Marea enciclopedie a petrolului și gazului. Despre transferul de date în rețele

Orice semnal poate fi considerat ca o funcție a timpului sau în funcție de frecvență. În primul caz, această funcție arată cum schimbă parametrii semnalelor, de exemplu tensiunea sau curentul. Dacă această funcție este continuă, discutați continuu  semnal. Dacă această funcție are o formă discretă, vorbește despre ea distinct  semnal.

Reprezentarea de frecvență a unei funcții se bazează pe faptul că orice funcție poate fi reprezentată ca serie Fourier.

(1),
   unde - frecvență , an, bn -amplitudine n-lea  armonici.

Caracteristica canalului, care determină spectrul de frecvență, pe care mediul fizic de la care se face linia de comunicație, care formează canalul, trece fără o reducere semnificativă a puterii semnalului, se numește lățime de bandă.

Este apelată rata maximă de la care canalul poate transmite date canal de canal sau rată de biți.

În 1924, Nyquist a descoperit relația dintre lățimea de bandă și canalul canalului.

Teorema Nyquist

unde este rata maximă de transmisie H -lățimea de bandă a canalului, exprimată în Hz, M- numărul de niveluri de semnal care sunt utilizate în timpul transmisiei. De exemplu, din această formulă se poate vedea că un canal cu o lățime de bandă de 3 kHz nu poate transmite semnale pe două nivele mai rapid decât 6000 bps.

Această teoremă arată de asemenea că, de exemplu, este inutil să scanați o linie mai mult decât dublul lățimii de bandă. Într-adevăr, toate frecvențele deasupra acesteia sunt absente în semnal și, prin urmare, toate informațiile necesare pentru reluarea semnalului vor fi colectate în timpul unei astfel de scanări.

Cu toate acestea, teorema Nyquist nu ia în considerare zgomotul din canal, care este măsurat ca raportul dintre puterea semnalului util și puterea de zgomot: S / N. Această valoare este măsurată în decibeli: 10log10 (S / N) dB. De exemplu, dacă raportul S / Neste egal cu 10, atunci vorbim despre zgomot la 10 dB  dacă raportul este 100, atunci - 20 dB.

În cazul unui canal cu zgomot, există o teoremă a lui Shannon, conform căreia rata maximă de transfer a datelor pe un canal cu zgomot este:
H log2 (1 + S / N)bps unde S / N -raportul semnal / zgomot în canal.

Aici, numărul de niveluri din semnal nu este important. Această formulă stabilește o limită teoretică care este rareori realizată în practică. De exemplu, un canal cu o lățime de bandă de 3000 Hz și un nivel de zgomot de 30 dB (acestea sunt caracteristicile unei linii telefonice) nu pot transmite date mai repede decât la o viteză de 30.000 bps.

Metode de acces și clasificarea acestora

Metoda de acces(accessmethod) Este un set de reguli care reglementează modul de recepționare a utilizării ("deliciul") a mediului de transmisie. Metoda de acces determină modul în care nodurile obțin capacitatea de a transfera date.
   Se disting următoarele clase de metode de acces:

1. metode selective
2. metode controversate (metode de acces aleatoriu)
3. bazate pe timp
4. inel metode.

Toate metodele de acces, cu excepția disputelor, formează un grup de metode deterministe de acces. Când utilizați metode selectivepentru ca nodul să transmită date, trebuie să obțină permisiunea. Se numește metoda prin sondaj(votare) dacă permisiunile sunt transferate la toate nodurile la rândul lor prin echipamente speciale de rețea. Se numește metoda transferul markerului(token passing) dacă fiecare nod la finalizarea transferului trece rezoluția la următoarea.

metode acces aleatoriu(metode de acces aleatoriu) se bazează pe "concurența" nodurilor pentru a avea acces la mediul de transmisie. Accesul la întâmplare poate fi implementat în moduri diferite: asincron de bază, cu sincronizarea ceasului cu momentele de transmitere a cadrului, ascultarea canalului înainte de a începe transmisia ("asculta înainte de a vorbi"), ascultarea canalului în timpul transmisiei. Poate fi utilizat simultan în mai multe moduri decât cele enumerate.
   Metode bazate pe timpul de rezervaresunt reduse la alocarea de intervale de timp (sloturi), care sunt distribuite între noduri. Nodul primește un canal la dispoziția sa pe întreaga durată a sloturilor alocate. Există variante de metode care iau în considerare prioritățile - nodurile din prioritățile mai mari primesc un număr mai mare de sloturi.
Metode de inelfolosit într-un LVM cu o topologie inel. Metoda de introducere a înregistrării prin inel este conectată în paralel cu inelul unuia sau mai multor registre tampon. Datele pentru transmitere sunt scrise în registru, după care nodul așteaptă decalajul interframei. Apoi, registrul este transferat pe canal. Dacă un cadru ajunge în timpul transmisiei, acesta este înregistrat într-un buffer și transmis după datele sale.

Există client server  și peer-to-peer  acces.

Metode de acces client-server  permiteți rețelei să aibă un nod central care să gestioneze toate celelalte. Astfel de metode se încadrează în două grupuri: cu un sondaj și fără sondaj.

Printre metode de acces cu votarecel mai frecvent utilizat "stop-and-wait" și "cerere continuă de repetare automată (ARQ). În orice caz, nodul primar transmite treptat permisiunea către noduri pentru a transfera date. Dacă un nod are date de transmis, îl trimite la mediul de transmisie, dacă nu, trimite un pachet de date scurt de tipul "fără date" sau pur și simplu nu transmite nimic.

Când utilizați metodele de acces peer  toate nodurile sunt egale. Transmisia diviziunii multiple multiple este cel mai simplu sistem peer-to-peer fără priorități, care utilizează un program solid de noduri. Fiecare nod este alocat unui interval de timp în care nodul poate transmite date, iar intervalele sunt distribuite în mod egal între toate nodurile.

Canale analogice de date.

dedesubt canal de transmisie de date  (Eficiența) este înțeleasă ca un set de mediu de transmisie (mediu de propagare a semnalului) și mijloace tehnice de transmisie între interfețele de canal. În funcție de forma de informații care pot transmite un canal, acestea se disting analogși digitalcanale.

Canalul analogic la intrare (și, în consecință, la ieșire) are un semnal continuu, acele sau alte caracteristici ale căror (de exemplu, amplitudinea sau frecvența) poartă informația transmisă. Canal digital  acceptă și emite date în formă digitală (discret, impuls).

Rezumat: Clasificările și principalele tipuri de modemuri.

modem-uri

modem  - este un convertor de semnale, care este o legătură intermediară între computer și linia de conectare. Numele modemului vine de la două cuvinte: "Modulator" și "Demodulator". Ca modulator, un modem convertește semnalele digitale ale impulsurilor DC utilizate în sistemele informatice în semnale analogice care conțin aceleași informații. Acest proces este numit modulare.

Modulatorul modulează semnalul purtător, adică își schimbă caracteristicile în conformitate cu schimbările semnalului de intrare, demodulatorul efectuează procesul invers.

modulare  generarea de semnale analogice care codifică informații digitale.

demodulare este un proces invers. Dacă vă uitați la semnalul format din cealaltă parte, modemul, ca un modulator, primește semnale analogice și le transformă în forma digitală inițială care conține informația transmisă.

Modemuri de clasificare.

