Как устроен интернет. Физическое соединение.
Постепенно мы с Вами подходим к связи, один из важнейших элементов в любой системе. Все кто знаком с сетями и передачей данных не понаслышке, думаю подтвердят, что лучше всего изучать передачу данных по семиуровневой модели OSI/ISO. Так как именно она дает достаточно полное понимание процессов происходящих при передаче данных.
Нижний уровень, на котором непосредственно и строятся все последующие, как правило является самым загруженным и наиболее уязвимым. Но лучше по порядку.
1 — уровень, физический. Именно с помощью него происходит физическое перемещение данных. Все зависит от среды передачи данных и соответственно самого сигнала. На сегодня, пока самым распространенным является передача данных электрическим сигналом по медному кабелю. Здесь можно выделить несколько типов проводов, соответственно и разное оборудование ими соединяется. Сюда входят витая пара, телефонный кабель, есть протоколы передачи по силовому кабелю ввгнг.
Следующий по распространению, можно назвать оптическое волокно. Большинство магистральных каналов построены на оптоволокне, так как скорости передачи в сотни раз больше чем передача электрическим сигналом, Да, и что не маловажно, расстояние передачи по оптоволокну без повторителя (усилитель сигнала) в сотни раз больше чем у медного кабеля.
Но наиболее удобный для пользователя сегодня — это способ передачи с помощью электромагнитной волны. Сюда относится вся беспроводная передача: wi-fi, GPRS, Bluetooth, WiMax и много чего еще
У каждой технологии есть свои достоинства и недостатки. и в разных условиях, одни типы соединения преобладают над другими.
Предположим Вы сидя с телефона в Дзене написали комментарий к этому посту, тогда Ваше сообщение несколько раз трансформируется, перекодируется, поменяет свой вид сигнала (сперва электромагнитный по wi fi например, потом электрический от точки доступа до коммутатора, затем оптический до центрального коммутатора и так далее) и в итоге дойдя до сервера, обработается во всем уровням и в течении секунды комментарий будет предан огласке.
Как бы сложно все это не казалось, но сами данные можно легко сравнить с посылкой. Если Вы решили отправить посылку в Китай, или получить оттуда, Вы может отправить несколькими компаниями(Почта России, FedEx, DHL и др.), но сперва это отправление, можете принести на почту или к Вам приедет курьер, который примет у Вас посылку, проверит, все ли правильно заполнено(именно по адресации), то есть передача через человека из рук в руки. Затем автомобилем скорее всего, посылка поедет до железнодорожного вокзала или аэропорта, где уже она будет перемещена в нужный регион, хотя это может быть даже и баржа. И затем посылка после ряда перемещений через курьера или оператора в отделении будет выдана в руки получателя. То есть как видим физическое перемещение транспортом у всех служб одинаковое. Хотя можно еще голубиной почтой, но это уже редкая технология в современном мире.
Так как скорость передачи и надежность у всех видов разная, то и стоимость и безопасность тоже разная.
Подводя итог заметим, что любая связь строится сперва на физическом соединении между получателем и передатчиком. Это соединение может быть нескольких видов, но именно оно влияет на стоимость, надежность и скорость передачи данных. В следующий раз мы рассмотрим 2 уровень — логическое соединение .
Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.
Физические принципы соединения с Интернетом
Таким образом, на клиентском компьютере для работы с Интернетом достаточно иметь оборудование для соединения с соответствующей линией связи. Существуют следующие виды соединений с провайдером.
Модемное соединение (рис. 9.7). Наиболее простой и дешевый, а потому и самый популярный (по крайней мере в нашей стране) способ подключения к Интернету.
Рис. 9.7. Модемное подключение к Интернету
Устройство, позволяющее передавать данные по телефонным линиям, называется модемом.
- автоматически набирать телефонный номер;
- автоматически устанавливать связь с модемом на другом конце линии;
- преобразовывать цифровые данные в аналоговые сигналы и передавать их по линиям связи;
- принимать из линии связи аналоговые сигналы и преобразовывать их в цифровые данные (для передачи компьютеру);
- принимать и отправлять факсимильные сообщения;
- выполнять функции автоответчика.
Особенностью модемного соединения является то, что во время сеанса связи с Интернетом телефон занят. Теоретическая скорость такого соединения достигает 56 Кбит/с (реально она чаще всего равна 36 Кбит/с).
Выделенная пользовательская линия (ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line; рис. 9.8 ). В отличие от обычного, модем ADSL не преобразует сигналы, а сразу передает их по телефонной линии в цифровом виде. Достоинством этого способа подключения является то, что во время связи с Интернетом телефон остается свободным для обычного разговора. Теоретическая скорость ADSL-соединения (в направлении от провайдера к пользователю) составляет до 7 Мбит/с (реально — 1 Мбит/с).
Рис. 9.8. Подключение к Интернету через ADSL
Районные (кампусные) локальные сети — Global Ethernet (рис. 9.9). В районных (кампусных) локальных сетях выход пользователя в Интернет осуществляется через шлюз (сервер доступа). Скорость передачи информации внутри районной ЛКС теоретически может достигать 10 Мбит/с (реально — до 1 Мбит/с), а скорость работы с Интернетом — теоретически до 1 Мбит/с, а реально до 128 кбит/с.
