Эффективность связи в компьютерных сетях зависит

Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет.

Информационные сети создают реальную возможность быстрого и удобного доступа пользователя ко всей информации, накопленной человечеством за всю историю.

Принципы функционирования различных электронных сетей примерно одинаковы:

Сеть состоит из связанных между собой пк.

В большинстве случаев сеть строится на основе нескольких мощных компьютеров, называемых серверами. К серверам глобальной сети обычно подключены серверы и соответственно сети второго порядка (региональные), третьего порядка (корпоративные), четвертого порядка (локальные), а к ним – пользователи отдельных компьютеров – абоненты (клиенты) сети. Заметим, что сети не всех промежуточных уровней (например, корпоративных) обязательны.

Пк связаны между собой каналами связи.

Основная цель создания любой компьютерной сети состоит в обеспечении обмена информацией между объ­ектами (серверами и клиентами) сети. Для этого необ­ходимо осуществить связь компьютеров между собой. Поэтому обя­зательными компонентами любой сети являются всевозможные ка­налы связи (проводные и беспроводные), для которых используют различные физические среды. В соответствии с этим в сетях разли­чают такие каналы связи, как телефонные и оптоволоконные линии, радиосвязь, космическая связь и др.

Назначение каналов связи в компьютерной сети легко понять, если сравнить их с транспортными каналами системы грузовых или пассажирских перевозок. Транспортировка пассажиров может проис­ходить по воздуху, с помощью железных дорог или водных (морских или речных) путей. В зависимости от среды транспортировки выби­рают средство передвижения. Через компьютерные сети транспорти­руется информация. Среды, в которых происходит связь компьюте­ров сети, определяют средства соединения компьютеров. Если это среда, требующая телефонной связи, то соединение осуществляется через телефонный кабель. Широко применяются соединения компьютеров с помощью электрических кабелей, радиоволн, оптоволокон­ных кабелей и т. д.

Различные виды каналов

Рассмотрим основные типы каналов. Некоторые из них являются взаимоис­ключающими, некоторые могут описы­вать один канал с разных сторон.

Каналы бывают цифровые и анало­говые.

К аналоговым каналам можно от­нести обыкновенный телефонный канал. Для его использования необходимо спе­циальное устройство — модем, преоб­разующее цифровую информацию в ана­логовую. Аналоговые каналы сильно подвержены влиянию помех и обладают малой пропускной способностью (не­сколько десятков килобайт в секунду). Сейчас наблюдается тенденция по заме­не всех аналоговых каналов на цифро­вые, причем не только в компьютерных сетях, но и в телефонных.

Каналы делятся также на выделен­ные и коммутируемые.

• При использо­вании коммутируемой линии соединение формируется на время передачи данных, а по окончании этой передачи — разъ­единяется. Коммутируемой является связь по обычной телефонной линии.
• Выделенная линия работает по-другому:

соединение является постоянным, всег­да позволяет передать данные от одного компьютера к другому. Выделенные линии отличаются от коммутируемых вы­сокой скоростью (до десятков Мегабит в секунду) и высокой ценой аренды.

По физическому устройству каналы подразделяются на электрические про­водные, оптические и радиоканалы.

Проводные каналы представляют собой соединение электрическим кабелем, возможно сложно устроенным. Во всех таких каналах применяется передача данных при помощи электрических им­пульсов.

Оптические каналы связи бази­руются на световодах. Сигнал же пере­дается при помощи лазеров.

Радиокана­лы действуют по тому же принципу, что радио и телевидение.

Все это различные каналы связи. Эффективность связи в компь­ютерных сетях существенно зависит от следующих основных харак­теристик (параметров) каналов связи:

• пропускной способности (скорости передачи данных), измеря­емой количеством бит информации, переданных по сети в се­кунду ( бит в секунду называется бод) ;

• Средняя пропускная способность – измеряется в среднем за определенный промежуток времени (для большого файла)
• Гарантированная пропускная способность – минимальная пропускная способность, которую обеспечивает канал (для видеофайлов)

• надежности — способности передавать информацию без искаже­ний и потерь;
• стоимости;
• возможности расширения (подключения новых компьютеров и устройств).

Сравним характеристики каналов связи, приведенные в табли­це 1.

Пропускная способность, Мбит/с

Источник

Классификация вычислительных сетей

· Территориальные вычислительные сети (болшие, глобальные, региональные), не имеют ограничений.

· Информационная (например телеграф);

· Сети распределённых вычислений.

3. По размещению информации в сети:

· С централизованным банком данных (легче работать, защитить);

· С распределёнными банками данных (более надёжны и экономичны).

4. По типу используемых средств:

· Однородные (одинаковые средства связи);

· Не однородные (разные средства связи).

· Со стационарными объектами;

7. По организации взаимодействия:

· С выделенным сервером (зависимость от сервера);

· Одноранговая (более надёжна);

· Сервер существует, но не привязан к определённой машине.

· Вещательные сети (сообщения поступают на все хосты сети, и каждый хост разбирает какое сообщение ему, а какое нет, этот способ отличается простотой оборудования и реализации передач);

· Точка-точка (Сообщения передаются непосредственно только между двумя узлами);

· Смешанная коммутация пакетов и каналов.