• după tip
  • analog  - cel mai frecvent tip de modem pentru liniile telefonice obișnuite prin dial-up
  • ISDN  - modemuri pentru linii telefonice digitale comutate
  • DSL  - utilizat pentru a organiza linii dedicate (fără comutare) utilizând o rețea telefonică obișnuită. Ele diferă de modemurile comutate prin codificarea semnalului. De obicei, este permisă utilizarea liniei telefonice în mod obișnuit simultan cu schimbul de date.
  • cablu  - utilizate pentru schimbul de date prin cabluri specializate - de exemplu prin cablu televiziunea colectivă  prin protocol DOCSIS.
  • radio
  • satelit
  • PLC  - să utilizeze tehnologia de transmitere a datelor prin rețeaua electrică de uz casnic.
• după tipul de canal utilizat
  • modemuri dial-up  - cel mai frecvent utilizat pe linii telefonice prin dial-up.
  • modemuri pentru liniile închiriate  - utilizate pe linii dedicate.
  • combinate  - combinarea proprietăților celor două.
• rata de transfer a informațiilor
  • viteză redusă  modemuri (până la 1200 bps) - "primul val" de modemuri
  • viteza medie  (De la 1200 la 14400 bps) - de regulă, modemurile produse înainte de 1991.
  • viteză mare  (\u003e 14400 bps) - cele mai moderne modemuri (cu excepția celor specializate care nu necesită rate mari de date și care pot fi neglijate în favoarea calității acestei transmisii).
• prin aplicare
  • pentru transferul de date
  • faxurile (în general integrate în faxuri sau dispozitive individuale care asigură recepția și transmiterea de mesaje facsimile la viteze de până la 14400 bps)
  • modemuri combinate (cele mai multe modemuri folosite în viața de zi cu zi).
• prin performanță
  • intern  - placa este introdusă în slotul de pe placa de bază a computerului. Conectarea la rețea și conectarea la calculator a modemurilor interne are loc direct prin magistrala. Aceasta, pe de o parte, salvează firele de conectare și, pe de altă parte, duce la o funcționare mai lentă a computerului, deoarece modem intern  creează sarcină suplimentară pe procesorul central.
  • extern - un dispozitiv separat care este alimentat de la rețea și are conectori pentru conectarea unei linii telefonice și a unui set de telefon, care este conectat printr-un cablu la un computer. Pe panoul frontal al modemului, indicatoarele LED afișează starea acestuia. Modem intern  Nu permite monitorizarea stării sale, care este implementată convenabil printr-o serie de indicatoare LED pe panoul frontal al modemului extern, iar programele de emulare consumă unele dintre resursele procesorului care sunt deja utilizate extensiv de modemul intern (aproximativ 10%), ceea ce nu se întâmplă atunci când modemul extern funcționează. Când modemul intern închide, acesta nu poate fi repornit separat - trebuie să recurgeți la repornirea întregului computer.
• privind implementarea funcțiilor suplimentare
  • modemuri inteligente  de regulă, tipuri moderne de modemuri cu capacitatea de a controla funcționarea acestora și de a configura configurația (viteza de transfer, modul de funcționare, tipul sincronizării, protocolul de protecție a erorilor etc.).
  • modemuri de voce  vă permit să transmiteți simultan date și voce. În general, modelele utilizatorilor utilizează metoda de transmisie analogică a fluxurilor de voce și de date separate prin frecvențe, numite ASVD (voce / date analogice simultane).
• prin control
  • hardware-
  • software Toate operațiunile privind codarea semnalelor, verificarea erorilor și gestionarea protocolului sunt implementate de software și sunt efectuate de procesorul central al computerului. În acest caz, modemul este un circuit analogic și convertoare: ADC, DAC, controler de interfață (cum ar fi USB).

Principala diferență dintre un modem software și unul hardware este că o parte din funcțiile sale sunt implementate de procesorul și software-ul central al computerului. Adesea, numai codecul rămâne din modem (scurt pentru codec), iar toate celelalte funcții sunt efectuate de conducătorul auto folosind resursele calculatorului personal.

Firește, pentru o activitate normală, lucrul la o pereche de modemuri trebuie să efectueze aceleași operațiuni de modulare / demodulare, altfel informațiile transmise între ele vor fi distorsionate ireversibil.

Frecvența transportatorului. În centrul său, procesul de modulare este suprapunerea unui semnal peste altul. Modemul, ca modulator, începe să funcționeze, generând un semnal constant, numit frecvența de transportdeoarece este folosit pentru a transfera informații. În majoritatea sistemelor, frecvența purtătoare este un semnal stabil de amplitudine, fază și frecvență constantă.

Semnal de informație. Se numește un semnal care este amestecat electric cu frecvența purtătoare, simulând-o conform unei legi informații. Schimbarea semnalului informativ duce la o schimbare a semnalului de transport și a semnalului de ieșire.

Modularea. În general, circuitele electronice pot fi reglate pentru a procesa o frecvență purtătoare și pentru a reflecta toate celelalte, semnalele modulate multiplicate pot fi trimise printr-un singur canal de comunicare. În plus, modularea permite transmiterea informațiilor digitale sub forma curentului direct prin mijloace cum ar fi sistemele telefonice care nu pot procesa semnalele de curent continuu.

În demodulatoare, frecvența purtătoare este separată, iar informațiile codificate sunt prezentate în forma sa originală.

Transmisia de date seriale înseamnă că datele sunt transmise printr-o singură linie. În acest caz, biții octetului de date sunt transmiși la rândul lor folosind un singur fir. Pentru sincronizare, un grup de biți de date este de obicei precedat de un bit special de pornire, urmat de un grup de biți urmat de un bit de paritate și unul sau doi biți stop. Uneori poate să lipsească un bit de paritate.

Formatele de transfer de date definesc utilizarea biților de paritate, de pornire și de oprire. Evident, transmițătorul și receptorul trebuie să utilizeze același format de date, altfel schimbul nu este posibil. Rata de transfer a datelor ar trebui să fie aceeași pentru emițător și receptor.

Rata transferului de date este de obicei măsurată în baud (cu numele inventatorului francez al aparatului telegrafic Emile Baudot - E. Bodot) sau în numărul de biți transmiși pe secundă. Aceasta ia în considerare atât biții de pornire / oprire, cât și biții de paritate. Valorile "baud" și "bps" nu se potrivesc întotdeauna.

Toate canalele de comunicare și semnalele care trec prin ele sunt caracterizate de lățimea de bandă. Această caracteristică determină domeniul de frecvență pe care canalul îl poate transmite sau care poate fi prezent în semnal.

Canalele analogice ale frecvenței tonului sunt caracterizate prin faptul că spectrul semnalului transmis prin acestea este limitat la domeniul de frecvență de 300-3400 Hz. Rata de transfer a informațiilor nu poate depăși lățimea acestui spectru, adică 3100 baud

Semnalul electric propagat prin canal este caracterizat de trei parametri: frecvența amplitudinii  și fază. Modificarea unuia sau a unui set de acești parametri este esența fizică a procesului. modulare.  Fiecare element de informație corespunde unei perioade fixe de timp în care semnalul electric are anumite valori ale parametrilor care caracterizează valoarea acestui element de informație. Se numește această perioadă de timp intervalul baud. Dacă elementul codificat corespunde unui bit de informație (poate lua valori 0 și 1), atunci viteza de modulație (liniară sau baud) este egală cu informația, adică 1 baud = 1 bit / s. Dar elementul codat poate corespunde, de exemplu, celor două biți de informație. În acest caz, viteza de informare poate lua un set de valori 00, 01, 10 și 11. În general, atunci când n biți sunt codificați pe intervalul baud, viteza de informare va depăși rata baud n de ori.

