Режимы передачи данных в сетях
Информационный обмен между абонентами может осуществляться тремя различными способами: коммутацией каналов, сообщений и пакетов. Коммутация каналов обеспечивает выделение физического канала для прямой передачи данных между абонентами. Процесс коммутации канала и передачи данных между абонентами сети, изображенной на рис. 7, представлен временной диаграммой. Абонент А1 инициирует установление связи с абонентом А2. Узел связи А, реагируя на адрес абонента А1, ее создает соединение, в результате чего линия абонента А1 коммутируется с линией, соединяющей узел А с узлом В. Затем процедура создания соединения повторяется с узлами В, С и D, в результате чего между абонентами А1 и А2 коммутируется канал. По окончании коммутации узел D или абонент посылает сигнал обратной связи, после получения которого абонент А1 начинает передавать данные. Время передачи данных зависит от длины передаваемого сообщения, пропускной способности канала (скорости передачи данных) и времени распространения сигнала по каналу. Значение U1 определяет время доставки сообщения. Коммутация сообщений производится путем передачи сообщения, содержащего заголовок и данные, по маршруту, определяемому узлами сети. В заголовке сообщения указывается адрес абонента А1 — получателя сообщения. Сообщение, генерируемое отправителем — абонентом А1, принимается узлом А и хранится в памяти узла. Узел А обрабатывает заголовок сообщения и определяет маршрут передачи сообщения, ведущий к узлу В. Узел В принимает сообщение, размещая его в памяти, а по окончании приема обрабатывает заголовок и выводит сообщение из памяти на линию связи, ведущую к следующему узлу. Процесс приема, обработки и передачи сообщения повторяется последовательно всеми узлами на маршруте от абонента А1 до абонента А2. Значение U2 определяет время доставки данных при коммутации сообщений. 
Рис. 7 — Коммутация каналов, сообщений и пакетов Коммутация пакетов производится путем разбивки сообщения на пакеты — элементы сообщения, снабженные заголовком и имеющие фиксированную максимальную длину, и последующей передачи пакетов по маршруту, определяемому узлами сети. Передача данных при коммутации пакетов происходит так же, как и при коммутации сообщений, но данные разделяются на последовательность пакетов 1, 2,…N, длина которых ограничена предельным значением, например 1024 бит. В сети коммутация пакетов — основной способ передачи данных. Это обусловлено тем, что коммутация пакетов приводит к малым задержкам при передаче данных через СПД, а также следующими обстоятельствами. Во-первых, способ коммутации каналов требует, чтобы все соединительные линии, из которых формируется канал, имели одинаковую пропускную способность, что крайне ужесточает требования к структуре СПД. Коммутация сообщений и пакетов позволяет передавать данные по линиям связи с любой пропускной способностью. Во-вторых, представление данных пакетами создает наилучшие условия для мультиплексирования потоков данных. На рис. 1.8 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая принцип мультиплексирования потоков данных. На первых трех осях изображены потоки данных (пакетов), генерируемых абонентами а1, а2, а3. Двойная нумерация пакетов на рисунке означает номер абонента и номер пакета в потоке. Канал используется для обслуживания трех абонентов путем разделения во времени, то есть поочередного предоставления канала абонентам. Благодаря этому эффективно используются линии связи, соединяющие узлы связи и компьютеры с СПД, и одна линия связи обеспечивает работу многих взаимодействующих абонентов. Экономичность коммутации пакетов несколько снижается из-за размножения заголовков, сопровождающих каждый пакет, но эти потери окупаются за счет эффекта мультиплексирования сильно пульсирующих потоков данных. В-третьих, малая длина пакетов позволяет выделять для промежуточного хранения передаваемых данных меньшую емкость памяти, чем требуется для сообщений. В-четвертых, надежность передачи данных по линиям связи невелика. Типичная линия связи обеспечивает передачу данных с вероятностью искажений 10 –4 . 10 –6 . Чем больше длина передаваемого сообщения, тем больше вероятность того, что оно будет искажено помехами. Пакеты, имея незначительную длину, в большей степени гарантированы от искажений, чем сообщения. К тому же искажение исключается путем перезапроса данных (метод автоматического запроса при ошибке ARQ: Automatic ReQuest). Пакеты значительно лучше согласуются с механизмом перезапросов, чем сообщения, и обеспечивают наилучшее использование пропускной способности линии связи, работающей в условиях помех. 
