Виды каналов передачи данных

Существуют выделенные и коммутируемые каналы.

Если между двумя абонентами установлена постоянная связь, то канал называют выделенным, или постоянным. Такой канал может быть собственным или абонируемым.

Если соединение между абонентами устанавливают каждый раз при передаче данных, то такой канал называют коммутируемым. Для таких каналов существуют три этапа передачи данных:

1. Установка соединения;

2. Собственно передачи данных;

3. Разрыв соединения после окончания передачи данных.

К достоинствам выделенного канала относятся высокая скорость передачи данных, высокое качество сигналов, отсутствие блокировок, малое время, требуемое для установки соединения между абонентами сети. К недостаткам же такого канала относят высокую стоимость передачи информации и отсутствие гибкости.

Коммутируемый канал также имеет ряд достоинств, среди них: гибкость и невысокая стоимость передачи данных. А недостатки таких каналов в том, что возможны блокировки, качество передачи невысокое, а стоимость передачи информации в случае ее большого объема, напротив, высока.

Каналы передачи данных классифицируются по направлению передачи информации на следующие виды:

Симплексные каналы – это каналы, у которых передача данных осуществляется в одном направлении (примеры: радио- и телеканалы);

Полудуплексные каналы – это каналы, у которых передача информации осуществляется в двух направлениях, но по очереди (пример: передача по шине в компьютерной сети);

Дуплексные каналы – это каналы, передача по которым осуществляется в двух направлениях одновременно. Это достигается либо использованием проводной связи (телефон), либо использованием различных частот.

По виду передаваемых сигналов каналы делятся на аналоговые и цифровые. По аналоговым каналам связи данные передаются в виде синусоидальных гармонических колебаний. Передача информации по таким каналам осуществляется за счет методов модуляции. Кодирование данных при аналоговой передаче проводят, используя следующие виды модуляции: амплитудную, частотную, фазовую. Современные протоколы передачи данных по аналоговым каналам используют также совмещенные виды модуляции.

Цифровые каналы передачи информации осуществляют в импульсном виде. При таком способе нет необходимости в преобразовании сигналов в аналоговые и обратно. При цифровой передаче данных используют разные способы кодирования. Методы кодирования должны отвечать следующим требованиям: простота, самосинхронизация, использование одного уровня напряжения, максимальное использование полосы пропускания данных.

Модель взаимодействия открытых систем

В рамках международной организации по синхронизации была разработана модель взаимодействия открытых систем – Open System of Interconnection (OSI). Эта модель представляет собой рекомендации по структурной организации сетевых подсистем. Эти рекомендации обеспечивают взаимодействие систем с разной архитектурой и разным программным сопровождением.

Эту модель часто называют семиуровневой моделью, так как она обеспечивает 7 основных уровней взаимодействия. Самый нижний уровень взаимодействия – физический. Он определяет взаимодействие с физической средой, задает механические, электрические и функциональные стандарты взаимодействия. На физическом уровне осуществляется установление соединения между абонентами, его поддержание и разрыв.

Второй уровень – канальный. Этот уровень, непосредственно взаимодействующий с физическим, отвечает за передачу отдельных кадров или фреймов в рамках одного звена данных. Канальный уровень добавляет к пакету, пришедшему от сетевого уровня преамбулу, а именно физические адреса источника и приемника информации. На этом уровне осуществляется проверка контрольного кода. Канальный уровень также отвечает за разделение среды передачи данных, то есть он определяет дисциплину захвата физического канала.

Третий уровень – сетевой. Он отвечает за пересылку пакетов информации между сетями. Сетевой уровень организуется путем создания логического канала для передачи пакетов от сети-источника в сеть-приемник. Основная функция этого уровня – маршрутизация пакетов, то есть выбор оптимального маршрута передачи информации. Существуют разные алгоритмы маршрутизации, которые учитывают загруженность каналов, их пропускную способность и другие факторы.

Четвертый уровень – транспортный. Он организует доставку сообщения от источника к приемнику. В сетях с пакетной коммутацией на этом уровне обеспечивается разбиение сообщения на пакеты и сборка пакетов в узле-приемнике.

