Способы связи в глобальной сети
Узлы компьютерной сети могут соединяться между собой самыми разными способами: выделенным телефонным каналом, электрическим или оптоволоконным кабелем, радиосвязью (через радиорелейные линии, через спутники связи).
Обычно кабельная связь используется на небольших расстояниях (между разными узлами в одном городе). Сейчас более прогрессивными средствами считаются каналы связи, построенные специально для передачи цифровой информации. К таковым относятся, например, оптоволоконные сети. На больших расстояниях выгоднее использовать радиосвязь.
Различные каналы связи различаются тремя основными свойствами:
1) пропускной способностью, 2) помехоустойчивостью, 3) стоимостью.
По параметру стоимости самыми дорогими являются оптоволоконные линии, самыми дешевыми — телефонные. Однако с уменьшением цены снижается и качество работы линии: уменьшается пропускная способность, сильнее влияют помехи. Практически не подвержены помехам оптоволоконные линии.
Пропускная способность — это максимальная скорость передачи информации по каналу. Обычно она выражается в килобитах в секунду (Кбит/с) или в мегабитах в секунду (Мбит/с).
Данный параметр зависит от физических свойств канала связи. Другими словами, пропускная способность — это объем данных, передаваемых модемом в единицу времени, без учета дополнительной служебной информации, например стартового и стопового битов, начальных конечных записей блоков и т. д.
Пропускная способность телефонных линий — десятки, сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиосвязи измеряется десятками и сотнями Мбит/с.
Помехоустойчивость задает параметр уровня искажения передаваемой информации.
Для того чтобы избежать изменения или потери информации при ее передаче, используют специальные методы, позволяющие сократить влияние шумов.
Как уже отмечали ранее, в качестве физического процесса, осуществляющего передачу данных на расстоянии, используют сигналы. На этот процесс могут влиять различные явления, создающие помехи (например, это может быть напряжение постороннего происхождения, появляющееся в каналах связи и ограничивающее дальность передачи полезных сигналов). В зависимости от источника возникновения и от характера их воздействия помехи делятся на собственные помехи канала связи, взаимные, создаваемые влиянием каналов друг на друга, и внешние — от посторонних электромагнитных полей.
Собственные помехи, или шумы, возникают от источников, находящихся в данном канале связи (например, из-за свободного блуждания электронов в веществе).
Взаимные помехи, возникающие при передаче информации по соседним каналам, появляются в результате:
• недостаточного переходного затухания между данным каналом и влияющими каналами;
• незначительного затухания фильтров, предназначенных для разделения каналов или для подавления частот;
• различных повреждений в аппаратуре влияющих каналов.
Внешние помехи делятся на промышленные, радиопомехи, атмосферные и космические. Промышленныепомехи создаются в результате влияния электромагнитных полей различных электрических устройств: линий электропередачи, электрооборудования промышленных предприятий, медицинских установок, контактных сетей электрифицированного транспорта (трамвая, троллейбуса и т. п.), световой рекламы на газоразрядных лампах и т. п. Радиопомехи возникают от излучения радиостанций различного назначения, спектр которых по каким-либо причинам накладывается на спектр полезных сигналов тракта связи. К атмосфернымпомехам относятся помехи, вызванные различными атмосферными явлениями: магнитными бурями, северными сияниями, грозовыми разрядами и т. д. К космическим помехам относятся электромагнитные помехи, создаваемые излучениями Солнца, видимых и невидимых звезд, туманностей, в соответствующих диапазонах частот. Чтобы шумы не снижали качества передачи, их влияние необходимо ограничивать.
3. Средства защиты по усилению помехоустойчивости
Практика показала, что избавление от шумов (помех) невозможно из-за естественных (неустранимых) причин их возникновения. Тогда была предложена идея поиска возможности защиты в самом передаваемом тексте (К.Э. Шеннон). Наилучшим способом стало использование избыточного кода. Функция защиты информации при передаче по каналам связи включает три компонента:
· обнаружение ошибок и уведомление о них,
· возврат в исходное состояние.
Информация кодируется соответствующим образом, вместе с основным содержанием передается информация о размере передаваемой информации. При получении информации сверяется информация о длине сообщения с исходным состоянием, при несовпадении значений в пункт передачи информации передается сигнал о необходимости повторной пересылки.
Прокси-сервера — промежуточный, транзитный веб-сервер, используемый как посредник между браузером и конечным веб-сервером.
Основная причина использования прокси-сервера — экономия объема передачи информации и увеличение скорости доступа за счет кэширования. Например, если большинство сотрудников компании часто пользуются одним и тем же веб-сервером, содержащим актуальный курс валют, то эта информация сохранится в прокси, и, таким образом, страницы будут запрошены с оригинального сервера всего 1 раз. При использовании прокси компании нужен всего один публичный IP-адрес.