Sintetizarea datelor este percepută ca măsură a accelerării transferului de informații. Când trimiterea datelor este procesată de programul modemului și este compactată. Aceasta combină datele duplicate, adică programul reduce, de exemplu, secvența de caractere BBBB la WWW la 6 xB. Din punct de vedere statistic, acest lucru reduce cantitatea de date transmise la jumătate.

dublu  - descrie capacitatea canalului de comunicație de a transmite simultan două semnale care au direcții opuse. Utilizând aceste două canale, un modem complet duplex poate transmite și recepționa informații în același timp. În acest scop, sunt utilizate două frecvențe purtătoare, permițându-vă simultan să primiți și să transmiteți informații. Două purtători au redus la jumătate lățimea de bandă disponibilă.

Semi duplex. O alternativă la modul anterior este jumătate duplex. În acest caz, se utilizează doar un singur semnal, iar modemul ar trebui să fie reglat alternativ pentru a recepționa și a transmite semnale pentru a organiza bidirecționalitatea conversației.

ecou. Modemul trimite caracterul la linia telefonică, iar modemul la distanță returnează același caracter cu primul, care este apoi afișat, confirmând corectitudinea transmisiei de caractere.

Banda de securitate. În modul duplex, trupa nu este doar împărțită în două. Două canale sunt separate de o bandă de securitate. Această bandă reprezintă frecvențele neutilizate, izolarea canalelor și protejarea acestora de suprapunerea frecvențelor individuale ale operatorilor.

Module de modulare. Diferitele modemuri utilizează diferite tehnici de modulare a semnalului. Toate acestea se bazează pe caracteristicile undei purtătoare, care poate fi schimbată pentru a codifica informațiile.

Se folosesc trei caracteristici de bază ale undelor.: amplitudinea, frecvența și faza.

Modularea amplitudinii. amplitudine  - Aceasta este intensitatea semnalului sau volumul tonului transmis prin firul telefonic. Schimbarea acestei caracteristici la codarea informațiilor transmise se numește modulație amplitudine. Una dintre modalitățile în care informațiile digitale pot fi codificate cu modulație de amplitudine este raportul dintre două valori de amplitudine în conformitate cu informațiile digitale. Deci, informațiile digitale pot fi codificate prin setarea puterii maxime a semnalului și a puterii zero. Această caracteristică a semnalului telefonic este mai ușor de schimbat. Cu toate acestea, ambele tranziții pot fi acoperite cu zgomot, astfel încât modularea amplitudinii nu este utilizată în modemuri.

Modularea fazelor. Pentru a codifica informațiile în frecvența purtătoare, puteți utiliza faza sa. Frecvența nemodulată conține o serie de valuri identice care urmează unul pe altul într-un singur pas. Dacă, de exemplu, un val este întârziat prin lungimea sa, acesta va fi exact la partea de sus a următorului. Întârzierea unor unde, fără a schimba amplitudinile sau frecvențele lor, produce o schimbare, numită o schimbare de fază. Setarea valurilor îl schimbă în timp în raport cu cea anterioară. Astfel, informațiile pot fi codificate prin schimbarea de fază. O unitate este codificată de una dintre pozițiile ei și zero de alta. Deși această metodă de modulare este folosită mai frecvent în modemurile de comunicații, aceasta este utilizată în combinație cu alte tehnologii.

Frecvență modulare. Semnal digital  poate fi de asemenea codificată prin schimbarea frecvenței, de exemplu, o valoare mare poate fi codată cu o frecvență înaltă și o amplitudine mică cu o frecvență mai mică. Această tehnologie se numește modulare de frecvență și este frecvent utilizată în radiodifuziune. În majoritatea cazurilor, cu modulație de frecvență, frecvențe diferite corespund cifrei zero și uneia.

Corecție de eroare. Modemurile de mare viteză sunt foarte sensibile la zgomot. Abilitatea de a corecta erorile aleatorii atunci când primesc și transferă fișiere. Protocoalele de corectare a erorilor utilizate în prezent și cele anterioare sunt de obicei utilizate împreună cu metoda de comprimare a datelor. În paralel cu corectarea erorilor se utilizează Alternativă  -metoda (metoda de neutralizare a erorilor) încorporată în unele protocoale (V.42, MNP -4). De îndată ce numărul erorilor depășește valoarea maximă permisă, modemurile împreună trec la o rată de transmisie mai mică.

Cursuri - Informatică și programare - Cursuri de informatică și programare

6.1. MEDIUL COMUNICĂRII ȘI TRANSFERUL DE DATE

SCOPUL ȘI CLASIFICAREA REȚELELOR DE CALCULATOARE

Producția modernă necesită viteze mari de procesare a informației, forme convenabile de stocare și transmitere a informațiilor. De asemenea, este necesar să existe modalități dinamice de accesare a informațiilor, metode de căutare a datelor la intervale de timp specificate; să implementeze procesarea complexă a datelor matematice și logice. Gestionarea întreprinderilor mari și gestionarea economiei la nivel de țară necesită participarea unor grupuri destul de mari în acest proces. Astfel de grupuri pot fi amplasate în diferite părți ale orașului, în diferite regiuni ale țării și chiar în diferite țări. Pentru a rezolva sarcinile de management care asigură implementarea unei strategii economice, viteza și comoditatea schimbului de informații, precum și posibilitatea unei interacțiuni strânse între toți cei implicați în elaborarea deciziilor de management devin importante și relevante.

În epoca utilizării centralizate a computerelor cu prelucrarea loturilor de informații, utilizatorii de calculatoare au preferat să achiziționeze calculatoare pe care aproape toate clasele sarcinilor lor ar putea fi rezolvate. Cu toate acestea, complexitatea sarcinilor care trebuie rezolvate este invers proporțională cu numărul lor, ceea ce a dus la o utilizare ineficientă a puterii computerizate a calculatorului la costuri materiale considerabile. Este imposibil să nu se ia în considerare faptul că accesul la resursele de calculator a fost dificil datorită politicii existente de centralizare a facilităților de calcul într-un singur loc.

principiu centralizatprelucrarea datelor (Figura 6.1) nu a îndeplinit cerințele ridicate pentru fiabilitatea procesului de procesare, a împiedicat dezvoltarea sistemelor și nu a putut furniza parametrii de timp necesari pentru prelucrarea interactivă a datelor în modul multi-utilizator. Un eșec pe termen scurt al calculatorului central a dus la consecințe fatale pentru sistem în ansamblu, deoarece a fost necesară duplicarea funcțiilor calculatorului central, crescând în mod semnificativ costurile de creare și operare a sistemelor de procesare a datelor.

Fig. 6.1. Sistem central de procesare a datelor

Fig. 6.2. Sistem de prelucrare a datelor distribuit

Apariția de computere mici, microcalculatoare și, în cele din urmă, computere personale necesită o nouă abordare a organizării sistemelor de prelucrare a datelor și crearea de noi tehnologii informaționale. A existat o cerință logică justificată pentru tranziția de la utilizarea computerelor individuale în sistemele centralizate de procesare a datelor pentru a distribuiprelucrarea datelor (figura 6.2).

Procesare distribuită - prelucrarea datelor efectuate pe computere independente, dar interconectate, reprezentând un sistem distribuit.

Implementarea zilei de prelucrare a datelor distribuite a fost creată multi asociații de mașini,a cărui structură se dezvoltă în una din următoarele domenii:

complexe de computere multi-mașină (MVK);

calculatoare (calculatoare).

Complex multi-computer - un grup de calculatoare instalat printr-un număr, combinat cu ajutorul unor interfețe speciale și realizând împreună un singur proces de informare și calcul.

Notă. dedesubt prin proceseste înțeleasă o anumită secvență de acțiuni pentru rezolvarea unei probleme definite de un program.

