Реферат: Технологии создания сетей
передатчик должны иметь согласованные схемы контроля паритета. С помощью
паритетных схем контроля ошибок нельзя обнаружить искажений символа,
связанных с множественной инверсией битов, не приводящей к нарушению четности.
[5]Итоги рассмотрения асинхронного типа передачи.
[5]Ниже приведены некоторые достоинства и недостатки асинхронного типа
передачи данных.
[5]Преимущества:
- устоявшаяся, несложная технология;
- недорогое оборудование (по сравнению с синхронным типом передачи), поскольку
для взаимодействия приемника и передатчика не требуется отдельных управляющих
сигналов.
[5]Недостатки:
- накладные расходы на передачу каждого символа составляют 20-30% ( Старт-
стоповое обрамление и бит паритета);
- множественное искажение битов символа может сделать бесполезным
применение паритетной схемы контроля ошибок;
- Низкая скорость передачи (по сравнению с возможностями синхронной передачи).
[КС 8-22]
[5]Синхронная передача
[5]Для некоторых приложений, таких как передача содержимого дисковых файлов,
необходимым является обеспечение возможности транспортировать большие блоки
данных. Передача больших блоков данных более эффективно осуществляется
методом синхронной передачи.
Синхронная передача может выполняться как в бит-ориентированном режиме, так
и в байт-ориентированном (символьном) режиме. Обычно данные буферизируются и
передаются в виде сообщения (кадра) в отличие от асинхронного типа передачи,
когда осуществляется транспортировка отдельно каждого символа. Поскольку
сообщение передается в виде блока, на приемной и передающей сторонах
синхросчетчики должны поддерживаться в синхронном состоянии. Это достигается
двумя способами:
- постоянной передачей отдельного синхронизирующего сигнала;
- применением самосинхронизирующего сигнала.
Каждый блок данных начинается с одного или более контрольных символов (обычно
называемых СИН), имеющих типичный размер 8 бит. Контрольные символы
распознаются приемником и воспринимаются как сигнал к началу приема данных.
Хотя все это похоже на асинхронный тип передачи, напомним, что контрольные
символы входят в обрамление целого блока данных.
Широко распространенным методом синхронной передачи является двоичная
синхронная передача в режиме полудуплекса в символьном виде, реализованная
фирмой IBM в синхронном протоколе передачи данных. Этот протокол имеет
ссылочное название протокол двоичной синхронной передачи и двоичного
синхронного управления, сокращенно - вisync или ВSC.
Бит-ориентированная синхронная схема передачи данных является более
эффективной, чем байт-ориентированная. Протоколы HDLC (High Level Data Link
Control) и SDLC (Synchronous Data Link Control) являются двумя наиболее
известными методами бит-ориентированной синхронной передачи данных. Оба
протокола подробно обсуждаются в последующих разделах.
[5]Контроль ошибок
[5]Как и в случае асинхронной передачи, синхронный метод передачи может
осуществлять обнаружение ошибок. Для этого часто используется
метод CRC (Cyclie-Redundancy Check). В методе CRC
блок данных обрабатывается в соответствии с некоторым алгоритмом, результат
вычислений зависит от содержимого блока данных. Результат вычислений
(контрольная сумма, называемая CRC) пристыковывается к блоку данных до
момента его передачи в линию. На приемной стороне с помощью того же алгоритма
получается результат, который сравнивается с принятой контрольной суммой CRC.
При несовпадении результата с контрольной суммой считается, что кадр был
искажен в ходе передачи. Метод CRC менее уязвим в случае множественной
инверсии битов, чем большинство методов фиксации ошибок при асинхронном типе
передачи данных.
[КС 8-23]
[5]Итоги рассмотрения синхронного типа передачи.
[5]Ниже приведены некоторые достоинства и недостатки синхронного типа
передачи данных.
[5]Преимущества:
- более эффективный;
- большие возможности организации передачи на высоких скоростях;
- улучшенный метод контроля ошибок.
[5]Недостаток:
- требуется более сложное и дорогое оборудование.
[1]Итоги
[5]Передающая среда может быть ограниченой или неограниченной. Три наиболее
известные ограниченные среды передачи данных - это витая пара, коаксиальный
кабель и оптическое волокно. Они отличаются по скорости передачи данных,
устойчивости к EMI, затуханию сигнала, стоимости и по целому ряду других
характеристик. Волокно является наиболее скоростным, однако наиболее дорогое.
Витая пара наиболее широко применима и является наименее дорогой средой.
Неограниченные среды используются для передачи информации в тех случаях,
когда затруднена прокладка физических проводных трактов связи.
Как в ограниченой среде, так и в неограниченной среде применяются различные
режимы передачи данных. Режимы позволяют вести однонаправленную,
двунаправленную попеременную и двунаправленную одновременную передачу данных.
Причем двунаправленная одновременная передача является наиболее гибкой, но
вместе с тем и наиболее дорогой схемой.