Протокол (protocol) — полный набор операций, который один объект может осуществлять над другим объектом вместе с правильным порядком, в котором эти операции вызываются; совокупность правил, регламентирующих формат и процедуры обмена информацией между двумя независимыми процессами или устройствами.
Существует множество видов протоколов, управляющих всеми аспектами связи и передачи данных: распечатка сообщений о событиях операционной системы и сбоях, выдаваемая на операторский терминал; регистрация данных в специальный файл (журнал) и т. д. Различают несколько видов протоколов, которые отвечают за различные участки деятельности.
Протокол межсетевого обмена пакетами (IPX — Internet Work Packet Exchange) — используется по умолчанию в системах NetWare для маршрутизации информационных пакетов, передаваемых в локальной сети или WAN. IPX выполняет те же функции, что и протокол TCP/IP.
Протокол передачи гипертекстовой информации (Hyper Text Transfer Protocol, HTTP) — транспортный протокол, обеспечивающий доступ к документам на веб-узлах. В этом качестве он фактически выполняет все запросы к веб-узлам.
Протокол сетевой (network protocol) — совокупность правил и соглашений, использующихся при передаче данных.
Различают три основных типа протоколов, работающих в разных сетях и с разными операционными системами: Novell IPX (Inter Packet Exchange), TCP/IP, NetBEUI (Network BIOS User Interface). Общим для них является осуществление обмена блоками данных (пакетами, кадрами) с заданными адресами отправителя и получателя и контрольной суммой кадра, отличительной характеристикой могут выступать размер формируемого пакета, уровень представления заголовка и способ формирования адреса получателя.
Протокол управления передачей/межсетевой протокол (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP/IP) — набор протоколов, разработанный для Интернета и ставший его основой. TCP гарантирует, что каждый посланный байт дойдет до получателя без потерь. IP присваивает локальные IP-адреса физическим сетевым адресам, обеспечивая тем самым адресное пространство, с которым работают маршрутизаторы.
- протокол Telnet, который позволяет удаленным терминалам подключаться к удаленным узлам (компьютерам);
- система доменной адресации DNS, дающая возможность пользователям адресоваться к узлам сети по символьному доменному имени вместо цифрового IP-адреса;
- протокол передачи файлов FTP, который определяет механизм хранения и передачи файлов;
- протокол передачи гипертекста HTTP.
ЗНАТЬ
Три важнейших этапа компьютерной научно-технической революции:
• создание и развитие первых ЭВМ;
• появление и распространение персональных компьютеров;
• появление и развитие Интернета.
Современное представление о компьютерной грамотности: умение работать на персональном компьютере с прикладными и системными программными средствами; умение использовать Интернет.
Модем — это устройство для подключения компьютеров к Сети через телефонную линию.
Глобальная сеть — это система объединенных компьютеров (компьютерных узлов), расположенных на больших расстояниях друг от друга, объединенных между собой каналами информационной связи.
Основные этапы развития глобальных сетей:
• 1969 г. — создана первая компьютерная сеть в США;
• 1983 г. — создание протокола ТСР/IР, зарождение Интернета;
• 1993 г. — создание службы World Wide Web.
Интернет — это всемирная система компьютерных сетей, объединенных на базе общего протокола ТСР/IР.
Каналами связи называют технические средства, позволяющие осуществлять передачу данных на расстоянии.
Основные типы каналов связи: телефонные линии, электрический и оптоволоконный кабели, радиосвязь (спутниковая и радиорелейная).
Основными характеристиками каналов связи являются стоимость, помехоустойчивость и пропускная способность канала.
Управление информационными потоками в каналах связи осуществляют различные типы протоколов.
Протокол — это стандарт на представление сетевой информации, на способы ее передачи и обработки в сети.
1. Обоснуйте, почему создание и развитие компьютерной техники можно отнести к важнейшим факторам научно-технической революции XX столетия?
2. Какие технические и социальные проблемы решаются средствами глобальных компьютерных сетей?
3. Что такое глобальная сеть? Что такое Интернет?
4. Как с развитием компьютерной техники изменялось представление о компьютерной грамотности?
5. Попробуйте предсказать последствия для человечества дальнейшего развития компьютерной техники и глобальных сетей.
6. Что обозначает слово «сервер» в сетевых технологиях?
7. Сопоставьте различные типы каналов связи по двум их свойствам: цена и качество.
8. Для чего используется модем?
9. Дайте определение понятию «протоколы в сети Интернет». Приведите примеры.
10. Найти основные характеристики каналов связи и внести данные в предложенную таблицу. В качестве источников исходных данных можно использовать любые источники.
| № | Канал связи | Физические характеристики | Пропускная способность | Помехоустойчивость |
| Телефонная связь | ||||
| Радиосвязь | ||||
| 3. | Оптическое волокно | |||
| Спутниковая связь |
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: