Funciona como um switch, mas também pode amplificar o sinal.

Multiplexador (dispositivo ou programa) – permite transmitir vários sinais diferentes simultaneamente através de uma linha de comunicação.

Porta de entrada – transfere dados entre redes ou programas aplicativos que utilizam protocolos diferentes (métodos de codificação, meios físicos para transferência de dados), por exemplo, conectando uma rede local a uma global. Opera em aplicado nível.

Ponte – conecta duas redes com os mesmos protocolos, amplifica o sinal e passa apenas os sinais endereçados ao computador localizado do outro lado da ponte. Outra edição : Um computador com duas placas de rede projetadas para conectar redes.

Roteador – (conecta diferentes LANs, como uma ponte, passa apenas as informações que se destinam ao segmento ao qual está conectado.) Responsável por escolher a rota de transmissão de pacotes entre os nós. A rota é selecionada com base em: – um protocolo de roteamento contendo informações sobre a topologia da rede;

– um algoritmo de roteamento especial.

Opera em rede Nível OSI.

Perguntas pouco claras :

Um dispositivo para conectar um computador com vários canais de comunicação é denominado:

– hub/repetidor/multiplexador/modem

Um dispositivo que alterna vários canais de comunicação é denominado:

– multiplexador de dados/hub/repetidor/modem

1. Conceitos básicos de criptografia

Trabalho independente : pp.

Criptografia (criptografia) – codificação dos dados enviados à rede para que só possam ser lidos pelas partes envolvidas em uma transação específica. A confiabilidade da proteção depende do algoritmo de criptografia e do comprimento da chave em bits.

Método de criptografia – um algoritmo que descreve o procedimento para converter a mensagem original na mensagem resultante. Exemplo . Método jogos – substituindo letras por notas de acordo com um determinado algoritmo.

Chave de encriptação – um conjunto de parâmetros necessários para aplicar o método. Outra edição: – uma sequência de caracteres armazenados em um disco rígido ou removível.

Chave estática – não muda ao trabalhar com mensagens diferentes.

Chave dinâmica – alterações para cada mensagem.

Tipos de métodos de criptografia .

– Simétrico : a mesma chave é usada para criptografia e descriptografia. Inconveniente no comércio eletrônico, pois o vendedor e o comprador devem ter direitos diferentes de acesso às informações. O vendedor envia a todos os compradores os mesmos catálogos, mas os compradores devolvem informações confidenciais do cartão de crédito ao vendedor e os pedidos e pagamentos não podem ser misturados entre diferentes compradores.

– Assimétrico (assimétrico ): baseiam-se em métodos matemáticos especiais que criam um par de chaves para que o que é criptografado com uma chave só possa ser descriptografado com outra e vice-versa. Uma das chaves é chamada abrir , qualquer um pode obtê-lo. O desenvolvedor da chave guarda a segunda chave para si, ela é chamada fechado (secreto) .

Pedidos, contratos são criptografados com a chave pública, mas só podem ser lidos pelo proprietário da chave privada. Se um cliente receber um arquivo cuja chave não corresponde, então ele não foi enviado por sua empresa.