Передача может быть синхронной и асинхронной. Асинхронная передача
обеспечивает посимвольную передачу данных в то время, как синхронная
оперирует с целыми блоками информации. Асинхронная передача применяется там,
где символьный трафик носит нерегулярный характер. Синхронная передача
обычно выполняется с большей скоростью.
[КC 8-24]
[1]Упражнение 8
[5]1. Вы консультант. Вопрос связан с развертыванием сети передачи данных для
вновь создаваемой фирмы. Инженерное отделение располагается в здании А, все
другие - в здании В, отстоящем от первого на расстоянии 50 футов (около 15
метров). Каждое здание оснащено большими ЭВМ. Президент компании сообщил
вам, что обе ЭВМ должны быть связаны коммуникациями друг с другом.
Единственная информация, которой вы располагаете это то, что не существует
никакой коммуникационной среды между зданиями, за исключением, телефонной
связи.
Основываясь на предшествующей информации, напишите ваши рекомендации в
отношении применения следующих типов передающей среды:
А. Кабель ТР (витая пара);
В. Микроволновая или лазерная связь;
С. Коаксиальный кабель.
2. Министр Связи Адравы, страны с неровным ландшафтом и малой плотностью
населения, расположенной в Средиземноморье, решает обучить все население
второму языку. Жители Адравы имеют возможность выбора между русским,
китайским и английским языками. Введение обучения в школах по всей стране
непрактично, поскольку численность обучающихся в классах не оправдывает
затраты на содержание учителей и т.д. Министр решил применить телевидение
для достижения своей цели.
Вы - помощник Министра. Что бы вы посоветовали Министру по поводу пригодности
каждой из следующих коммуникационных сред для передачи телевизионных
программ?
А. Оптоволоконный кабель.
В. Спутниковая связь.
С. Кабель ТР (витая пара).
[КС 8-25]
[5]3. Проставьте в начале каждой строки, описывающей коммуникационную систему,
соответствующие буквы, обозначающие способы передачи данных.
А. Симплекс.
В. Полудуплекс.
С. Дуплекс.
------ СВ-радио.
------ Глобальные сети.
------ Исполнение любимого вами хита.
------ Оживленный разговор с другом.
4. Почему при асинхронном режиме передачи данных необходимы стартовые и
стоповые биты?
[КС 8-26]
[ Топологии ]
[0]Раздел 9.[2]Топологии
[1]Цели
[5]В результате изучения данного раздела вы сможете определять
наиболее общие сетевые топологии, их ключевые характеристики и
сферы применения.
[1]Введение
[5]Топология сети может быть определена как на физическом уровне, так и на
логическом. Физическая топология определяется реальным распределением в
пространстве сетевого оборудования. Логическая топология описывает направления
потоков данных в сети. Существует много сетевых топологий. Наиболее широко
используемые виды топологии сети перечислены ниже:
- ячеистая (Mesh);
- звезда (Star);
- шина (Bus);
- кольцо (Ring);
- гибридная (Hybrid).
Топология обычно рассматривается совместно с соответствующими методами
доступа. В данном учебнике эти две темы разделены, методы доступа
рассматриваются в следующе разделе.
[КС 9-1]
[ Линии точка-точка и многоточка ]
[ Точка-точка Многоточка ]
[ к рис. на стр. 9-2 (в поле рисунка)]
[1]Основные типы сетевых архитектур
[5]Ранние сети ЭВМ состояли из множества линий типа точка-точка и многоточка.
По сей дей указанные типы линий являются фундаментальными элементами
современных сетевых архитектур.
Линия точка-точка представляет собой непосредственное соединение между двумя
устройствами (узлами). Одним из примеров такого соединения является
непосредственное подключение персональной ЭВМ к печатающему устройству.
Другой наиболее распространенный пример - подключение терминала к процессору
переднего фронта большой ЭВМ. И, наконец, еще один пример подключения с помощью
линии точка-точка - это связь между двумя микроволновыми антеннами.
Линия многоточка обеспечивает связь между тремя и более узлами. Многоточечные
линии традиционно использовались для обеспечения связи одного "ведущего"
узла (master) с "подчиненными" узлами (slaves). Таким образом подключались
многочисленные терминалы к связным процессорам переднего фронта. В современных
локальных сетях многоточечные линии связывают большое количество устройств,
формируя образования в виде шин или деревьев.
Линии точка-точка отличаются от линий многоточка тем, как в них используется
полоса пропускания. В многоточечной линии полоса пропускания разделяется
между ее узлами. В линии точка-точка вся полоса пропускания выделяется для
передачи данных между двумя узлами. Поэтому в линиях точка-точка отсутствуют
накладные расходы на обеспечение адресации узлов в отличии от многоточечных
линий.
