12. Цифровые каналы и сети связи, глобальные сетевые технологии. Аппаратура wan-сетей.

Каналы связи (communications channels) - это линии связи, по которым одно сетевое устройство передает данные другому. Канал связи может использовать различные виды среды передачи данных: витую пару, коаксиальный кабель, волоконную оптику, радио- и инфракрасные волны, спутниковые линии связи. Каждый из типов каналов связи имеет свои преимущества и недостатки. Обычно высокоскоростные каналы боле дороги, зато по ним можно быстро передавать большие объемы данных (что снижает значение показателя цена/бит).

Линия связи – это физическая среда, по которой передаются информационные сигналы. В одной линии связи могут быть организованы несколько каналов связи путем временного, частотного кодового и других видов разделения – тогда говорят о логических (виртуальных каналах). Если канал полностью монополизирует линию связи, то он может называться физическим каналом, и в этом случае совпадает с линией связи. Хотя допустимо, например, говорить об аналоговом или цифровом канале связи, но абсурдно заявлять об аналоговой или цифровой линии связи, раз линия – лишь физическая среда, в которой могут быть образованы каналы связи разного типа. ЛС является обязательным звеном любой системы передачи информации.

Классификации каналов связи:

Физическая природа: механические – используются для передачи материальных носителей информации; акустические – переносят звуковой сигнал; оптические – передают световой сигнал; электрические – передают электрический сигнал;

Форма передаваемой информации: аналоговые – передается информация, представленная в непрерывной форме; цифровые – пересылается информация, представленная в виде цифровых(дискретных) сигналов

Направление передаваемой информации: симплексные; полудуплексные; дуплексные;

Пропускная способность: низкоскоростные – скорость составляет от 50 до 200 бит/с (это телеграфные КС); среднескоростные – например, аналоговые (телефонные КС); скорость от 300 до 9600бит/с (в новых стандартах и до 56000 бит/с); высокоскоростные – широкополосные, обеспечивающие скорость передачи информации до 56000 бит/с;

Наличие коммутации: коммутируемые; некоммутируемые;

Для организации широкополосных КС используются различные кабели, в частности:

• неэкранированные с витыми парами из медных проводов (Unshielded Twisted Pair- UTP)

• экранированные с витыми парами из медных проводов (Shielded Twisted Pair - STP)

• волоконно-оптические (Fiber Optic Cable - FOC)

• коаксиальные (Coaxial Cable)

• беспроводные радиоканалы.

Существуют три режима передачи: симплексный, полудуплексный и дуплексный.

Симплексный режим — передача данных только в одном направлении.

Примером симплексного режима передачи является система, в которой ин­формация, собираемая с помощью датчиков, передается для обработки на ЭВМ. В вычисли­тельных сетях симплексная передача практически не используется,

Полудуплексный режим — попеременная передача информации, когда источник и приемник последовательно меняются местами.

Яркий пример работы в полудуплексном режиме — разведчик, передающий в Центр информацию, а затем принимающий инструкции из Центра.

Дуплексный режим — одновременные передача и прием сообщений.

Дуплексный режим является наиболее скоростным режимом работы и позволяет эффективно использовать вычислительные возможности быстродействующих ЭВМ в сочетании с высокой скоростью передачи данных по каналам связи. Пример дуплексного режима — телефонный разговор (рис.).

Аналоговые каналы – по аналоговым каналам передается информация, представленная в непрерывной форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины.

• Глобальные сети - Wide Area Networks (WAN) - объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, в глобальных сетях часто используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Например, многие глобальные сети строятся на основе телефонных и телеграфных каналов общего назначения. Из-за низких скоростей таких линий связи в глобальных сетях (десятки килобит в секунду) набор предоставляемых услуг обычно ограничивается передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. В глобальных сетях часто применяются уже существующие линии связи (телеграфные или телефонные), а в локальных сетях они прокладываются заново.

Оборудование: 1. Модемы для компьютеров бывают внутренние и внешние. Внутренний мо­дем вставляется в компьютерный слот расширения на материнской плате. Внешний модем - это автономное устройство, подключаемое к последова­тельному порту компьютера с помощью специального модемного кабеля, совпадающего с разъемом последавательного порта. 2.Мультиплексоры (multiplexer, MUX) – это сетевые устройства, которые могут принимать сигнал от множества входв и передавать их в общую сетевую среду.

Основные технологии WAN:

• Технология X.25

• Технология Frame Relay

• Технология ISDN

• Технология B-ISDN (ATM)

• Оптические сети SONET-OC

• Беспроводные WAN-сети. Спутниковые и сотовые технологии

• Кабельное телевидение и CATV-системы

• Выделенные линии и технологии DSL