5. Дискретная модуляция
Процесс представления аналоговой информации в дискретной форме (послед-ть в виде 1 и 0) называется дискретной модуляцией.
Дскрет способы модуляции основаны на дискретизации непрерывных процессов как по амплитуде, так и по времени.
Амплитуда исходной непрерывной ф-ии измеряется с заданным периодом – за счет этого происходит дискретизация по времени. Затем каждый замер представляется в виде двоичного числа определенной разрядности, что означает дискретизацию по значению ф-ии – непрерывное множ-во возможных значений амплитуды заменяется дискретным множ-вом ее знач-ий. Устр, которое выполн подобную ф-ию назыв аналого-цифровым преобразователем. После этого замер передается по каналам связи в виде послед 1 и 0. на приемной стороне линии коды преобраз-ся в исход послед бит, а спец аппаратура (цифро-аналоговый преобразователь) производит демодуляцию оцифрованных амплитуд непрерывного сигнала, восстанавливая исходную непрерывную функцию времени.
Виды мультиплексирования
В зависимости от типа промежуточной аппаратуры все линии связи делятся на аналоговые и цифровые.
В аналоговых линиях промежуточная аппаратура предназначена для усиления аналоговых сигналов, т.е. сигналов, которые имеют непрерывный диапазон значений (для связи АТС м/у собой). Для создания высокоскоростных каналов, кот-е мультиплексируют несколько низкоскоростных аналоговых абонентских каналов, при аналоговом подходе обычно используется техника частотного мультиплексирования.
В цифровых линиях связи передаваемые сигналы имеют конечное число состояний. Как правило, элемент-й сигнал, то есть сигнал, передаваемый за один такт работы передающей аппаратуры, имеет 2 или 3 состояния, кот-е передаются в линиях связи импульсами прямоугольной формы. С помощью таких сигналов передаются как компьютерные данные, так и оцифрованная речь и изображение. В цифровых каналах связи используется промежуточная аппаратура, кот-я улучшает форму импульсов и обеспечивает из ресинхронизацию, т.е. восстанавливает период их следования. Промежуточная аппаратура образования высокоскоростных цифровых каналов (мультиплексоры, демультиплексоры и коммутаторы) работает по принципу временного мультиплексирования каналов, когда каждому низкоскоростному каналу выделяется определенная доля времени (тайм-слот или квант) высокоскоростного канала.
6. Сетевые адаптеры, концентраторы, мосты.
Каждый узел сети имеет сетевой адаптер – схему, реализующую метод CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect – множественный доступ с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий) на аппаратном (или микропрограммном) уровне. Адаптер имеет приемопередатчик – трансивер, подключенный к общей (разделяемой) среде передачи. Адаптер узла, нуждающийся в передаче информации, прослушивает линию и дожидается отсутствия сигнала (несущей). Далее он формирует кадр, начинающийся с синхронизирующей преамбулы, за которой следует поток двоичных данных. Все остальные узлы принимают этот сигнал, синхронизируются по преамбуле и декодируют его последовательность бит. Окончание кадра определяется по пропаданию несущей, и по этому событию приемники анализируют принятый кадр. Этот кадр контролируется на отсутствие ошибок, после чего в «хорошем» кадре проверяется адресная информация. В каждом кадре имеется заголовок с МАС-адресами узла-источника и узла его назначения. Если адрес назначения кадра соответствует МАС-адресу данного узла, то кадр поступает на дальнейшую обработку протоколами вышестоящих уровней. Кадры, не адресованные данному узлу, им игнорируются на аппаратном уровне адаптера.
Сетевой адаптер – устройство для сопряжения компьютера с сетью.
Функции с.адаптера при передаче данных:
параллельно-последовательное преобразование
буферизация данных
создание кадра данных
осуществление механизма доступа к среде
кодирование данных
Функции с.адаптера по приему данных:
выделение сигнала на фоне шума
декодирование
логическое декодирование
проверка контрольной суммы кадров
Факторы при выборе сетевого адаптера:
протокол канального уровня
скорость передачи данных
тип интерфейса между адаптером и сетью
тип системной шины.
Концентратор – устройство для образования единой среды передачи данных, к которому подключаются кабели от множества конечных узлов и коммутационных устройств. Может включать набор повторителей, коммутаторов и мостов, соединяющих разные технологии.
Виды:
активный (усиливает сигнал)
пассивный (не усиливает)
Концентраторы отличаются по выполняемым функциям (повторители, мосты/коммутаторы 2-го уровня, коммутаторы 3-го уровня), типам и числу портов, конструктивному исполнению.
Аппаратная конфигурация:
- standalone hub (автономный концентратор, содержит все устройства внутри себя)
- stackable hub (можно набирать дополнительные модули)
- modular hub (большое количество портов)
Мосты – средство объединения сегментов сетей, обеспечивающее передачу кадров из одного сегмента в другой (другие). Кадр, пришедший из одного сегмента, может быть передан в другой или отфильтрован. Решение о продвижении (передаче в другой сегмент) или фильтрации (игнорировании) кадра принимается на основании информации 2-го уровня:
- мост МАС-подуровня позволяет объединять сегменты сети в пределах одной технологии.
- мост LLC-подуровня, он же транслирующий мост, позволяет объединять сегменты сетей и с разными технологиями.
Для узлов сети мост может быть «прозрачным», присутствие такого моста не отражается на действиях узлов (Ethernet). В противоположность прозрачным существуют мосты и с маршрутизацией от источника. Для использования этих мостов источник кадра должен указать трассу его передачи (Token Ring).
Мост может быть локальным, удаленным или распределенным. Локальный – устройство с двумя или более интерфейсами, к которым подключаются соединяемые сегменты локальных сетей. Удаленные соединяют сегменты сетей, значительно удаленные друг от друга, через линию связи. Распределенный представляет собой совокупность интерфейсов некоторого коммутационного облака, к которым подключаются сегменты соединенных сетей.