Рис. 9.9. Подключение к Интернету через районную (кампусную) локальную сеть
Доступ к Интернету через сеть мобильной связи: GPRS (для сетей GSM) и СDМА (рис. 9.10). Особенность такого соединения — мобильный телефон во время сеанса связи с Интернетом занят. Теоретическая скорость работы для GPRS составляет до 128 Кбит/с (реально — 50—60 Кбит/с), а для СDМА — до 1 Мбит/с.
Рис. 9.10. Подключение к Интернету по каналу GPRS
Мобильный доступ (Wi-Fi; рис. 9.11). Технология Wi-Fi обеспечивает доступ в Интернет с мобильных компьютеров (ноутбуков и КПК) в пределах зоны доступа (100—300 м). Теоретическая скорость соединения — до 1 Мбит/с. Обычно этот способ подключения используется для оперативного доступа к Интернету в общественных местах (аэропорты, гостиницы, торговые центры, офисы, клубы) или в офисах крупных фирм, сотрудники которых должны при работе с Интернетом перемещаться с места на место.
Рис.9. 11. Подключение к Интернету по каналу Wi-Fi
Сеть интернет и физика
. А вообще, я как то думал о такой задаче: как пользуясь лишь програмными средствами можно синхронизировать (по Эйнштейну) два копьютера в сети.
Синхронизовать компьютер? Все зависит от точности о которой идет речь. Какая вам нужна точность? Для бытовых целей достаточно кликнуть скажем сюда: внешняя ссылка удалена
и прибавить если вы в Москве 8 часов. Есть программы которые сами это делают. Если они на двух РС то часы могут ходить с точностью до 0.1 секунды.
Если речь о точности 10^(-11)с, то сомневаюсь что компьютеры могут держать такую точность сколько нибудь заметный период времени. Здесь есть другие решения.
Чтобы обсуждать ping надо понимать как физически устроен интернет. Вот об этом и стоит поговорить.
Для начала кто знает, пусть опишет как интернет выглядит, скажем, от вашего ПК до моего ПК если я нахожусь, скажем, в Бразилии. Этому наверно учат сейчас в университетах?
Да, оптические волокна и волноводы это физически одно и тоже , с той разницей что в волноводах скорость распространения выше а дисперсия меньше, хотя пропускная способность волокна выше.
Что значит «физически» устроен Интернет?. В смысле не логически?
Ну для начала необходимо сказать, что главным и фундаментальным в распределённых вычислениях является концепция пакетов. То есть вся инфа передаётся пакетами (в рамках отдельной сетевой технологии они называются фреймы). Это позволяет одну и ту же передающую среду использовать многими машинами одновременно.
| Форум работает на скрипте © Ikonboard.com |
Современный интернет появился. благодаря развитию физики?
Интернет стал неотъемлемой частью жизни современного человека. Социальные сети, поисковики, онлайн-сервисы, мессенджеры. Кажется, что эта технология с нами вечно, хотя ещё 15 лет назад множество людей обходились даже без сотового.
Но кому или чему мы должны быть благодарны за обилие самой разной информации, для доступа к которой нужен компьютер или смартфон? Откуда пошла технология гипертекста, системы страниц, связанных ссылками?
В конце восьмидесятых продолжалось развитие физики высоких энергий. Этот раздел науки работал с взаимодействиями элементарных частиц или ядер атомов при столкновениях. Учёные просто разгоняли частицы навстречу друг другу и потом изучали сам момент лобового удара и образовавшиеся осколки. Для подобных целей использовались ядерные реакторы и ускорители, а объём полученной информации был настолько большим, что приходилось постоянно совершенствовать цифровые технологии.
Одним из основных комплексов, работающих в сфере высоких энергий, был и остаётся Европейский центр ядерных исследований или CERN. Тот самый, благодаря которому у нас есть Большой адронный коллайдер. Сотрудник Центра Тим Бернерс-Ли в 1989 году выступил с идеей системы глобальной сети документов, с помощью которых физики из разных стран смогли бы получать доступ к научной информации и следить за работой ускорителя. Сообщество высоко оценило концепцию и её техническое воплощение — текстовые файлы,которые можно изучать, переходя по ссылкам. Для работы системы понадобилась специальная программа, которую позже назвали браузером.
Спустя два года после первого публичного анонса, силами центра ядерных исследований и Бернерса-Ли появился первый в истории человечества сайт. Это была простейшая страница с информацией о гипертексте, именами авторов проекта и ссылками на нужный для работы софт.
Такая вот краткая история, как для нужд физики и учёных-ядерщиков была создана всемирная паутина, основа и самая известная часть сегодняшнего интернета. С того времени прошло много лет и теперь мы выходим в сеть не столько за научной информацией, сколько за развлекательной. И я не вижу здесь катастрофы, ведь открытия и изобретения учёных всегда служат не отдельным лицам, а всему населению Земли
Было интересно? Посмотрите другие материалы канала и подпишитесь. И не забудьте поделиться записью в социальных сетях 🙂
А ещё я пишу книги про физику и астрономию, можете ознакомиться и почитать бесплатный фрагмент или даже купить
Изображение в статье: собственный скриншот