Sistemele de calcul multi-mașină pot fi:

localcu instalarea calculatoarelor în aceeași cameră, nu este necesară
  pentru interconectarea echipamentelor speciale și a canalelor de comunicare;

de la distanță,dacă unele computere ale complexului sunt instalate pe semn
  distanta de la computerul central si pentru transmiterea datelor
  canalele de comunicare.

Exemplul 6.1.Pentru computerele de tip mainframe care oferă procesare în serie informații conectate utilizând un dispozitiv de interfață mini-computer. Ambele computeresunt în aceeași mașină. Mini-calculatorul oferă pregătire și prelucrare preliminară a datelor, care sunt utilizate în continuare pentru rezolvarea sarcinilor complexe pe mainframe. Acesta este un complex multi-mașină locală.

Exemplul 6.2. Trei calculatoare sunt combinate într-un complex pentru distribuirea sarcinilor; pentru prelucrare. Una dintre ele îndeplinește funcția de expediere și distribuiesarcini în funcție de angajarea uneia dintre celelalte două calculatoare de procesare. Acesta este un complex multi-mașină locală.

Exemplul 6.3. Un computer care colectează date pentru o anumită regiune efectuează prelucrarea prealabilă și transferurile pentru utilizare ulterioară pe centcalculatorul RAL prin canalul telefonic. Acesta este un complex multi-mașină la distanță.

Rețea de calculatoare (computer) - un set de calculatoare și terminale conectate prin intermediul canalelor de comunicare într-un singur sistem care îndeplinește cerințele procesării distribuite a datelor.

Notă. dedesubt sistemînțelege colecția autonomă care constăde la unul sau mai multe computere, software, echipamente periferice, terminale, facilități de transmisie de date, procese fizice șioperatorii capabili să proceseze informații și să realizezeinteracționează cu alte sisteme.

Rețelele de calculatoare sunt cea mai înaltă formă de asociații multi-mașină. Am identificat principalele diferențe dintre o rețea de calculatoare și un complex de calcul multi-mașină.

Prima diferență este dimensiunea. Compoziția complexului de calcul multi-mașină constă, de obicei, din două, maximum trei computere, situate în principal în aceeași cameră. O rețea de calculatoare poate consta în zeci și chiar sute de calculatoare situate la o distanță una de cealaltă de la câțiva metri până la zeci, sute sau chiar mii de kilometri.

A doua diferență este împărțirea funcțiilor între computere. Dacă într-un complex de calcul multi-mașină funcțiile de prelucrare a datelor, transmiterea datelor și gestionarea sistemului pot fi implementate într-un singur computer, atunci în rețelele de calculatoare aceste funcții sunt distribuite între diferite computere.

A treia diferență este necesitatea de a rezolva problema rutei mesajelor în rețea. Mesajul de la un computer la altul din rețea poate fi transmis pe diferite căi, în funcție de starea canalelor de comunicație care conectează calculatoarele unul cu celălalt.

Combinația dintre echipamentele de calcul, echipamentele de comunicații și canalele de transmitere a datelor într-un singur complex impune cerințe specifice fiecărui element al unei asociații multi-mașină și necesită, de asemenea, formarea unei terminologii speciale.

Abonați în rețea- obiecte care generează sau consumă informații în rețea.

Prin abonațirețelele pot fi computere separate, complexe de calculatoare, terminale, roboți industriali, mașini-unelte cu control numeric etc. Orice abonat la rețea se conectează la stație.

stație- echipamente care îndeplinesc funcțiile asociate cu transmiterea și recepția informațiilor.

Suma abonatului și a stației se numește sistem de abonați.Organizarea interacțiunii abonaților necesită un mediu fizic de transmisie.

Transmisia fizică medie - liniile de comunicare sau spațiul în care se propagă semnalele electrice și echipamentele de transmisie de date.

Pe baza unui mediu fizic de transmisie este construit rețea de comunicațiicare asigură transferul de informații între sistemele de abonați.

Această abordare ne permite să considerăm orice rețea de calculatoare ca un set de sisteme de abonați și o rețea de comunicații. Structura generalizată a unei rețele de calculatoare este prezentată în Figura 6.3.

Fig. 6.3.Structura generalizată a rețelei de calculatoare

Clasificarea rețelelor de calculatoare

În funcție de localizarea teritorială a sistemelor de abonați, rețelele de calculatoare pot fi împărțite în trei clase principale:

rețele globale (rețea WAN - Wide Area Network);

rețele regionale   (MAN - Rețeaua de zone metropolitane);

rețele locale (LAN - rețea locală).

la nivel mondialo rețea de calculatoare conectează abonații aflați în diferite țări pe diferite continente. Interacțiunea dintre abonații unei astfel de rețele poate fi efectuată pe baza liniilor de comunicații telefonice, a comunicațiilor radio și a sistemelor de comunicații prin satelit. Rețelele globale de calculatoare vor rezolva problema combinării resurselor informaționale ale întregii omeniri și organizarea accesului la aceste resurse.

regionalrețeaua de calculatoare conectează abonații aflați la o distanță considerabilă una de cealaltă. Poate include abonații într-un oraș mare, regiune economică, o anumită țară. De obicei, distanța dintre abonații unei rețele de calculatoare regionale este de zeci la sute de kilometri.

localrețeaua de calculatoare conectează abonații localizați într-o zonă mică. În prezent, nu există restricții clare privind răspândirea teritorială a abonaților unei rețele locale. De obicei, o astfel de rețea

legat de un anumit loc. Clasa rețelelor locale de calculatoare include rețele de întreprinderi individuale, firme, bănci, birouri etc. Lungimea unei astfel de rețele poate fi limitată la 2 - 2,5 km.

Combinând rețele de calculatoare globale, regionale și locale vă permite să creați ierarhii cu mai multe rețele. Acestea oferă mijloace puternice, eficiente din punct de vedere al costurilor de prelucrare a rețelelor de informații uriașe și de acces la resurse nelimitate de informații. În fig. 6.4 prezintă una dintre posibilele ierarhii de rețele de calculatoare. Rețelele de calculatoare locale pot fi incluse ca componente ale unei rețele regionale, rețelele regionale pot fi combinate într-o rețea globală și, în final, rețelele globale pot forma, de asemenea, structuri complexe.

Fig. 6.4. Ierarhia rețelelor de calculatoare

Exemplul 6.4.Rețea de calculatoareInternet   este cea mai populară rețea globală. Se compune din multe rețele conectate în mod liber. În fiecare intrare în rețeaInternet , există o anumită structură de comunicare și o anumită disciplină de management. înInternet   structura și metodele de conectare între diferite rețele pentru un anumit utilizator nu au nici un sens.

Calculatoarele personale, care au devenit acum un element indispensabil al oricărui sistem de control, au condus la un boom în domeniul creării de rețele de calculatoare locale. Aceasta, la rândul său, a necesitat dezvoltarea de noi tehnologii informaționale.

Practica utilizării computerelor personale în diferite ramuri ale științei, tehnologiei și producției a arătat că cea mai mare eficiență din introducerea tehnologiei de calcul nu este furnizată de PC-uri separate, ci de rețelele locale de calculatoare.

CARACTERISTICILE PROCESULUI DE TRANSFER A DATELOR

Moduri de transmitere a datelor

Orice rețea de comunicații trebuie să includă următoarele componente principale: transmițător, mesaj, suport de transmisie, receptor.

Un transmițător este un dispozitiv care este o sursă de date.

Receptor -  dispozitivul care primește date.

Receptorul poate fi un calculator, un terminal sau orice dispozitiv digital.

