Аппаратные средства передачи данных

К аппаратным коммуникационным средствам, используемым для организации передачи данных в компьютерных сетях, относятся средства сопряжения компьютеров с каналами связи, выполняющие функции приема и передачи данных, и собственно технические средства организации самого канала связи.

Технические устройства, выполняющие функции приемника и передатчика, называются сетевыми адаптерами. Адаптер обеспечивает сопряжение компьютера с одним каналом связи. Сетевые адаптеры для локальных сетей называют сетевыми картами.

Устройства сопряжения одного компьютера с несколькими линиями связи называются мультиплексорами.

В глобальных сетях прием – передачу сообщений по линиям связи осуществляет устройство, получившее название модем. Слово модем происходит от двух слов – МОдуляция и ДЕМодуляция – обозначающих физический принцип преобразования числового сигнала в аналоговый. Конструктивно модем может быть выполнен в виде отдельной платы, вставляемой в стандартный слот системной шины (внутренний модем), или в виде отдельного устройства, подключаемого через специальный разъем (порт) (внешний модем).

Перечень оборудования для организации каналов связи более широк и разнообразен: от "простейших" концентраторов, разветвителей и повторителей локальных проводных сетей до космических аппаратов связи.

В процессе эксплуатации вычислительных сетей возникают проблемы их расширения и объединения в более крупные структуры. Для этих целей используются специальные технические средства, называемые мостами, маршрутизаторами и шлюзами.

Мост – устройство, соединяющее две сети с одинаковым методом доступа. В сети персональных компьютеров мост – это отдельный компьютер, со специальным программным обеспечением и аппаратурой.

Маршрутизатор (или роутер) - устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему. Задача маршрутизатора – отправить сообщение нужному адресату в нужную сеть.

Шлюз - устройство, позволяющее организовывать обмен данными между вычислительными сетями совершенно различных типов, использующих различные протоколы и методы доступа. С помощью шлюзов локальные вычислительные сети подключаются к глобальным вычислительным сетям. Шлюз выполняет необходимые преобразования данных из одного протокола в другой и обеспечивает обмен данными между сетями.

Для оценки качества коммуникационной сети используются следующие характеристики:

• скорость передачи данных по каналу связи;

• пропускная способность канала связи;

• достоверность передачи данных;

• надежность канала связи и модемов.

Под скоростью передачи данных по каналу связи понимается количество двоичных разрядов (бит), пропускаемых каналом связи в единицу времени. Скорость передачи измеряется в бит/сек, или (БОД)⁶⁹.

Пропускная способность канала связи оценивается количеством знаков информации, включая служебные, передаваемых в единицу времени. Эта характеристика зависит не только от скорости передачи данных, но и от способа кодирования информации, качества канала связи, его надежности.

Достоверность передачи данных определяется отношением количества ошибочно переданных знаков сообщения к общему их числу. Для вычислительных сетей этот показатель должен быть в пределах от 10^-6 до 10^-7 ошибок на знак, т.е. одна ошибка на миллион переданных знаков и меньше.

Требуемый уровень достоверности достигается с помощью аппаратных средств, защитой канала связи от помех и путем специального кодирования данных. Теория помехоустойчивого кодирования является достаточно сложной, но ее суть заключается в введении избыточности в передаваемую информацию с целью обнаружения и исправления возникающих ошибок.

Надежность коммуникационной системы определяется средним временем безотказной работы в соотношении с общим временем работы и измеряется в часах.