2.3. Организация передачи данных.

Передача данных (data communications) – процесс пересылки данных от одного устройства к другому.

Смежными системами являются те, которые непосредственно соединены каналом передачи данных либо группой параллельно идущих каналов.

Если же между взаимодействующими системами расположен хотя бы один узел коммутации, то говорят о несмежных системах.

В сетях с «селекцией» информации смежными являются все входящие в них системы.

В сетях с «маршрутизацией» информации смежными могут быть пары: абонентская система либо административная система и ретрансляционная система, а также пара ретрансляционных систем.

Абонентские и административные системы в сетях являются по отношению друг к другу несмежными.

Передача данных между смежными и несмежными системами происходит по разному.

В сетях с коммутацией пакетов для передачи данных между несмежными системами (А, …, Е) создается сетевая платформа, образуемая физическими средствами соединения: физическим уровнем, канальным уровнем и сетевым уровнем (рис. 7).

Передача данных между смежными системами осуществляется физической платформой (рис. 8).

Последняя включает лишь физический уровень и физические средства соединения. Физическая платформа принимает , передает и выдает кадры либо ячейки.

В общем случае информация от источника к получателю поступает через физическую среду передачи – «коммуникационные каналы».

Передача данных предъявляет к передающей среде достаточно жесткие требования, особенно по уровню помехозащитности. Это относится в первую очередь к «аналоговым» (непрерывным) сигналам, передаваемым по телефонным линиям связи. Как известно, в вычислительных системах для представления данных используются «дискретные» (прерывные) сигналы. По сравнению с аналоговым сигналом, дискретный сигнал в заданный момент времени принимает одно из фиксированных (устойчивых) состояний, соответствующих «нулю» (например, нулевое значение напряжения) или «единице».

Для обеспечения более жестких требований при передаче данных аналоговые каналы связи оснащаются специальной аппаратурой. В этом случае они называются «каналы передачи данных» (рис. 9). В состав аппаратуры передачи данных входят: автоматические вызывные устройства, устройства защиты от ошибок, устройства преобразования сигналов.

Автоматические вызывные устройства обеспечивают соединение между компьютером и абонентскими пунктами при использовании телефонных каналов связи.

Устройство защиты от ошибок служит для обнаружения ошибок при передачи данных.

Устройство преобразования сигналов преобразует сигналы, используемые в вычислительной технике, к виду, удобному для передачи по каналам связи.

Большое разнообразие каналов передачи данных определяет их классификацию, которая осуществляется по различным признакам и, в первую очередь, по скорости передачи, в зависимости от которой различают каналы:

• низкоскоростные со скоростью передачи от 50 до 200 бит/с;

• среднескоростные со скоростью передачи до 9600 бит/с;

• высокоскоростные со скорость передачи свыше 19200 бит/с.

С учетом возможностей изменения направления передачи информации различают каналы (рис. 10):

• симплексные, обеспечивающие передачу информации только в одном направлении по одному каналу связи;

• полудуплексные, позволяющие передавать поочередную информацию в двух направлениях по одному каналу связи;

дуплексные, передающие информацию одновременно в обоих направлениях по двум каналам связи.

В зависимости от способа передачи данных различают каналы с последовательной и параллельной передачей сигналов.

При последовательной передачи двоичные разряды каждого символа передаются последовательно по одним и тем же линиям связи.

При параллельной передачи все разряды каждого символа передаются одновременно по отдельным линиям связи.

В зависимости от режима использования составного канала передачи данных различают некоммутируемые и коммутируемые каналы.

Некоммутируемым называется составной канал, который создается и существует на протяжении определенного времени независимо от передачи информации.

Коммутируемый канал создается только на время передачи каждого из сообщений, а остальное время отдельные составляющие его каналы передачи данных могут быть использованы для других целей.

Для передачи информации по каналам связи используются специальные коды. Коды эти стандартизированы и определены рекомендациями ISO (International Organization for Standardization) – Международной организацией по стандартизации (МОС) или Международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии (МККТТ).

Наиболее распространенным среди семиразрядных кодов передачи по каналам связи является код ASCII (American Standard Code for Information Interchange) принятый для обмена информацией практически во всем мире (отечественный аналог – код КОИ-7).

В системах передачи данных используются два способа передачи данных: синхронный и асинхронный.

При синхронной передаче информация передается блоками, которые оформляются (обрамляются) специальными управляющими символами (рис. 11 «а»).

В состав блока включаются также специальные синхросимволы, обеспечивающие контроль состояния физической передающей среды, и символы, позволяющие обнаружить ошибки при обмене информацией. В конце блока данных при синхронной передаче в канал связи выдается контрольная последовательность, сформированная по специальному алгоритму.

Синхронная передача – высокоскоростная и почти безошибочная. Она используется для обмена сообщениями между ЭВМ в вычислительных сетях. Синхронная передача требует дорогостоящего оборудования. При асинхронной передаче данные передаются в канал связи как последовательность битов, из которой при приеме необходимо выделить для последующей их обработки. Для этого каждый байт ограничивается стартовым и стоповым битами, которые и позволяют произвести выделение их из потока передачи. (рис. 11 «б»). асинхронная передача не требует дорогостоящего оборудования и отвечает требованиям организации диалога в вычислительной сети при взаимодействии персональных ЭВМ.