Mesajul- date digitale cu un anumit format destinat
pentru transmisie

Acesta poate fi un fișier de bază de date, un tabel, un răspuns de interogare, un text sau o imagine.

Mijloace de transmisie - mediul de transmisie fizică și echipamentul special care asigură transferul mesajelor.

Diferite tipuri de canale de comunicare sunt utilizate pentru a transmite mesaje în rețele de calculatoare. Cele mai frecvente sunt canalele telefonice dedicate și canalele speciale pentru transmiterea informațiilor digitale. Se folosesc, de asemenea, canale radio și canale prin satelit.

LAN-urile se disting în acest sens, unde sunt utilizate ca mediu de transmisie. perechea răsucite fire, cablu coaxial și cablu de fibră optică.

Pentru a caracteriza procesul de mesagerie într-o rețea de calculatoare prin intermediul canalelor de comunicare, se utilizează următoarele concepte: modul de transmisie, codul de transmisie, tipul de sincronizare.

Modul de transferExistă trei moduri de transmisie: simplex, half duplex și full duplex.

Mod Simplex - transfer de date într-o singură direcție.

Un exemplu de mod de transmisie simplex (figura 6.5) este un sistem în care informațiile colectate cu ajutorul senzorilor sunt transmise pentru procesare pe un computer. Transmisia simplă nu este practic utilizată în rețelele de calculatoare.

Modul semi-duplex - transmiterea alternativă a informațiilor atunci când sursa și receptorul sunt schimbate secvențial (figura 6.6).

Un exemplu viu de a lucra în modul jumătate duplex este un căutător care transmite informații Centrului și apoi primește instrucțiuni de la Centru.

Modul duplex - transmiterea și primirea simultană a mesajelor.

Modul duplex (figura 6.7) este cel mai rapid mod de operare de mare viteză și vă permite să utilizați eficient capacitățile de calcul ale computerelor de mare viteză în combinație cu transmisia de date de mare viteză prin intermediul canalelor de comunicare. Un exemplu de mod duplex este o conversație telefonică.

Codurile de transfer de date

Codurile speciale sunt utilizate pentru a transmite informații prin intermediul canalelor de comunicare. Aceste coduri sunt recomandări standardizate și definite.ISO (Organizația Internațională de Standardizare ) - Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) sau Comitetul internațional consultativ pentru telefonie și telegrafie (CCITT).

Cel mai comun cod de transmisie pe canalele de comunicare esteASCII adoptat pentru schimbul de informații aproape în întreaga lume (echivalentul intern este codul KOI-7).

Trebuie acordată atenție unei alte metode de comunicare între computere, atunci când computerele sunt combinate într-un complex folosind un cablu de interfață și utilizând o linie de comunicație cu două fire.

Notă. Un cablu de interfață este un set de fire care transmit semnale de la un dispozitiv de computer la altul. Pentru a asigura viteza, se alocă un fir separat pentru fiecare semnal. Semnalele sunt transmise într-o secvență specifică și în anumite combinații între ele.

Pentru transmiterea unei combinații de coduri, se utilizează mai multe linii ca biții, această combinație conține. Fiecare bit este transmis printr-un cablu separat. Aceasta este o transmisie sau transmisie paralelă. cod paralel.Preferința pentru o astfel de transmisie este dată atunci când se organizează MIC-uri locale, pentru conexiuni interne ale calculatorului și pentru distanțe mici între abonații din rețea. Transmisia cu cod paralel asigură viteză mare, dar necesită un cost crescut pentru crearea unui mediu de transmisie fizică și o imunitate slabă la zgomot. În rețelele de calculatoare nu este utilizată transmiterea codurilor paralele.

Pentru a transmite un model de cod pe o linie cu două fire, un grup de biți este transmis un fir per bit. Acesta este un transfer de informații. cod serial.Este, desigur, mai lent, deoarece necesită conversia datelor în cod paralel pentru prelucrarea ulterioară pe un computer, dar este mai avantajos din punct de vedere economic pentru transmiterea mesajelor pe distanțe lungi.

Tipuri de sincronizare a datelor

Procesele de transmitere sau primire a informațiilor în rețele de calculatoare pot fi legate de timbre specifice, adică Unul dintre procese poate începe numai după ce a primit complet date dintr-un alt proces. Astfel de procese sunt numite sincron.

În același timp, există procese în care nu există o astfel de legare și pot fi efectuate indiferent de gradul de completare a datelor transmise. Astfel de procese sunt numite asincron.

Sincronizarea datelor - coordonarea diferitelor procese în timp. Sistemele de transmisie a datelor utilizează două metode de transfer de date: sincron și asincron.

la sincronicinformațiile despre transfer (figura 6.8) sunt transmise în blocuri, care sunt încadrate de caractere speciale de control. Blocul include, de asemenea, simboluri speciale de sincronizare care controlează starea mediului de transmisie fizică și simboluri care permit detectarea erorilor în schimbul de informații. La sfârșitul blocului de date, atunci când se transmite o transmisie sincronă către canalul de comunicație, se generează o secvență de control generată de un algoritm special. Conform aceluiași algoritm, se formează o secvență de control atunci când se primește informații de la un canal de comunicare. Dacă ambele secvențe sunt identice, nu există erori. Blocul de date este acceptat. Dacă secvențele nu se potrivesc - o eroare. Transferul se repetă până la un rezultat pozitiv al testului. Dacă retransmisiile nu dau rezultate pozitive, se înregistrează starea accidentului.

Fig. 6.8.Transferul sincron de date

Transmisie sincronă - viteză mare și aproape fără erori. Este folosit pentru a face schimb de mesaje între computerele din rețelele de calculatoare. Transmisia sincronă necesită echipamente costisitoare.

la asincrontransmisia (figura 6.9), datele sunt transmise canalului de comunicație ca o secvență de biți, din care este necesar să se aloce octeți pentru prelucrare ulterioară. Pentru a face acest lucru, fiecare octet este limitat la biții de start și stop, care le permit să fie extrași din fluxul de transmisie. Uneori, în liniile de comunicații cu fiabilitate redusă, sunt utilizați mai mulți astfel de biți. Bateriile suplimentare de pornire și oprire reduc ușor rata de transfer eficientă a datelor și, în consecință, lărgimea de bandă a canalului de comunicație. În același timp, transmisia asincronă nu necesită echipamente costisitoare și îndeplinește cerințele organizării dialogului în rețeaua de calculatoare în interacțiunea calculatoarelor personale.

Fig. 6.9.Transfer de date asincron

IMPLEMENTAREA HARDWARE A TRANSFERULUI DE DATE

Modalități de transmitere a informațiilor digitale

Datele digitale ale conductorului sunt transmise prin modificarea tensiunii de curent: nu există tensiune - "0", există tensiune - "1". Există două moduri de a transmite informații pe un mediu de transmisie fizică: digitală și analogică.

Comentarii: 1. Dacă toți abonații unei rețele de calculatoare transmit date printr-un canal pe aceeași frecvență, se solicită acest canal bandă îngustă(omite o frecvență).

2. Dacă fiecare abonat operează la frecvența proprie pe un canal, atunci acest canal este apelat în bandă largă(trece mai multe frecvențe). Utilizarea canalelor de bandă largă vă permite să salvați numărul, dar complică procesul de gestionare a schimbului de date.

la mod digital sau îngust(Figura 6.10) datele sunt transmise în forma lor naturală la o singură frecvență. Metoda de bandă îngustă vă permite să transmiteți numai informații digitale, oferă în orice moment posibilitatea de a folosi mediul de transmisie numai de către doi utilizatori și permite funcționarea normală numai la o distanță limitată (lungimea liniei de comunicație nu este mai mare de 1000 m). În același timp, transmisia în bandă îngustă oferă o rată ridicată a datelor de până la 10 Mbit / s și vă permite să creați rețele de calculatoare ușor configurabile. Un număr copleșitor de rețele locale utilizează transmisia în bandă îngustă.