Пятый уровень – сеансовый. Он управляет сеансом связи: обеспечивает установление, поддержание и разрыв при завершении связи. Сеанс может быть односторонним (симплексным), полудуплексным и дуплексным в соответствии с тем какой тип каналов используется для связи. В ходе сеанса связи фиксируются контрольные точки. При аварийном разрыве связи именно этот уровень обеспечивает ее восстановление и продолжение от ближайшей контрольной точки. На этом уровне также решаются вопросы контроля доступа, оплаты ресурсов за сервер и другие.

Шестой уровень – представительный. Он отвечает за форму представления данных, например, за перекодировку данных из одной систему в другую. Часто встречающийся на практике пример необходимости такой перекодировки – это обмен информацией между крупными ЭВМ и ПК. На этих двух типах вычислительных машин одни и те же символы представлены разными кодами, именно поэтому при обмене данными их приходится перекодировать.

Седьмой (высший) уровень – прикладной. Это уровень прикладных подсистем компьютерной сети. Под прикладными сетевыми подсистемами понимают группу подсистем, которая упрощает доступ к ресурсам и взаимодействие в сети.

Сетевой протокол и интерфейс

Сетевой протокол – это совокупность правил, обеспечивающая взаимодействие сетевых подсистем одного уровня. Он определяет форматы пакетов, последовательность их передачи, время ожидания ответов и т.д.

Сетевой интерфейс – это совокупность правил, определяющая взаимодействие смежных уровней в одной системе.

При передаче данных от верхних уровней к нижним к этим данным добавляются заголовки, а при движении обратно заголовки убираются. В заголовках размещают блоки информации, управляющие взаимодействием в рамках протоколов соответствующих уровней.

Данные, передаваемые на 5, 6, 7 уровнях называются сообщениями;

данные, передаваемые на 4 уровне, называются сегментами;

данные, передаваемые на 3 уровне, называются дайтограммами;

данные, передаваемые на 2 уровне, называются кадрами, или фреймами;

данные, передаваемые на 1 уровне, называются блоками битов.

Адресация в Интернете

Для того, чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли «найти друг другу», в сети Internet существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса. Каждый компьютер, подключенный к Internet, имеет свой уникальный 32-битный (в двоичной системе) IP-адрес. Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, то есть то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети.

Для обеспечения максимальной гибкости в процессе распределения IP-адресов, в зависимости от количества компьютеров в сети, адреса разделяются на три класса А, В, С. Первые биты адреса отводятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера (см. табл.):

Таблица. IP-адресация в сетях различных классов

Например, адрес сети класса А имеет только 7 битов для адреса сети и 24 бита для адреса компьютера, то есть может существовать лишь 2⁷=128 сетей этого класса, зато в каждой сети может содержаться 2²⁴=16 777 216 компьютеров.

В десятичной записи IP-адрес состоит из 4 чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от 0 до 255. например, IP-адрес может иметь такой вид: 195.34.32.11.

Достаточно просто определить по первому числу IP-адреса компьютера его принадлежность к сети того или иного класса:

Адреса класса А – число от 0 до 127;

Адреса класса В – число от 128 до 191;

Адреса класса С – число от 192 до 223.

Провайдеры часто представляют пользователям доступ в Интернет не с пос­тоянным, а с динамическим IP-адресом, который может меняться при каждом под­клю­чении к сети. В процессе сеанса работы в Интернете можно определить свой текущий IP-адрес.

Доменная система имен. Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко, и для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS – Domain Name System).

Доменные имена и IP-адреса распределяются международным координационным центром доменных имен и IP- адресов (ICANN), в который входят по 5 представителей от каждого континента. Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные – каждой стране соответствует двухбуквенный код) и административные (трехбуквенные).

Таблица. Некоторые имена доменов верхнего уровня.

России принадлежит географический домен Ru. Интересно, что давно су­ществующие серверы могут относиться к домену su (СССР). Обозначение ад­министративного домена позволяет определить профиль организации, владельца домена.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: