
- •Конспект лекций вычислительные системы, сети и телекоммуникации
- •1. Сети
- •1.0. Введение
- •1.1. Понятие компьютерной сети
- •1.2. Классификация вычислительных сетей
- •1.3. Системы передачи данных
- •1.4. Методы коммутации
- •1.5. Организация функционирования сети
- •1.6. Передача данных
- •1.7. Протоколы передачи данных нижнего уровня. Управление доступом к передающей среде
- •2. Телекоммуникационные системы
- •2.1. Основные сведения о телекоммуникационных системах
- •2.1.1. Разные формы представления сигнала
- •2.1.2. Сигналы, данные, передача
- •2.1.3. Взаимосвязь пропускной способности канала и его полосы пропускания
- •2.1.4. Сигналы с ограниченной полосой пропускания
- •2.1.5.Среды передачи
- •Магнитные носители
- •Витая пара
- •Коаксиальные кабели
- •Оптоволокно
- •Беспроводная связь
- •2.2. Коммутация в сетях
- •2.3. Маршрутизация пакетов в сетях
- •2.4. Методы защиты от ошибок
- •3. Локальные вычислительные сети
- •3.1.Типы и характеристики лвс
- •3.2. Методы доступа к передающей среде в лвс
- •3.3. Сетевое оборудование лвс
- •3.4 .Управление локальными сетями
Конспект лекций вычислительные системы, сети и телекоммуникации
1. Сети
1.0. Введение
Рассмотрим модель компьютерной системы передачи данных (КСПД).
КСПД – это коммуникационная система, представленная на схеме:
Под источником понимается, как правило, компьютер, располагающий некоторыми ресурсами (данные, программы, аппаратура). Приемник – это так же компьютер, который формирует запрос к источнику на доступ к ресурсам. Взаимодействие источника и приемника осуществляется через среду передачи данных (СПД) – канал связи, точнее, через физическую линию связи (проводную или беспроводную). Механизм обратной связи позволяет идентифицировать факт получения приемником доступа к ресурсам источника.
При передачи данных от источника к приемнику необходимо преобразовать информацию в ту форму, которая приемлема для передающей среды. Например, компьютерно-читаемую информацию (биты данных), необходимо преобразовать в электрические сигналы, в случае, если, например, в качестве СПД используется телефонная линия связи. Для достижения данной цели КСПД снабжается дополнительными устройствами: кодирующим (К) и декодирующим (Д) устройствами. Кодирующие устройство предназначено для преобразования компьютерно-читаемой информации в физические сигналы. Декодирующее устройство осуществляет обратную функцию: восстанавливает информацию из полученных сигналов. Как правило, К и Д являются субэлементами источника и, соответственно, приемника. В качестве примера кодирующего/декодирующего устройства можно привести модем, который является промежуточным звеном между компьютером и телефонной линий связи.
Для иллюстрации идеи преобразования информации из одной формы в другую, рассмотрим математическую модель кодирующего устройства в виде дискретного автомата. Автомат преобразует полученную им из внешней среды информацию и выдает реакцию во внешнею среду. Данная модель является, пожалуй, самой простой, и, лишь показывает один из возможных способов преобразования дискретной информации.
Дадим математическое определение автомата.
Автоматом
называется
пятерка объектов
,
где
- конечные непустые множества, называемые
множеством состояний автомата, множеством
входных сигналов, и множеством выходных
сигналов автомата соответственно, а
и
функции вида,
,
,
называемые соответственно, функцией переходов и функцией выходов автомата.
Автомат функционирует в дискретном целочисленном времени. В начальный момент времени автомат находится в некотором выделенном состоянии (начальном состоянии). Затем, на входной канал автомата поступает первый входной сигнал, который приводит к смене текущего состояния (переход в новое состояние), и на входном канале автомата появляется первый выходной сигнал (наблюдается реакция). В следующий момент времени, на входной канал поступает второй входной сигнал, автомат меняет свое состояние и выдает реакцию, и т.д. Автомат функционирует до тех пор, пока на входной канал не поступит последний входной сигнал, который вызовет переход в следующее состояние (заключительное состояние), и на выходном канале будет наблюдаться последний выходной канал.
Рассмотри табличный способ задания автомата. Автомат задается двумя таблицами: таблицей переходов и таблицей выходов. Таблица переходов определяет те состояния, в которые автомат перейдет в случае поступления на его входной канал входного сигнала. Таблица выходов определяет возникающий при этом выходной сигнал. Рассмотри следующий пример. Пусть автомат задан следующими таблицами.
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из таблиц получаем,
что
,
,
,
а функции
определяют внутреннее содержание
соответствующих таблиц. Так, например,
если автомат находится в состоянии
,
на входной канал подается входной сигнал
,
то это означает, что автомат перейдет
в состояние
,
а на выходном канале будет наблюдаться
выходной сигнал
.
Если, например, на входной канал автомата
подается серия входных сигналов
(с начала сигнал
,
затем сигнал
,
и т.д.), а, автомат, при этом находится в
состоянии
,
то на выходе автомата будет получена
следующая реакция -
.