Fig. 6.10.Modul digital de transmisie

analogmetoda de transmitere a datelor digitale (figura 6.11) asigură transmisia în bandă largă prin utilizarea frecvențelor purtătoare diferite într-un singur canal.

Cu ajutorul metodei de transmisie analogică, parametrii semnalului de frecvență purtătoare sunt controlați pentru transmiterea datelor digitale pe canalul de comunicație.

Semnalul purtător este o oscilație armonică descrisă de ecuația:

X =X max sin ((ωt + φ  o),

unde X max- amplitudinea;

ω   - frecvența oscilațiilor;

t- timp;

φ   o  - faza inițială de oscilație.

Puteți transfera date digitale pe un canal analogic, controlând unul dintre parametrii unui semnal purtător: amplitudine, frecvență sau fază. Deoarece este necesar să transmitem date în formă binară (o secvență de cele și zerouri), putem sugera următoarele metode de control (Modulare):amplitudine, frecvență, fază.

Cea mai ușoară modalitate de a înțelege principiul amplitudinemodulație: "0" - fără semnal, adică lipsa oscilației frecvenței purtătoare; "1" - prezența unui semnal, adică prezența oscilațiilor frecvenței purtătoare. Există oscilații - una, fără oscilații - zero (figura 6.11 a).

frecvențămodularea implică transmiterea semnalelor 0 și 1 la frecvențe diferite. În tranziția de la 0 la 1 și de la 1 la 0, apare o schimbare a semnalului de frecvență purtător (figura 6. 11 b).

Cel mai greu de înțeles este fazămodulare. Esența lui este că atunci când mergi de la 0 la 1 și de la 1k 0, schimbăm faza de oscilație, adică direcția lor (figura 6.11c).

În rețelele cu un nivel ridicat de ierarhie - la nivel mondial și regional - utilizate de asemenea de bandă largă,care furnizează lucrări pentru fiecare abonat pe frecvența sa într-un singur canal. Aceasta asigură interacțiunea unui număr mare de abonați la o rată de transfer mare a datelor.

Transmisia în bandă largă vă permite să combinați într-un canal transmiterea datelor digitale, imaginii și sunetului, care este o cerință necesară pentru sistemele multimedia moderne.

exemplu6.5. Un exemplu tipic canal analogic  este un canal telefonic. Când abonatul preia telefonul, aude un semnal sonor uniform - acesta este semnalul partajării frecvenței. Deoarece se află în domeniul frecvențelor de sunet, se numește semnal de ton. În scopul transmiterii vorbirii pe un canal telefonic, este necesar să se controleze semnalul frecvenței purtătoare - pentru ao modula. Sunetele percepute de microfon sunt convertite în semnale electrice, iar cele, la rândul lor, modulează semnalul purtător. Când transmiterea gestionării informațiilor digitale produce octeți de informație - o succesiune de una și zerouri.

hardware-

Pentru a asigura transmiterea informațiilor de la un calculator la un mediu de comunicație, este necesar să se alinieze semnalele interfeței interne a calculatorului cu parametrii semnalelor transmise prin intermediul canalelor de comunicare. În acest caz, trebuie efectuată atât potrivirea fizică (forma, amplitudinea și durata semnalului), cât și potrivirea codului.

Dispozitivele tehnice care execută funcții de interfațare a calculatoarelor cu canale de comunicații, numitele adaptoaresau adaptoare de rețea.Un adaptor asigură interfața cu calculatorul unui singur canal de comunicare.

În plus față de adaptoarele cu un singur canal, sunt utilizate și dispozitive multi-canal - multiplexoare de datesau doar multiplexoare.

Multiplexer de date - computerele de perechi de dispozitive cu dispozitive non-
câte canale de comunicare. _____________________________________________________________

Multiplexatoarele de date au fost utilizate în sistemele de teleprocesare a datelor - primul pas către crearea rețelelor de calculatoare. Mai târziu, odată cu apariția unor rețele cu o configurație complexă și cu un număr mare de sisteme de abonați, au fost folosite procesoare de comunicații speciale pentru implementarea funcțiilor de interfață.

Așa cum am menționat mai devreme, pentru a transmite informații digitale printr-un canal de comunicație, bitul trebuie să fie convertit în semnale analogice, iar atunci când primește informații de la un canal de comunicare la un calculator, acțiunea inversă este de a converti semnalele analogice într-un bitstream pe care un computer îl poate procesa. Astfel de transformări sunt efectuate de un dispozitiv special - modem.

Un modem este un dispozitiv care efectuează modularea și demodularea semnalelor de informație atunci când le transmit de la un calculator la un canal de comunicație și când este recepționat pe un computer de la un canal de comunicație.

Cea mai scumpă componentă a rețelei de calculatoare este canalul de comunicare. Prin urmare, atunci când se construiește un număr de rețele de calculatoare, aceștia încearcă să salveze pe canalele de comunicare prin comutarea mai multor canale de comunicare internă la unul extern. Pentru a efectua funcții de comutare, sunt utilizate dispozitive speciale - con centru tori.

concentrator- un dispozitiv care comută mai multe canale de comunicare la unul prin divizarea frecvenței

În LAN, unde mediul de transmisie fizică este un cablu de lungime limitată, dispozitivele speciale sunt utilizate pentru a mări lungimea rețelei - repetoare.

recidivist- un dispozitiv care asigură conservarea formei și amplitudinii semnalului atunci când îl transmite la o distanță mai mare decât cea furnizată de acest tip de mediu de transmisie fizică.

Există repetoare locale și la distanță. localrepetoarele vă permit să conectați fragmente de rețea situate la o distanță de până la 50 m și îndepărtat- până la 2000m.

Fig. 6.11.Modalități de transmitere a informațiilor digitale pe semnal analogic: și- modularea amplitudinii; b- frecvența; în- faza

Caracteristicile rețelei de comunicații

Pentru a evalua calitatea rețelei de comunicații, puteți utiliza următoarele caracteristici:

rata de transmisie a datelor pe canalul de comunicații;

lărgime de bandă de comunicație;

acuratețea transferului de informații;

fiabilitatea canalului de comunicații și a modemurilor.

Rata transferului de date pe canalul de comunicație se măsoară cu numărul de biți de informații transmise pe unitatea de timp - o secundă.

Amintiți-vă! Unitatea de transfer de date rate sunt biți pe secundă.

Notă. Unitate de măsură folosită frecvent pentru viteza - baud Baud - numărul de modificări de stare în mediul de transmisie pe secundă. Deoarece fiecare schimbare de stare poate corespunde mai multor biți de date, viteza reală în biți pe secundă poate depăși rata de transfer.

Rata de transfer a datelor depinde de tipul și calitatea canalului de comunicație, de tipul modemurilor utilizate și de metoda de sincronizare recepționată.

Deci, pentru modemurile asincrone și un canal de comunicație telefonică, intervalul de viteză este de 300-9600 bps, iar pentru modemurile sincrone - 1200- 19200 bps.