[КС 9-2]
[ Ячеистая топология ]
[ к рис. на стр. 9-3 (в поле рисунка)]
[1]Ячеистая топология
[5]Классические ячеистые сети (полносвязные) образуются линиями точка-точка
между всеми узлами сети. На практике, однако, такая классическая архитектура
не применяется из-за целого ряда проблем. Во-первых, каждое устройство (узел)
должно быть оборудовано интерфейсами для связи со всеми другими устройстами.
Во-вторых, требуется огромное количество кабеля для создания большой сети
(с большим количеством узлов). В-третьих, нерационально используется сетевая
полоса пропускания. Полоса пропускания сети используется в полной мере тогда,
когда каждый узел сети ведет постоянную передачу данных со всеми другими
узлами. Тем не менее данный вид сетевой топологии широко применяется в сетях,
объединяющих ЭВМ, но в вариантах, подобных тому, который изображен в нижней
части рисунка на данной странице учебника.
[КС 9-3]
[ Звезда ]
[ Hub ]
[ Активный Пассивный ]
[ к рис. на стр. 9-4 (в поле рисунка)]
[1]Звезда
[5]В звездообразных сетях каждое устройство подключается к некоторой
центральной точке с помощью линий точка-точка. Центральную точку называют
по-разному: или концентратор, или мультипорт, или "hub". Центральная
точка может быть "пассивной", "активной" или "интеллектуальной". Пассивный
концентратор связывает электрически все направления (лучи) звезды таким
образом, что весь трафик данных становится доступным всем подключенным
узлам. При этом не выполняется никакой регенерации сигналов. Каждый узел
должен самостоятельно выделять и отсеивать данные, предназначенные для
других узлов. Активный концентратор подобен пассивному за исключением того,
что в нем выполняется регенерация сигналов. Еще более "активными" участниками
процесса передачи данных являются интелектуальные концентраторы, которые
наряду с поддержкой регенерации сигналов реализуют соответствующий канальный
протокол, а также исполняют процедуры выбора пути (при отказах каналов) и
процедуры управления подсетью связи.
Звездообразная подсеть связи довольно проста в эксплуатации, поскольку вся
информация проходит через центральную точку, где она может быть собрана и
проанализирована. Звездообразные подсети могут объединяться в гибкие
иерархические структуры, позволяющие оптимально распределять информационные
потоки.
С другой стороны, в зависимости от того, где располагается концентратор, для
создания звездообразной сети может потребоваться большее количество кабеля,
чем в случае других типов подсетей. Кроме этого, выход из строя концентратора
парализует работу сети.
Телефонные системы являются примером звездообразной сети с активными
концентраторами. В телефонной системе концентраторы выполняют роль
коммутаторов, которые устанавливают и разьединяют физические соединения.
Детальное обсуждение телефонной системы приведено в последующих разделах.
Примерами сетей со звездообразной топологией являются сети StarLAN и 10BASET.
[КС 9-4]
[ Шина ]
[ к рис. на стр. 9-5 (в поле рисунка)]
[1]Шина
[5]Под шинной топологией подразумевается линейная передающая среда, к которой
непосредственно подключаются все узлы сети. Шина оборудуется специальными
терминаторами, размещаемыми на обоих концах передающей среды.
Для создания шины требуется минимальное количество кабеля, поскольку
шина подводится по существу прямо к каждому узлу сети. В отличие от
звезды шина не имеет центральной распределительной
точки, поэтому затрудяется поиск и исправление неисправностей.
Примерами сетей, имеющих шинную топологию, являются сети Token Bus и
Ethernet.
[КС 9-5]
[ Кольцо ]
[ Оконечное устройство ]
[ пользователя ]
[ (типовое) ]
[ Интерфейсное устройство]
[ (типовое) ]
[1]Кольцо
[5]Название говорит само за себя, кольцо создается линиями точка-точка,
соединяющими повторители, образуя замкнутый круг. Повторители дублируют
передаваемые сигналы так, что искажение сигналов становится минимальным.
Примером сети, имеющей тоиологию кольца, является сеть FDDI (Fiber
Distributed Data Interface). Подробно сеть FDDI рассматривается позднее.
[КС 9-6]
[ Гибридная топология ]
[ Пассивная звезда ЭВМ ]
[ Процессор ]
[ переднего края ]
[ Активная звезда ]
[ к рис. на стр. 9-7 (в поле рисунка)]
[1]Гибридная топология
[5]Гибридные сети являются сетями, обьединяющими различные подсети связи,
которые имеют различные топологии. Например, в глобальных сетях линии
точка-точка используются для соединений подсетей типа кольцо или звезда.
Гибридная топология широко применяется на практике, поскольку глобальные
сети создаются на основе локальных сетей, включаемых в состав региональных.
Большие мировые сети являются лучшими примерами гибридных топологий.
Примерами таких сетей могут служить Internet, Usenet, NSFnet и многие
другие частные сети.
[1]Итоги
[5]Топология определяет физическую организацию сети и ее узлов. Наиболее
известными являются шинная, кольцевая и звездообразная топологии, хотя
существуют и другие. Каждая топология обладает достоинствами и недостатками в
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42