Рис. 8 — Временное объединение (мультиплексирование) потоков данных Выбор длины пакетов производится, исходя из размера сообщения, с учетом влияния длины пакетов на время доставки данных, пропускную способность линий связи, емкость памяти и загрузку компьютеров.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Режимы передачи данных в сетях
Механизм передачи данных или информации между двумя связанными устройствами, соединенными по сети, называется режимом передачи.
- Режим передачи также называется режимом связи.
- Он указывает направление потока сигнала между двумя связанными устройствами.
- Шины и сети предназначены для обеспечения связи между отдельными устройствами, связанными по сети.
Категории режимов транзакций
Существует три категории режимов передачи:
Симплексный режим
В этом типе режима передачи связь является однонаправленной, то есть данные могут передаваться только в одном направлении. Это означает, что вы не можете отправить сообщение обратно отправителю, как на улице с односторонним движением.
Из этих двух устройств только одно может отправлять или передавать по каналу связи, а другое-только принимать данные.
Симплексную дуплексную передачу можно увидеть между компьютером и клавиатурой. Телевизионное вещание, телевидение и пульт дистанционного управления также являются примерами симплексной дуплексной передачи.
Другой пример симплексной передачи включает в себя акустическую систему. Диктор говорит в микрофон, и голос передается через усилитель, а затем на динамики.
Преимущество Симплексного режима
В этом режиме станция может использовать всю пропускную способность канала связи, поэтому одновременно может передаваться больше данных.
Недостаток Симплексного режима
В основном коммуникации требуют двустороннего обмена данными, но это однонаправленный обмен, поэтому здесь нет связи между устройствами.
Полудуплексный Режим
В полудуплексном режиме каждая станция может также передавать и принимать данные.
Поток сообщений может идти в обоих направлениях, но не одновременно.
Вся пропускная способность канала связи используется в одном направлении за один раз.
В полудуплексном режиме отправитель отправляет данные и ожидает их подтверждения, а если есть какая-либо ошибка, то получатель может потребовать от него повторной передачи этих данных. Благодаря этому возможно обнаружение ошибок.
Примером полудуплексного режима является рация. В рации с одной стороны говорят в микрофон устройства, а с другой-кто-то слушает. После паузы другой говорит, и первое лицо слушает.
Это как однополосная дорога с двунаправленным движением. Пока машины едут в одном направлении, машины, идущие в другую сторону, должны ждать.
Преимущество Полудуплексного режима
В полудуплексном режиме вся пропускная способность канала берется на себя любым из двух устройств, передающих одновременно.
Недостаток Полудуплексного режима
Это вызывает задержку в отправке данных в нужное время, так как когда одно устройство отправляет данные, то другое должно ждать отправки данных.
Полный Дуплексный Режим
В полнодуплексном режиме связь является двунаправленной, то есть поток данных идет в обоих направлениях одновременно.
С обоих концов прием и передача данных возможны одновременно.
Полнодуплексный режим имеет два физически отдельных пути передачи, один из которых предназначен для движения трафика в одном направлении, а другой-для движения трафика в противоположном направлении.
Это один из самых быстрых способов связи между устройствами.
По телефонной линии два человека общаются друг с другом, оба могут говорить и слушать друг друга одновременно, это полнодуплексная передача.
Другой пример — улица с двусторонним движением, движение по которой осуществляется одновременно в обоих направлениях.
Преимущество Полнодуплексного режима
Обе станции могут отправлять и получать данные одновременно, поэтому емкость канала может быть разделена.
Недостаток Полнодуплексного режима
Полоса пропускания канала связи делится на две части, если между устройствами нет выделенного пути.
