19. Методы передачи информации

Существует два метода передачи информации по среде передачи –цифровой и аналоговый. В соответствии с этими методами все сети передачи данных делятся на два класса:

– узкополосные сети (Baseband network);

– широкополосные сети (Broadband network).

Узкополосные сети. При цифровом, или узкополосном методе передачи данные по сети передаются в их естественном виде на единой частоте. Схема передачи информации в таких сетях изображена:

Узкополосные сети обладают следующими основными характеристиками:

• в каждый момент времени разрешена только одна передача, поэтому в каждый момент времени только два сетевых пользователя используют среду передачи;

• позволяют иметь высокую скорость передачи;

• позволяют передавать только цифровые данные;

• имеют ограниченную длину кабеля;

• имеют меньшую стоимость по сравнению с широкополосными;

• просты в установке, легко реконфигурируемы.

Подавляющее большинство локальных сетей являются узкополосными (Ethernet, Arcnet, IBM Token Ring Network и др.).

Широкополосные сети. При аналоговом, или широкополосном методе передачи используется принцип частотной модуляции, позволяющий нескольким потребителям одновременно передавать информацию на разных частотах (каналах) по одному и тому же кабелю. Схема передачи информации в таких сетях:

Широкополосные сети обладают следующими основными характеристиками:

• позволяют вести несколько одновременных передач без взаимных коллизий;

• позволяют передавать большое количество информации;

• поддерживают более длинные расстояния;

• позволяют передавать не только цифровые данные, но и звук, видеоизображения;

• относительно дороги, используют специфическое оборудование;

• более сложны в эксплуатации и реконфигурации, чем узкополосные сети. При передаче/приеме информации каждый частотный канал использует свой собственный модем.

Широкополосные сети используются в очень специфических системах (например, если по сетевому кабелю необходимо передавать не только цифровые данные, но и звук и видеоизображения). Такие сети дороги и используют специальную технику кабельного телевидения.

20. Методы доступа

В связи с тем, что передача является единым и общим ресурсом переноса информации для всех узлов сети, необходим некий регламент или совокупность правил, по которым узлы будут иметь доступ к этому общему ресурсу. Такой метод называется методом доступа. Методы доступа можно разделить на два класса:

– детерминированный;

– недетерминированный.

При детерминированном методе доступа передающая среда распределяется между узлами с помощью специального управляющего механизма, гарантирующего передачу данных узла в течение достаточно малого интервала времени.

Наиболее известными детерминированными методами доступа в ЛВС являются:

–Метод опроса используется чаще всего (но необязательно) в звездообразных сетях, так как он базируется на наличии центрального узла сети.

При этом методе узел сети получает к ней доступ по следующим правилам:

– все узлы сети могут осуществлять передачу информации только тогда, когда получат разрешение от центрального узла;

– центральный узел последовательно опрашивает каждый периферийный узел на наличие у него информации для передачи;

– если у опрашиваемого в данный момент узла есть информация для передачи, он извещает об этом центральный узел;

– в ответ на заявку передачи центральный узел предоставляет станции монопольное право на использование среды передачи

– Метод передачи права используется в сетях кольцевой топологии (IBM Token Ring Network), шинной топологии (ARCnet-Bus), звездообразной топологии (ARCnet-STAR). Этот метод основан на последовательной циркуляции в сети специального пакета, называемого маркером (Token), который регламентирует право передачи в сети. Маркер имеет два состояния: "свободно" и "занято" и циркулирует по кругу от узла к узлу.

– Метод кольцевых слотов используется только в кольцевых топологиях. В отличие от метода передачи права, данный метод разрешает одновременную передачу информации по сети более чем одному узлу. При этом методе вместо одного маркера в сети циркулирует некоторое количество слотов (обычно от 2 до 8) фиксированной длины. В отличие от управляющего маркера, к одному такому слоту можно присоединить очень ограниченное количество информации (как правило, от 8 до 32 байт). Каждый слот, так же, как и маркер, имеет два состояния: "свободно" и "занято".

При недетерминированном (или случайном) методе доступа все узлы сети функционируют в режиме конкуренции за среду передачи. Наиболее распространенным недетерминированным методом доступа является множественный метод доступа с контролем несущей частоты и обнаружением коллизий – CSMA/CD. При этой разновидности протокола узел, который хочет передать данные, ожидает освобождения сети, но после этого передает не сами данные, а специальный сигнал (Intention), извещающий другие станции о его намерении передавать информацию. Если в сети нет искажения этого сигнала (что устанавливает прослушивание), значит, он воспринят другими станциями и можно без помех передавать данные. Таким образом, при этом методе возможна коллизия только специальных сигналов, а не информационных пакетов.