15. Архитектура информационных сетей. Факсимильная передача информации. Электронная почта Телеконференции.

Факсимильная передача информации относится к главной составляющей новой информационной технологии - электронной почты, поэтому желательно познакомиться с современным состоянием систем этого вида передачи информации.  Метод факсимильной передачи не является новым, однако реализация его на современном технологическом уровне позволяет существенно раздвинуть рамки и масштабы его применения как средства информационного обмена между людьми. Название происходит от fac simile, т. е. “сделай подобное”. Факсимильная система обеспечивает передачу документальной информации любого типа: тексты, газеты, рукописи, графики или фотографии - при полной автоматизации процессов передачи и приема. Главное достоинство метода состоит в том, что передается точное изображение оригинала, т. е. обеспечивается полное соответствие расположения каждого элемента изображения оригиналу. 

Остановимся на методе передачи неподвижного изображения по каналам связи. Он мало чем отличается от телевизионного. Разница состоит лишь в том, что в телевидении для передачи движущихся изображений необходима быстрая передача элементов изображения, скорость которой определяется выбором такой частоты смены кадров, которая была бы незаметной для человеческого глаза. Известно, что смена кадров 25-30 раз в секунду воспринимается человеком как плавная смена. При факсимильной передаче нет принципиальных требований к скорости передачи изображения и она определяется скорее экономическими соображениями.  В передающей части факсимильного аппарата световой луч просматривает (сканирует) неподвижное изображение и образует на полупроводниковой пластине его электростатическую копию. Каждой точке электростатического изображения оригинала соответствует электрический сигнал. В результате процессов кодирования он преобразуется в последовательность импульсов - кодовую комбинацию - и передается по каналу связи после осуществления соответствующей модуляции. На приемной стороне процесс происходит в обратной последовательности: демодуляция, декодирование, преобразование кодовой комбинации в отсчет изображения и, наконец, преобразование электрического сигнала в точку изображения соответствующей яркости и цвета на бумаге.  Таким образом, факсимильный аппарат представляет собой комплекс механических, оптических и электронных устройств для передачи неподвижных изображений по каналам связи. Названные нами операции постоянно совершенствуются с помощью новых технологических процессов и устройств. Особенно это относится к операциям считывания и записи изображения.  Заметим, что в основе фототелеграфа - предшественника факсимильной связи - лежал принцип разложения знаков изображения в растр и воспроизведение их в месте приема на фотографической галогенидосеребряной бумаге. Затем уже возникли так насыпаемые “сухие”, без применения серебра способы записи на бумаге электрических сигналов.  Применение и аппаратуре факсимильной связи интегральных схем, микропроцессоров, приборов с зарядовой связью, лазеров, новых способов печати, устройств высокоскоростной развертки быстрого сканирования позволило значительно улучшить характеристики и существенно расширить области применении факсимильных аппаратов. Так, согласно одному из существующих факсимильных способов записи электрический сигнал преобразуется и световой, который затем воздействует на светочувствительную бумагу, а ее проявление происходит на основе принципа ксерографии или электронной фотографии. Другой способ позволяет осуществить запись чернилами на открытой для света бумаге с помощью электромеханических устройств. Широко распространены методы записи, использующие, например, простую бумагу и электропроводящие чернила. Для считывания изображений применяется лазерный луч.  Факсимильные аппараты в соответствии с рекомендациями МККТТ классифицируются по четырем группам. К первой группе относятся аппараты, в которых используются простые технические решения, т. е. барабанная развертка, контактная запись на простую бумагу и др. Время передачи формата изображения А4 обычно составляет 3 мин. Аппараты второй группы имеют время передачи примерно такое же, но более высокую разрешающую способность - порядка четырех линий на один миллиметр. В аппаратах первой и второй групп применяется аналоговая (амплитудная или частотная) модуляция сигналов и передаются они по телефонным каналам.  В аппаратах третьей и четвертой групп применяется цифровая модуляция и сигналы передаются по каналам передачи данных. Время передачи стандартного формата А4 составляет менее одной минуты. Скорость передачи факсов факс-модемами возросла до 33600 бит/c.  Факсимильную передачу удобно комбинировать с передачей речи в цифровой форме, для которой требуется скорость передачи 64 кбит/с. Цифровой канал в этом случае можно использовать либо попеременно, либо передавать одновременно речь со скоростью 56 кбит/с и изображения со скоростью 8 кбит/с. Для передачи речи и факсимильно цифровому каналу со скоростью 64 кбит/с необходимо обеспечить интерфейсную связь между терминалом и сетью. Необходимые инструкции содержатся в рекомендациях МККТТ Х.20, Х.20 бис, X.21 бис, Х.25 и V.25, V.34 и др. 