Pentru utilizatorii rețelelor de calculatoare, valoarea nu este biți abstracți pe secundă, ci informații, ale căror unități de măsură sunt octeți sau caractere. Prin urmare, o caracteristică mai convenabilă a canalului este cea a acestuia lățime de bandăcare este estimată prin numărul de caractere transmise pe canal pe unitate de timp - o secundă. În acest caz, toate caracterele de serviciu sunt incluse în mesaj. Lățimea teoretică a benzii este determinată de rata de transfer a datelor. Transmiterea efectivă depinde de mai mulți factori, dintre care se numără metoda de transmisie, calitatea canalului de comunicare, condițiile de funcționare a acestuia și structura mesajelor.

Amintiți-vă! Unitatea de măsură a lărgimii de bandă a canalului de comunicare este semnul pe secundă.

Caracteristica esențială a sistemului de comunicații al oricărei rețele este încrederetransmise informații. Deoarece, pe baza prelucrării informațiilor despre starea obiectului de control, se iau decizii pe unul sau altul al procesului, soarta obiectului poate în cele din urmă să depindă de exactitatea informațiilor. Fiabilitatea transferului de informații este estimată ca raport între numărul de caractere transferate în mod eronat și numărul total de caractere transmise. Nivelul de încredere necesar trebuie furnizat atât de echipament, cât și de canalul de comunicare. Nu este recomandabil să se utilizeze echipamente costisitoare dacă, în ceea ce privește nivelul de fiabilitate, canalul de comunicare nu oferă cerințele necesare.

Amintiți-vă! Unitatea de măsură a fiabilității: numărul de erori pe semn - erori / semn.

Pentru rețelele de calculatoare, acest indicator ar trebui să se situeze între 10 și 10 -7 erori / semn, adică O eroare la un milion de caractere transmise sau zece milioane de caractere transmise.

în cele din urmă, încrederesistemul de comunicare este determinat fie de proporția timpului de lucru în timpul total de funcționare, fie de durata medie de funcționare. A doua caracteristică vă permite să evaluați mai eficient fiabilitatea sistemului.

Amintiți-vă! Unitatea de măsură a fiabilității: timpul de funcționare mediu este de o oră.

Multarea rețelelor de calculatoare, perioada de funcționare medie trebuie să fie suficient de mare și să fie de cel puțin câteva mii de ore.

LINII DE DATE

Conceptul de legătură de date

Utilizatorii rețelelor de calculatoare lucrează cu sarcinile aplicate pe computerele abonatului sau au acces la rețea din terminale. Computerele și terminalele abonaților sunt unite de acest concept echipamente terminale de date(DTE). Pentru a lucra unul cu celălalt, abonații rețelei de calculatoare trebuie să fie conectați printr-un canal de comunicație și trebuie să se stabilească o conexiune logică între ele.

O conexiune de date este de două sau mai mulți abonați la o rețea de calculatoare conectată printr-un canal de comunicare.

Sarcina rețelei de comunicații este stabilirea unei legături de date și asigurarea gestionării unei legături de date atunci când se schimbă informații între abonații din rețea. Există două tipuri de legături de date: două puncte, mai multe puncte. dvuhpunktovomlegătura de date către fiecare punct al canalului de comunicare este conectată fie la un computer, fie la un terminal (figura 6.12).

multipuncto conexiune de date poate avea mai multe calculatoare sau terminale conectate la un punct al unui canal de comunicație (figura 6.13). Legătura cu puncte multiple permite economisirea canalelor de comunicare, însă în procesul de stabilire a comunicării între abonați este necesară efectuarea unei proceduri suplimentare de identificare a abonatului. În legătura cu două puncte, această procedură nu este necesară, deoarece un canal conectează numai doi abonați.

Fig. 6.12.Două puncte de legătură de date

Fig. 6.13.Link de date multipunct

Gestiunea legăturilor de date

La organizarea interacțiunii dintre abonați în legătura de date, este necesar să se rezolve problema gestionării procesului de schimb de mesaje.

Două moduri principale de control sunt utilizate în legăturile de date: modul de subordonare, modul de rivalitate.

În modul supunereunul dintre calculatoarele incluse în link-ul de date are avantajul de a stabili conexiunea. Acest computer are statutul de central și inițiază procesul de schimb de mesaje prin trimiterea secvențelor de control al sondajului către alți abonați.

Se folosesc două tipuri de secvențe de control. Dacă computerul central dorește să citească mesaje de la un alt abonat, atunci secvența de control al controlului este transmisă mai întâi la acesta. Pentru a organiza acest mod de gestionare a datelor, se utilizează liste speciale de votare: fie ciclice, fie deschise.

Când lucrați cu cicliclista după sosire ultimul apelant merge automat în partea de sus a listei.

Când lucrați cu deschislista de sondaj se termină pe ultimul abonat din listă. A zimergeți în partea de sus a listei, trebuie să efectuați o procedură suplimentară.

Modul de trimitere este convenabil în rețelele cu gestiune centralizată, este simplu în implementarea software-ului și nu creează o situație de coliziune a interogărilor în rețea - o încercare simultană de a stabili comunicarea de la doi abonați. În același timp, acest mod nu îndeplinește cerințele modului de dialog intrinsec pentru rețele (trimiterea de mesaje către orice abonat în orice moment).

Exemplul 6.6. Calculatoarele periferice sunt conectate la computerul central prin intermediul unor canale de comunicare separate. Schimbul de informații între abonații de rețea se realizează printr-un computer central, care le aude periodic pentru a primi mesaje sau a le trimite mesajele. În fiecare moment în parte, se stabilește o legătură de date în două puncte - "computer central - computer periferic".

În rețele, modul de control tipic în legăturile de date este rivalitate.Oferă tuturor abonaților un statut egal în inițiativa de a începe schimbul de mesaje. Acest lucru asigură o eficiență operațională ridicată, dar există o problemă de coliziune a interogărilor în mediul de transmisie. Dacă doi abonați din rețea încearcă să comunice unul cu celălalt în același timp, cererile se vor coliziune. Această situație trebuie rezolvată într-un fel. În rețelele cu o astfel de disciplină de control în legăturile de date, starea cererii este resetată mai întâi pe ambele computere, iar apoi sunt trimise cereri repetate, dar cu o întârziere diferită de timp pentru fiecare abonat.

Pentru rețelele locale, modul principal de control din legăturile de date este modul de rivalitate.

Principalele forme de interacțiune a computerelor abonaților

Cel mai important lucru în activitatea unei rețele de calculatoare este stabilirea setului de funcții disponibile abonatului său.

Întrucât utilizatorii rețelei lucrează în anumite domenii și folosesc rețeaua pentru a rezolva problemele legate de aplicație, amintim ce procesează astași să definească conceptul procesului de aplicare.

proces- o serie de acțiuni pentru rezolvarea problemei determinate de program.

Procesul de aplicare - o anumită aplicație de utilizator implementată în programul de aplicații.

Rezultă că interacțiunea computerelor abonaților în rețea poate fi privită ca interacțiunea proceselor de aplicare a utilizatorilor finali printr-o rețea de comunicații.

Rețeaua de comunicații oferă o conexiune fizică între computerele abonatului - transferul mesajelor pe canalele de comunicații. Pentru ca procesele să interacționeze, trebuie să existe o conexiune logică între ele (procesele trebuie inițiate, fișierele de date sunt deschise).

Analiza activității rețelelor informatice ne permite să stabilim următoarele forme de interacțiune între calculatoarele abonaților:

terminal - proces de la distanță;

terminal - acces la un fișier la distanță;

terminal - acces la o bază de date la distanță;

terminal - terminal;

e-mail.

interacțiune terminal- proces de la distanțăasigură apelul de la terminalul unuia dintre computerele abonatului la procesul situat pe cealaltă rețea de calculatoare abonat. Aceasta stabilește o conexiune logică cu procesul și desfășoară o sesiune cu el. Puteți începe un proces la distanță, puteți obține rezultatele procesării datelor prin acest proces. Este, de asemenea, posibil să lucrați în modul consolă - traducerea comenzilor unui sistem de operare de rețea la un computer la distanță.