11. Современные тенденции в лвс. Режимы передачи данных.
Под Локальной вычислительной сетью(ЛВС, LAN – Local Area Network) понимают совместное подключение отдельных компьютеров (рабочих станций) к каналу передачи данных. Понятие ЛВС относится к географически ограниченным реализациям, в которых несколько рабочих станций связаны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. ЛВС включает в себя кабельную локальную сеть ЛВС или СКС, активное сетевое оборудование и компьютеры различного назначения.
Современные тенденции.
Сегодня вычислительные сети продолжают развиваться, причем достаточно быстро. Разрыв между локальными и глобальными сетями постоянно сокращается во многом из-за появления высокоскоростных территориальных каналов связи, не уступающих по качеству кабельным системам локальных сетей. В глобальных сетях появляются службы доступа к ресурсам, такие же удобные и прозрачные, как и службы локальных сетей. Подобные примеры в большом кол-ве демонстрирует самая популярная глобальная сеть – Internet.
Изменяются и локальные сети. Вместо соединяющего компьютеры пассивного кабеля в них в большом кол-ве появилось разнообразное коммуникационное оборудование – коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря такому оборудованию появилась возможность построения больших корпоративных сетей, насчитывающих тысячи компьютеров и имеющих сложную структуру. Возродился интерес к крупным компьютерам – в основном из-за того, что после спада эйфории по поводу легкости работы с персональными компьютерами выяснилось, что системы, состоящие из сотен серверов, обслуживать сложнее, чем несколько больших компьютеров. Поэтому на новом витке эволюционной спирали мэйнфреймы стали возвращаться в корпоративные вычислительные системы, но уже как полноправные сетевые узлы, поддерживающие Ethernet или Token Ring, а также стек протоколов TCP/IP, ставший благодаря Internet сетевым стандартом.
Проявилась еще одна очень важная тенденция, затрагивающая в равной степени как локальные, так и глобальные сети. В них стала обрабатываться несвойственная ранее вычислительным сетям информация – голос, видеоизображения, рисунки. Это потребовало внесения изменений в работу протоколов, сетевых операционных систем и коммуникационного оборудования. Сложность передачи такой мультимедийной информации по сети связана с ее чувствительностью к задержкам при передаче пакетов данных – задержки обычно приводят к искажению такой информации в конечных узлах сети. Так как традиционные службы вычислительных сетей – такие как передача файлов или электронная почта – создают малочувствительный к задержкам трафик и все элементы сетей разрабатывались в расчете на него, то появление трафика реального времени привело к большим проблемам.
Режимы передачи данных
Любая коммуникационная сеть должна включать следующие основные компоненты: передатчик, сообщение, средства передачи, приемник.
Передатчик – устройство, являющееся источником данных.
Приемник – устройство, принимающее данные.
Приемником могут быть компьютер, терминал или какое-либо цифровое устройство,
Сообщение – цифровые данные определенного формата, предназначенные для передачи.
Это может быть файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение
Средства передачи – физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу сообщений.
Для характеристики процесса обмена сообщениями в вычислительной сети по каналам связи используются следующие понятия: режим передачи, код передачи, тип синхронизации.
Режим передачи. Существуют три режима передачи: симплексный, полудуплексный и дуплексный.
Симплексный режим – передача данных только в одном направлении.
Примером симплексного режима передачи является система, в которой информация, собираемая с помощью датчиков, передается для обработки на ЭВМ. В вычислительных сетях симплексная передача практически не используется,
Полудуплексный режим – попеременная передача информации, когда источник и приемник последовательно меняются местами.
Яркий пример работы в полудуплексном режиме – разведчик, передающий в Центр информацию, а затем принимающий инструкции из Центра.
Дуплексный режим – одновременные передача и прием сообщений.
Дуплексный режим является наиболее скоростным режимом работы и позволяет эффективно использовать вычислительные возможности быстродействующих ЭВМ в сочетании с высокой скоростью передачи данных по каналам связи.