История развития компьютерных сетей
Чтобы передавать сигнал, люди использовали различные средства коммуникации на расстоянии. В древности это были частые удары, тантары, дымовые костры, зеркала. На море использовался особый международный свод сигналов. В качестве инструмента передачи информации служили сигнальные флажки. Более сложные сигналы передавались по буквам. 1789 – Клод Шаппе построил оптический телеграф на суше, основанный на данном принципе. Сигналы могли передаваться на десятки километров, но только в ясную погоду и при прямой видимости. 1832 – стрелочный телеграф Шилинга, который обошёл эти недостатки. Сообщения передавались по проводам и указывали на определённую букву. Сообщения нельзя было записать в автоматическом режиме. 1836 – С.Морзе изобрёл новый телеграфный аппарат, который работал на базе 2 символов: «точки» и «тире», с помощью которых кодировались все буквы алфавита и цифры. 1875 – изобретён более удобный телеграфный аппарат (Белл), созданный до этого Ф.Рейсом.
История создания компьютерных сетей.
Основная движущая сила создания ЛВС: международный институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике IEEE.
1884 – основан американский институт инженеров по электротехнике.
1912 – институт радиоинженеров, который создавал свой комитет стандартов. 1963 – сами институты породили IEEE . 4 октября 1956 – в СССР был запущен первый искусственный спутник Земли. Американский президент собрал учёных для обеспечения превосходства США в науке и технике, которые предложили создать новую структуру внутр. Мин.обороны. Было организовано новое агентство: Advanced Research Projects Agency(ARPA). Это агентство и стало генератором или же через десятилетие создатель сети ARPA NET. ARPA функционировала как государственная исследовательская организация, не имеющая собственных лабораторий: она финансировала исследования, проводившееся в государственных и частных институтах. 1962 – ARPA создала новый департамент Information Processing Techniques Office (IPTO), которым было поручено изучение технологий контроля и управления. 1961 – работа Клейнрока о коммутации пакетов(первое упоминание). Смысл технологии: при передаче информации блок передоваемого сообщения должен быть заключён в капсулу, содержащую все необходимые сведения о сообщении, чтобы любой промежуточный узел мог определить его дальнейшее направление, а приёмный – принять и проверить целостность. 1967 – Д.Дэвис создал первую ЛВС на основе идеи П.Барана о построении распределяющей сети передачи данных не имеющей управляющего центра. К 70-ым сеть работала со скоростью 0,25 Мбит\с, обслуживала около 200 пользователей.
1969 – создание Леонардом Клейнроком arpa net – первый узел будущего интеренета.
Кодирование в локальных вычислительных сетях. Код nrz
Кодирование передаваемой инф-ии имеет непоср. отношение к соотношению max допустимой скорости передачи данных и пропускной способности используемой среды передачи. Напр., при разных кодах предельная скорость передачи инф-ии по одному и тому же кабелю может отличаться в 2 раза. От выбранного кода напрямую зависят сложность сетевой аппаратуры и надежность передачи инф-ии.
NRZ
NRZ – простейший код, представляющий собой практически обычный цифровой сигнал, который имеет возможность преобразования на обратную полярность или изменение уровней, соответствующих 0 или1.
К достоинствам кода NRZ относят:
Его простую реализацию (исходный сигнал не надо ни кодировать на передающем конце, ни декодировать на принимающем)
Min среди др. кодов пропускная способность линии связи, требуемая при данной скорости передачи.
Пример: наиболее частое изменение сигнала в сетях будет при чередовании 1 и 0, т.е. при последовательности 101010…, следоват. при скорости передачи данных , равной 10 Мбит/с(длительность одного бита 100 наносекунд), частота изменения сигнала и соответственно требуемая пропускная способность линии составит
1/200*10-9=5МГц(1/Т)
Пропускная способность – метрическая характеристика, показывающая соотношение количества проходящих единиц информации в единицу времени ч/з канал передачи данных.
Самым большим недостатком кода NRZ явл. возможность потери синхронизации приемника при приеме слишком длинных блоков инф-ии(пакетов). Приемник может привязывать момент начала приема только к 1-ому (стартовому) биту пакета. А в течении приема пакета он вынужден пользоваться только собственным внутренним тактовым генератором. Если часы передатчика и приемника расходятся, то временной сдвиг к концу приема пакета может превысить длительность одного или нескольких бит, в результате произойдет потеря переданных данных. Так при длине пакета 10 кбит, допустимое расхождение часов не более 0,01%
Следоват., код NRZ используется для передачи короткими пакетами, обычно до одного кбита. Для синхронизации начала приема пакета используется стартовый служебный вид, чей уровень отличается от пассивного состоянием линии связи (пассивное состояние линии 0, стартовый бит - 1)
Наиболее известное применение кода NRZ – стандарт RS-232-C, т.е последовательный код персонального компьютера – COM-порт. Передача инф-ии в нем ведется по 8 бит, сопровождаемыми стартовыми и стоповыми битами.