1 ЛЕКЦИЯ/ ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ

Понятие системы и сети связи

Основу теории и техники электросвязи составляет передача на расстояние информации различного рода . Под информацией понимают совокупность сведений о каких-либо предметах, событиях. Форма представления информации называется сообщением. Это может быть речь или музыка, рукописный или машинописный текст, чертежи, рисунки, телевизионное изображение.

Для передачи по каналам связи каждое сообщение преобразуется в электрический сигнал.

Сигнал – физический процесс, отображающий передаваемое сообщение (физический носитель сообщения). Физическая величина изменением, которой обеспечивается отображение сообщений, называется информационным или представляющим

параметром сигнала.

Система электросвязи (телекоммуникационная система) – комплекс технических средств, обеспечивающий передачу сообщений от источника к получателю на расстояние.

Система электросвязи решает две задачи:

1)доставка сообщений;

2)формирование и распознавание сообщений.

Тракт передачи - совокупность приборов и линий, обеспечивающих передачу сообщений между пользователями.

Канал передачи (связи) – часть тракта передачи между без оконечных устройств.

Рис.1.0 Обобщенная структурная схема системы электросвязи.

Линии и каналы связи. Линия связи и канал связи - это не одно и то же.

Линия связи(ЛС) –это физическая среда, по которой передаются информационные сигналы. В

Сеть электросвязи (телекоммуникационная сеть) - совокупность линий

(каналов) связикоммутационных станций, оконечных устройств, на определенной территории, обеспечивающая передачу и распределение сообщений (рисунок 1.3)

Многоканальная электрическая связь – позволяет организовать одновременную передачуразличных сигналов по одной линии связи.

Система передачи – совокупность технических средств, обеспечивающих формированиеканалов связи.

Совокупность процедур и процессов, в результате выполнения которых обеспечивается передача сообщений, называется сеансом связи, а набор правил в соответствии, с которымиорганизуется сеанс связи, называется протоколом.

1.1 Простейшая сеть из двух компьютеров

Главной целью объединения компьютеров в сеть было разделение ресурсов: пользователи

компьютеров, подключенных к сети, или приложения, выполняемые на этих компьютерах,

получают возможность доступа к ресурсам компьютеров сети, к таким как:

периферийные устройства;

данные, хранящиеся в оперативной памяти;

вычислительная мощность.

1.2 Сетевые интерфейсы

Для связи устройств в них, прежде всего, должны быть предусмотрены внешние

интерфейсы.

Интерфейс — формально определенная логическая и/или физическаяграница между взаимодействующими независимыми объектами. Различают физический и логический интерфейсы

Физический интерфейс (порт) — определяется набором электрических связей и

характеристиками сигналов. Обычно он представляет собой разъем снабором контактов,

каждый из которых имеет определенное назначение.

Логический интерфейс (протокол) — это набор информационныхсообщений определенного формата, которыми обмениваются два устройства или две программы, а также набор правил, определяющих логику обмена этими сообщениями.

Рис. 1.2. Совместное использование принтера в компьютерной сети Интерфейс компьютер—компьютер позволяет двум компьютерам обмениваться

информацией. С каждой стороны он реализуется парой:

аппаратным модулем, называемым сетевым адаптером, или сетевой интерфейсной картой;

драйвером сетевой интерфейсной карты — специальной программой, управляющей работой сетевой интерфейсной карты.

Интерфейс компьютер—периферийное устройство (в данном случае интерфейс компьютер—принтер) позволяет компьютеру управлять работой периферийного устройства

(ПУ), Этот интерфейс реализуется:

со стороны компьютера — интерфейсной картой и драйвером ПУ (принтера), подобным сетевой интерфейсной карте и ее драйверу;

со стороны ПУ — контроллером ПУ (принтера), обычно представляющий собой аппаратное устройство, принимающее от компьютера как данные, например байты информации, которую нужно распечатать на бумаге, так и команды, которые он отрабатывает,

управляя электромеханическими частями периферийного устройства, например, выталкивая лист бумаги из принтера или перемещая магнитную головку диска.

1.3Организация связи нескольких компьютеров

1.3.1Топология физических связей

Объединяя в сеть несколько (больше двух) компьютеров, необходимо решить, каким образом соединить их друг с другом, иначе, выбрать топологию.

Топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуютконечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационное оборудование (например, маршрутизаторы), а ребрам — физические или информационные связи между вершинами.

От выбора топологии связей существенно зависят характеристики сети:

наличие между узлами нескольких путей повышает надежность сети и делает возможным распределение нагрузки между отдельными каналами.

простота присоединения новых узлов, свойственная некоторым топологиям, делает сеть легко расширяемой.

экономические соображения часто приводят к выбору топологий, для которых характерна минимальная суммарная длина линий связи.

Среди множества возможных конфигураций различают полносвязные и не полносвязные.

Полносвязная топология соответствует сети, в которой каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными.

Полносвязные топологии в крупных сетях применяются редко.

Чаще этот вид топологии используется в многомашинных комплексах или в сетях,

объединяющих небольшое количество компьютеров.

Рис. 1.3. Типовые топологии сетейКольцевая топология. Данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому.

Главным достоинством кольца является то, что оно по своей природе обеспечивает

резервирование связей.

Звездообразная топология образуется в случае, когда каждый компьютер подключается непосредственно к общему центральному устройству, называемому концентратором. В

функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети.

Сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой звездообразными связями. Получаемую в результатеструктуру называют иерархической звездой, или деревом.

Общая шина. В качестве центрального элемента выступает пассивный кабель.

Передаваемая информация распространяется по кабелю и доступна одновременно всем

компьютерам, присоединенным к этому кабелю.