4.Каналы связи в вычислительных сетях, их сравнительная характеристика

Средой передачи информации называются те линии связи (или каналы связи), по которым производится обмен информацией между компьютерами. В подавляющем большинстве компьютерных сетей (особенно локальных) используются проводные или кабельные каналы связи, хотя существуют и беспроводные сети, которые сейчас находят все более широкое применение, особенно в портативных компьютерах.

Промышленностью выпускается огромное количество типов кабелей, например, только одна крупнейшая кабельная компания Belden предлагает более 2000 их наименований. Но все кабели можно разделить на три большие группы:

• электрические (медные) кабели на основе витых пар проводов (twisted pair), которые делятся на экранированные (shielded twisted pair, STP) и неэкранированные (unshielded twisted pair, UTP);
• электрические (медные) коаксиальные кабели (coaxial cable);
• оптоволоконные кабели (fiber optic).

Коаксиальный кабель представляет собой электрический кабель, состоящий из центрального медного провода и металлической оплетки (экрана), разделенных между собой слоем диэлектрика (внутренней изоляции) и помещенных в общую внешнюю оболочку (рис. 2.3).

Существует два основных типа коаксиального кабеля:

• тонкий (thin) кабель, имеющий диаметр около 0,5 см, более гибкий;
• толстый (thick) кабель, диаметром около 1 см, значительно более жесткий. Он представляет собой классический вариант коаксиального кабеля, который уже почти полностью вытеснен современным тонким кабелем.

Кабели на основе витых пар

Витые пары проводов используются в дешевых и сегодня, пожалуй, самых популярных кабелях. Кабель на основе витых пар представляет собой несколько пар скрученных попарно изолированных медных проводов в единой диэлектрической (пластиковой) оболочке. Он довольно гибкий и удобный для прокладки. Скручивание проводов позволяет свести к минимуму индуктивные наводки кабелей друг на друга и снизить влияние переходных процессов.

Оптоволоконный (он же волоконно-оптический) кабель – это принципиально иной тип кабеля по сравнению с рассмотренными двумя типами электрического или медного кабеля. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент – это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением.

Существуют два различных типа оптоволоконного кабеля:

• многомодовый или мультимодовый кабель, более дешевый, но менее качественный;
• одномодовый кабель, более дорогой, но имеет лучшие характеристики по сравнению с первым.

Бескабельные каналы связи

Кроме кабельных каналов в компьютерных сетях иногда используются также бескабельные каналы. Их главное преимущество состоит в том, что не требуется никакой прокладки проводов (не надо делать отверстий в стенах, закреплять кабель в трубах и желобах, прокладывать его под фальшполами, над подвесными потолками или в вентиляционных шахтах, искать и устранять повреждения). К тому же компьютеры сети можно легко перемещать в пределах комнаты или здания, так как они ни к чему не привязаны.

Радиоканал использует передачу информации по радиоволнам, поэтому теоретически он может обеспечить связь на многие десятки, сотни и даже тысячи километров. Скорость передачи достигает десятков мегабит в секунду (здесь многое зависит от выбранной длины волны и способа кодирования).

Эффективность связи в компьютерных сетях существенно зависит от следующих основных характеристик каналов связи:

• пропускной способности (скорость передачи данных), измеряемой количеством бит информации, переданных по сети в секунду;
• надёжности — способности передавать информацию без искажений и потерь;
• стоимости;
• возможности расширения (подключения новых компьютеров и устройств).

Пропускная способность Мбит\с

Возможность расширения

Электрические кабели: витая пара коаксиальный кабель

Источник

Виды компьютерных сетей.

соединение компьютеров, расположенных на небольших расстояниях друг от друга (одноранговая сеть). Как правило такие сети связывают компьютеры, расположенные на расстояниях (порядка 50 –1000 метров) в пределах одного или нескольких близлежащих зданий.

Топология сети

Региональная (городская) сеть –

объединение компьютеров и локальных сетей, для решения общих проблем регионального масштаба. РВС – региональная вычислительная сеть, MAN — Metropolitan Area Network

10.07.19

4

Корпоративная сеть –

Глобальная сеть –

объединение компьютеров и локальных сетей расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов. ГВС – глобальная вычислительная сеть, WAN – Wide Area Network 10.07.19 INTERNET – дословно «Межсеть» 6

Обязательными компонентами любой сети являются каналы связи (проводные и беспроводные), для которых используют различные физические среды.

10.07.19

7

Каналы связи:

Эффективность связи в компьютерных сетях зависит от следующих характеристик (параметров) каналов связи:

Пропускной способности (скорость передачи данных), измеряемой количеством бит информации, переданной по сети в секунду; Надежности – способности передавать информацию без искажений и потерь; Стоимости; Возможности расширения (подключения новых компьютеров и устройств). 10.07.19 9

Характеристики каналов связи

Тип связи Электрические кабели: Витая пара Коаксиальный кабель Телефонная линия Оптоволоконный кабель

Пропускная
способность,	Надежность	Возможность
Мбит/с	расширения

10 – 100	Низкая	Простая
До 10	Высокая	Проблематичная
1 – 2	Низкая	Без проблем
100 — 2000	Абсолютная	Без проблем

10.07.19 10

Источник