При преобразовании сигналов изображения в цифровую форму факсимильный аппарат вписывается в общую схему передачи данных. На рис. 19 показана передача различного вида информации, объединение которой в групповой сигнал производится статистическим мультиплексором. Он позволяет объединить в сеть оконечные устройства различного типа - терминалы, компьютеры, факсимильные аппараты, телекс и т. п. Смысл статистического мультиплексора состоит в динамическом распределении частотных и временных каналов с целью максимального использования выделенной для системы в целом полосы частот.  Относительно эффективности применения факсимильной связи следовало бы заметить, что наибольшие затраты испытывает пользователь при низкоскоростной факсимильной связи, когда неэффективно используется довольно дорогостоящий телефонный канал, особенно если линия связи протяженная. Высокоскоростные факсимильные аппараты обеспечивают сравнительно низкую стоимость передачи информации, но при этом стоимость аппарата существенно превышает стоимость низкоскоростного аппарата.  Что касается перспектив развития средств факсимильной связи, следует обратить внимание на неразрывную связь между развитием средств факсимильной связи и электронной почты, получившей в последнее время широкое признание. Обычно появление одного новшества вызывает рождение или совершенствование другого. В то же время наличие таких широкополосных цифровых линий связи, как спутниковые и оптические, вызывает желание разработчиков факсимильных аппаратов переходить к выпуску высокоскоростных аппаратов с цифровой записью изображений. Это привело к созданию мобильных телефонов, сочетающих в себе телефон, факс, записную книжку и, наконец, доступ в Internet с использованием графического интерфейса, выводимого на встроенный в аппарат жидкокристаллический экран.  Основные усилия, направленные на совершенствование факсимильной связи, концентрируются на трех направлениях: достижение высокоскоростной передачи изображений, повышение качества передаваемой информации, осуществление передачи и приема в автоматическом режиме.  Сеть Internet  Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет десятки миллионов абонентов в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой.  Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределеного доступа к ресурсам. Около двух лет назад были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам, электронным архивам.  Internet, служившая когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире. 

Информационные ресурсы сети Интернет: электронная почта, телеконференции, файловые архивы. Всемирная паутина.      Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами (услугами). В настоящее время услугами Интернета пользуются несколько сотен миллионов человек.      Электронная почта. Электронная почта — наиболее распространенный сервис Интернета, так как она является исторически первой информационной услугой компьютерных сетей и не требует обязательного наличия высокоскоростных и качественных линий связи.      Любой пользователь Интернета может получить свой «почтовый ящик» на одном из почтовых серверов Интернета (обычно на почтовом сервере провайдера), в котором будут храниться передаваемые и получаемые электронные письма.      Чтобы электронное письмо дошло до адресата, оно, кроме текста послания, обязательно должно содержать электронный адрес получателя письма.      Адрес электронной почты записывается по определенной форме и состоит из двух частей:      имя_пользователя@имя_сервера      Имя_пользователя имеет произвольный характер и задается самим пользователем; имя_сервера жестко связано с выбором пользователем сервера, на котором он разместил свой почтовый ящик.      Например, имя почтового сервера компании МТУ-Интел — mtu-net.ru. Соответственно имена почтовых ящиков пользователей будут иметь вид:      username@mtu-net.ru      Чтобы отправить электронное письмо, отправитель должен подключиться к Интернету и передать на свой почтовый сервер сообщение. Почтовый сервер сразу же отправит это письмо через систему почтовых серверов Интернет на почтовый сервер получателя, и оно попадет в его почтовый ящик.      Однако получатель получит письмо только после того, как соединится с Интернетом и «скачает» почту из своего почтового ящика на собственный локальный компьютер.      Телеконференции. В Интернете существуют десятки тысяч конференций или групп новостей (news), каждая из которых посвящена обсуждению какой-либо проблемы. Любой конференции выделяется свой почтовый ящик на серверах Интернета, поддерживающих работу этой телеконференции.           Пользователи могут посылать свои сообщения на любой из этих серверов. Серверы периодически синхронизируются, т. е. обмениваются содержимым почтовых ящиков телеконференций, поэтому материалы конференций в полном объеме доступны пользователю на каждом таком сервере.      Принцип работы в телеконференциях мало чем отличается от принципа работы с электронной почтой. Пользователь имеет возможность посылать свои сообщения в любую телеконференцию и читать сообщения, посланные другими участниками.       Файловые архивы. Большое количество серверов Интернета содержат файловые архивы. Программное обеспечение, размещаемое на таких серверах, можно разделить на две большие группы: свободно распространяемое программное обеспечение freeware и условно бесплатное программное обеспечение shareware.          Многие производители программного обеспечения и компьютерного оборудования заинтересованы в широком бесплатном распространении программного обеспечения. К таким программным средствам можно отнести новые недоработанные (бета) версии программных продуктов, драйверы к новым устройствам или улучшенные драйверы к уже существующим и т. д.          В рекламных целях на файловых серверах фирмы часто размещают также условно бесплатное программное обеспечение (программы с ограниченным сроком действия или программы с ограниченными функциональными возможностями).       Для работы с серверами файловых архивов можно использовать браузеры, однако удобнее пользоваться специальными программами, которые называются менеджерами загрузки файлов.        Всемирная паутина. Всемирная паутина — это десятки миллионов серверов Интернета, содержащих Web-страницы, в которых применяется технология гипертекста.       Всемирная паутина — это вольный перевод английского словосочетания World Wide Web, которое часто обозначается как WWW или Web. В основу этой технологии положена технология гипертекста, распространенная на все компьютеры, подключенные к сети Интернет. Суть технологии гипертекста состоит в том, что текст структурируется, т. е. в нем выделяются слова-ссылки. При активизации ссылки (например, с помощью щелчка мышью) совершается переход на фрагмент текста, заданный в ссылке.          Чтобы начать путешествие по Всемирной паутине, необходимо подключиться к Интернету и запустить какой-нибудь браузер. После загрузки начальной (домашней) страницы можно поступать различными способами:      • воспользоваться ссылками загруженной Web-страницы браузера          • в строку Адрес ввести адрес (URL) интересующей Web-страницы;      • работать с «закладками» Web-страниц.