Системы передачи данных

Системы передачи данных (СПД) – это ключевой элемент сети как по стоимости и, так и по сложности. Под СПД понимается физическая среда (ФС), а именно: среда, по которой распространяется сигнал (например, кабель, оптоволокно (световод), радиоэфир и т.д.). Передача данных через СПД осуществляется по каналам связи (КС). Канал связи = ФС + аппаратные средства, передающие информацию между узлами сети.

Связь может осуществляться как по проводным каналам (проводные линии, коаксиальный кабель, оптоволокно), так и по беспроводным (радиолиниям).

Передача двоичной цифровой информации, как правило, осуществляется в аналоговой форме путём ее модуляции. Аппаратура передачи данных (АПД) позволяет строить ЭВМ с аналоговыми каналами связи.

Применяются синхронная и асинхронная передачи. Асинхронная передача характеризуется тем, что передаваемые символы обрамляются старт-стопными служебными сигналами. Символы передаются независимо друг от друга в свободном темпе. Скорость низка, так как требуется большое количество служебных сигналов. Синхронная передача характеризуется передачей символов непрерывно в принудительном режиме. Синхронизация передающего и принимающего устройств обеспечивается посылкой специальных кодовых комбинаций перед каждым блоком данных.

Для уменьшения стоимости передачи информации и более полного использования возможностей каналов используются уплотнение и концентрация каналов.

Уплотнение применяется, когда производительность канала значит больше производительности источника сообщений. Для этого, статически распределяются или частота, или время передачи. Уплотнение характеризуется числом источников – кратностью уплотнения.

Концентрация – это распределение меньшего числа высокоскоростных источников между большим числом низкоскоростных каналов.

Различают каналы коммутируемые (канал создаётся из нескольких участков только на время передачи сообщения, после передачи канал разрушается) и некоммутируемые (закрепляется между источником и потребителем).

По направлениям передачи бывают:

• симплексные (информация передаётся только в одном направлении);

• полудуплексные (обеспечивается передача поочерёдно то в одном, то в другом направлении по одной линии связи);

• дуплексные (обеспечивается одновременная передача и приём сообщений во встречных направлениях).

1.4. Методы коммутации

Различают следующие методы коммутации:

1. Коммутация каналов.

2. Коммутация пакетов.

3. Коммутация сообщений.

СПД с коммутацией каналов характеризуется установлением непосредственного физического соединения между отправителем и получателем из нескольких последовательно соединённых каналов. Образуется на весь сеанс связи. Затем может разрушиться.

При СПД с коммутацией сообщений передача осуществляется в виде дискретных порций между источником и получателем. При передаче сообщений указывается адрес. Передача осуществляется через центры коммутации каналов (ЦКС), которые передают сообщение по свободным в данный момент времени каналам. В ЦКС осуществляется промежуточное хранение в памяти, контроль ошибок, преобразование форматов данных и т.п.

Таким образом, Системы передачи данных СПД с КС устанавливает виртуальный канал, устраняет недостатки СПД с КК. Однако, сложно в диалоговом режиме.

Если используется СПД с коммутацией пакетов, то сообщение делится на пакеты фиксированной длины (например, 1 Кб), каждый сопровождается адресом отправителя, адресом получателя и номером пакета в сообщении (см.1.6.). Пакеты передаются по сети как независимые сообщения. В пункте назначения осуществляется накопление пакетов и формирование исходного сообщения. Пакеты одного сообщения могут передаваться одновременно по различным маршрутам. Это повышает надёжность передачи сообщения, уменьшает вероятность ошибок и время занятости повторными передачами. Сочетает преимущества КК и КС. Более подробно методы коммутации обсуждаются в разделе 2.2.