3. Сети с коммутацией пакетов.
Телефонная и телексная связь – это сети с коммутацией каналов. Если канал задействован в линию между двумя терминалами, то он не освободится, пока не закончится сеанс связи. Для передачи данных это неэффективно, т.к. канал может быть слабо загружен и, в принципе, через него можно было бы передавать информацию между двумя другими парами терминалов. Именно такая идея заложена в основу сетей с коммутацией пакетов. Такая сеть работает следующим образом:
Информация режется на пакеты, установленного максимального размера, при чем в листе с данными в пакет обязательно включается некоторая служебная информация.
К каждому узлу сети может сходиться много каналов, приходящий в узел пакет сначала запоминается в нем, хранится в узле при необходимости, а затем отправляется дальше по одному из каналов в зависимости от конечного терминала.
В конечном терминале пакеты снова собираются. Узлы работают как переключатели и называются центрами коммутации пакетов.
Для различных терминалов за счет этого и достигается эффективное использование каналов. Все происходит так, как будто один физический канал заменяется несколькими логическими или виртуальными.
Впервые сеть с коммутацией пакетов была внедрена в 1969 г. в США. Особенностью пакетной передачи информации является также высокая степень защищенности информации от несанкционированного просмотра.
Пакеты выпускают по разным маршрутам и даже в произвольной последовательности, что крайне затрудняет их перехват.
4. Асинхронный и синхронный последовательный обмен данными.
В обоих случаях данные пересылаются порциями, причем содержащими служебные биты, которые являются неизбежными накладными расходами.
Порции эти называются кадрами. В обоих режимах обмена временной интервал между кадрами произвольный. Но в асинхронном режиме пауза ничем не заполнена и совершенно произвольна, а также может быть не кратна времени прохождения одного бита.
В синхронной передаче пауза заполнена потоком специальных синхросимволов, поэтому промежуток кратен времени прохождения.
В асинхронном обмене данные посылаются порциями в 1 символ, которые обрамляются start-м и stop-м битом.
Для распознавания битов в кадре должна быть известна скорость передачи и число битов в символе. Эти условия устанавливаются перед началом обмена. Достоинство асинхронной передачи заключается в простой аппаратной реализации, не требуется синхронизирующее устройство. Недостаток: низкая скорость, связанная с большой долей служебных битов, поэтому такой вид передачи применяют на невысоких скоростях.
В синхронном режиме используется высокоточный тактовый генератор, причем на обеих сторонах. Передаются биты в строго определенный момент и принимаются соответственно.
Синхронизация происходит в момент действия синхрофлагов, что дает возможность размещать в кадр много символов без разделяющих бит между ними. В результате уменьшается относительная часть служебных битов и возможна безошибочная передача на более высоких скоростях. Пауза синхронной передачи может вообще отсутствовать, т.е. флаг конца кадра может одновременно являться флагом начала следующего кадра.
В асинхронной передаче этого быть не может. Длина кадров может динамически меняться. Если качество линии хорошее, то их выгодно делать большими. Если качество плохое, то целесообразнее делать короче, т.к. при этом упрощается их повтор.
Синхронизация может осуществляться по той же линии, по которой передаются данные. Но при передаче на близкие расстояния, для синхронизации целесообразно использовать отдельную синхронизирующую физическую линию в многожильном кабеле. В таком случае по этой линии передаются синхронизирующие биты, генерируемые параллельно.