Вопрос. Классификация сред передачи данных

Вопрос Эволюция вычислительных систем

1) Системы пакетной обработки:

1950-ые годы – появление первых компьютеров.

Системы пакетной обработки, строились на базе мэйнфрейма - мощного и надежного компьютера универсального назначения. У пользователей перфокарты, содержащие данные и команды программ, операторы вводили эти карты в компьютер, а распечатанные результаты получали на следующий день.

- Максимизация эффективности использования вычислительной мощности

- Пренебрежение интересами пользователей

2) Многотерминальная система

- распределенный ввод-вывод данных.

- централизованная обработка.

1960-е годы появление многотерминальных систем разделения времени.

Прототип ЛВС.

Компьютер отдавался в распоряжение сразу нескольким пользователям, у каждого терминал, время реакции ВС достаточно мало.

Вычислительные сети

ВС– это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи (кабели, сетевые адаптеры, телекоммуникационное оборудование).

Классификация сетей по территориальному признаку

- LAN - MAN - WAN

Глобальные сети - Wide Area Networks (WAN).

- Передача данных на сотни и тысячи километров

- Хронологически появились первыми (50е-60е гг.)

- Эволюционировали из телефонных сетей

- Первоначально были медленными и ненадежными

Сегодня WAN:

- Представляют собой кольца или backbone

- Основная скорость 2.5 Gbit/s

- Распространены решения 10-Gbit/s, 40-Gbit/s

- Применяются сложные процедуры контроля и восстановления данных

Локальные сети - Local Area Networks (LAN).

- Сосредоточены на территории 1-2 км.

- Скорость до 10 Гбит/с

- Широкий спектр услуг

- Важнейший этап развития – становление стандартных технологий LAN: Ethernet, Token Ring, FDDI.

Городские сети - Metropolitan Area Networks (MAN)

Расстояния в несколько десятков километров

- Более дешевые по сравнению с WAN

- Скорости соединения 1-40 Gbit/s

- Используются для объединения существующих LAN и выхода в WAN

Современные тенденции

Глобальные сети близко подбираются по качеству к локальным

2) В ЛС стали использоваться коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы => возможность построения сложных сетей

Обработка несвойственной информации(голос, видео, текст)

 

Вопрос. Семиуровневая модель OSI.

Физический уровень

Физический уровень определяет электротехнические, механические, процедурные и

функциональные характеристики активации, поддержания и дезактивации физического канала между конечными системами. Спецификации физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений, синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации, максимальные расстояния передачи информации, физические соединители и другие аналогичные характеристики. Единица данных: Бит (bit)

Канальный уровень

Канальный уровень обеспечивает надежный транзит данных через физический канал. Выполняя эту задачу, канальный уровень решает вопросы физической адресации, топологии сети, линейной дисциплины (каким образом конечной системе использовать сетевой канал), уведомления о неисправностях, упорядоченной доставки блоков данных и управления потоком информации. Единица данных: Кадр (frame)

Сетевой уровень

Сетевой уровень - это комплексный уровень, который обеспечивает возможность соединения и выбор маршрута между двумя конечными системами, подключенными к разным "подсетям", которые могут находиться в разных географических пунктах.

В данном случае "подсеть" - это по сути независимый сетевой кабель (иногда называемый сегментом).

Т.к. две конечные системы, желающие организовать связь, может разделять значительное географическое расстояние и множество подсетей, сетевой уровень является доменом маршрутизации. Протоколы маршрутизации выбирают оптимальные маршруты через последовательность соединенных между собой подсетей. Традиционные протоколы сетевого уровня передают информацию вдоль этих

Маршрутов. Единица данных: Пакет (packet)

Транспортный уровень

Заботой транспортного уровня является решение таких вопросов, как выполнение надежной транспортировки данных через объединенную сеть. Предоставляя надежные услуги, транспортный уровень обеспечивает механизмы для установки, поддержания и упорядоченного завершения действия виртуальных каналов, систем обнаружения и устранения неисправностей транспортировки и управления информационным потоком (с целью предотвращения переполнения системы данными из другой системы). Единица данных: Дейтаграмма/Блок данных (datagramm)

Сеансовый уровень

Как указывает его название, сеансовый уровень устанавливает, управляет и завершает сеансы взаимодействия между прикладными задачами. Сеансы состоят из диалога между двумя или более объектами представления. Сеансовый уровень синхронизирует диалог между объектами представительного уровня и управляет обменом информации между ними. Сеансовый уровень предоставляет средства для отправки информации, класса услуг и уведомления в исключительных ситуациях о проблемах сеансового, представительного и прикладного уровней. Единица данных: Сообщение (message)

Представительный уровень

Представительный уровень отвечает за то, чтобы информация, посылаемая из прикладного уровня одной системы, была читаемой для прикладного уровня другой системы. При необходимости представительный уровень осуществляет трансляцию между множеством форматов представления информации путем использования общего формата представления информации.

Единица данных: Сообщение (message)

Прикладной уровень

Прикладной уровень - это самый близкий к пользователю уровень OSI. Он отличается от других уровней тем, что не обеспечивает услуг ни одному из других уровней OSI; однако он обеспечивает ими прикладные процессы, лежащие за пределами масштаба модели OSI. Примерами таких прикладных процессов могут служить программы обработки крупномасштабных таблиц, программы обработки слов, программы банковских терминалов и т.д.

Единица данных: Сообщение (message)

 

При продвижении пакета данных по уровням сверху вниз каждый новый уровень добавляет к пакету свою служебную информацию в виде заголовка и, возможно, трейлера (информации, помещаемой в конец сообщения). Эта операция называется инкапсуляцией данных верхнего уровня в пакете нижнего уровня

вопрос. Классификация сред передачи данных.

Под средой передачи данных понимают физическую субстанцию, по которой происходит передача электрических сигналов, использующихся для переноса той или иной информации, представленной в цифровой форме.

- Естественная среда - это существующая в природе среда – Не естеств. – специально созданная(кабели и т.п)

Естественные среды

- Атмосфера Наибольшее распространение в качестве носителей данных в атмосфере получили электромагнитные волны.

- Радиоволны - электромагнитные волны с частотой меньше 6000 ГГц (с длиной волны больше 100 мкм).

- Инфракрасное излучение и видимый свет(лазер)

Искусственные среды Основные виды кабелей: волоконно-оптический (fiber), коаксиал (coaxial) и витая пара (twisted pair). При этом и коаксиал и витая пара для передачи сигналов используют металлический проводник, а волоконно-оптический кабель - световод, сделанный из стекла или пластмассы.

Коаксиальный кабель

Важное достоинство - его способность передавать в один и тот же момент множество сигналов. Каждый такой сигнал называется каналом. Все каналы организуются на разных частотах, поэтому они не мешают друг другу. Он обладает широкой полосой пропускания; это означает, что в ней можно организовать передачу трафика на высоких скоростях. Он также устойчив к электромагнитным помехам и способен передавать сигналы на большое расстояние.

Витая пара

Кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание осуществляется для уменьшения внешних наводок.

Преимущества: более тонкий,более гибкий, проще устанавливать, недорог.

Недостатками: сильное воздействие внешних электромагнитных наводок, возможность утечки информации,

сильное затухание сигналов.

- неэкранированная витая пара (UTP)

САТ5(полоса частот 100 МГц) - 4пары, до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4-х пар, является самым распространённым сетевым носителем, использующимся в компьютерных сетях до сих пор.

- экранированная витая пара (STP)

- фольгированная витая пара (FTP)

- фольгированная экранированная витая пара (SFTP)