În interacțiune terminal- accesul la fișiere la distanțăaveți posibilitatea să deschideți un fișier la distanță, să îl modificați sau să transferați acest fișier pe orice dispozitiv extern al calculatorului abonatului pentru a lucra în continuare cu acesta în modul local.

Mod de lucru terminal- acces la baza de date la distanțăsimilar cu forma anterioară de interacțiune. Numai în acest caz, lucrul cu baza de date în întregime este realizat în conformitate cu drepturile de acces ale utilizatorului dat al rețelei de calculatoare.

interacțiune terminal- terminalasigură schimbul de mesaje între abonații rețelei în modul de dialog. Mesajele pot fi trimise atât abonaților individuali, cât și grupurilor de abonați din rețea. Lungimea mesajului nu trebuie să depășească o anumită valoare setată pentru rețea (de obicei o linie pe ecranul terminalului).

Formular de interacțiune poștă electronicăa devenit recent foarte comună. Fiecare abonat are o "cutie poștală" pe calculatorul său. Acesta este un fișier special în care toate mesajele primite sunt trimise la adresa acestuia. Utilizatorul final își poate verifica "căsuța poștală" la începutul lucrului, poate tipări mesaje și trimite mesaje către alți abonați ai rețelei de calculatoare.

Schema bloc care ilustrează principalele forme de interacțiune dintre computerele abonatului din rețea este prezentată în Fig. 6.14.

Notă. noțiune terminale,utilizat în prezentarea materialului din această secțiune, include utilizatorul final al calculatorului abonatului, deoarece accesul la rețea fără un terminal este imposibil pentru el, fără utilizator, chiar existența rețelei pierde sensul.

Fig. 6.14.Forme de interacțiune a computerelor abonaților

administrare  - acesta este un impact vizat asupra obiectului, care asigură funcționarea optimă (într-un anumit sens) și este evaluat cantitativ prin valoarea criteriului de calitate (indicator).   ] [Acest lucru se poate face complet gratuit. Citește.

Pagina 1

Datele transmise sunt potențial incorecte. Cauză: A apărut o eroare de intrare la citirea datelor sursă. Acțiunea sistemului: continuă prelucrarea datelor sursă.

Reflectați datele transferate înapoi la sursa lor. De exemplu, caracterele introduse pe tastatura unui terminal conectat la un computer pot apărea pe ecran numai datorită transmisiei ecoului. Reflecția poate fi efectuată la nivel local (de către terminalul însuși), printr-un modem conectat la linia de transmisie, printr-un procesor conectat sau printr-un computer la care este conectat terminalul. Dacă reflexia este efectuată de către terminalul însuși, atunci acest mod de funcționare este adesea numit semi-duplex, deși aici termenul ar fi mai adecvat să reflecte păcatele locale. În cazul transmisiei full-duplex a caracterelor, reflecția este produsă de mașina de calcul. Astfel, unele programe de aplicații, cum ar fi un editor, sunt capabile să determine nevoia de a reflecta un anumit caracter. Modurile semi-duplex și / sau rândul implică, de obicei, utilizarea reflecției locale.

La postul de comandă, datele transmise pot fi comparate automat cu programul stocat în memorie; dispecerul este avertizat numai dacă orice unitate de transport se abate de la program.

Întârzierea totală admisibilă a datelor transmise într-un canal radio mobil separat este limitată la 340 ms.

Variabila d reprezintă un bit de date transmise care arată ca un nivel de tensiune sau un element logic. Uneori este preferată una dintre metodele de prezentare; cititorul trebuie să fie capabil să discearnă acest lucru în context. Fie binar 0 (sau tensiune - 1) elementul zero atunci când este adăugat. În fig. 8.20 prezintă funcția de distribuție a probabilității condiționate pentru transmisia semnalului pe canalul AWGN, prezentată ca o funcție de probabilitate. Axa abscisă prezintă întreaga gamă de valori posibile ale statisticii de testare ds, care se formează în receptor.

La transferul sau prelucrarea ulterioară a datelor, se realizează verificarea corespondenței datelor transferate cu sumele de control sau agregate cu valorile sumare ale sumelor de control. Aritmetica (inclusiv echilibrul) și controlul logic al datelor rezumate sunt în mod necesar utilizate.

Codul valorii curente a contorului de arbori de date vă permite să determinați numărul de date corect transmise și să restaurați comanda canalului.

Canal de comunicare C-viteză; (Mo, i,) este măsurată în intervalul de timp T, cantitatea de date transmise în canalul de pe ruta principală Mo; t este numărul de ocurente posibile.

Câmpurile TX (biți 6-5), TVS (biți 4-3) și TMS (biți 2-0) determină condițiile pentru terminarea transmisiei FPU prin semnalul extern, numărul de date transmise și, respectiv, rezultatul comparației mascate. Fiecare dintre aceste condiții poate fi setată separat sau în orice combinație. Dacă sunt specificate simultan două sau trei condiții, pentru a determina care dintre ele a încheiat transferul, trebuie să utilizați offsetul. În paragraful 4.3, sa arătat cum să specificați un decalaj de 4 4 ​​sau 8 atunci când se definește oricare dintre cele trei condiții. Dacă motivul terminării a fost îndeplinirea simultană a două sau trei condiții, atunci canalul va selecta condiția la care corespunde cea mai mare compensare.

Canalele autonome (dedicate) sunt dispozitive complete și implementează următoarele funcții de bază prin hardware: percep informații de comandă de la procesor; selectați cuvintele de adresă și comenzile canalului din OP, verificați corectitudinea acestora, decodificați-le și executați-le; să stabilească o conexiune logică prin interfața intrări-ieșiri cu aerisire adresabilă, a cărei adresă este primită de la CPU și stocată pe registrul corespunzător sau recepționată de la aerisirea aerului atunci când se procesează o cerere din aerisire pentru întreținere sau întrerupere; trimite ordine și date la aerisire și primește semnale de control, date și informații de stare de la aerisire; schimbul de date cu OT, tamponarea în canal, conversia formatelor de date, numărarea numărului de date transmise; controlul datelor și secvențelor de timp transmise în interfețele de comunicare cu UVC, OP cu CPU; formează cerințele de întrerupere de la aerisire și de la canal, în conformitate cu prioritățile lor, scurge statutul canalului și le scrie în PD; efectuați moduri speciale de operare în conformitate cu comenzile și cererile CPU de la IAB.

În rețelele de date, organizarea interacțiunii, în care rețeaua oferă de asemenea numai trimiterea unui cadru către una sau mai multe stații ale rețelei și confirmarea recepției. Asigurarea integrității datelor transmise (de exemplu, retransmisia cadrelor transmise incorect) se realizează la un nivel superior.

Comunicarea emițătorilor cu compilatorul se realizează prin cabluri cu 29 de miezuri. Pe lângă transmiterea informațiilor digitale, miezurile sunt utilizate pentru comunicarea de expediere, controlul corectitudinii datelor transmise, semnalizarea etc. Perforarea informațiilor se face în bandă de 5, 6, 7 sau 8 canale.

Registrele, la rândul lor, pot conține date sau adrese efective numai a acelor date care sunt legate de programul solicitant. Un program absolut trebuie să cunoască formatul datelor transmise pentru a putea accesa elementele individuale ale zonei de date transmise.