Методы передачи информации: аналоговый, цифровой

Цифровые данные по проводнику передаются путем смены текущего напряжения: нет напряжения - "0", есть напряжение - "1". Существуют два способа передачи информации по физической передающей среде: цифровой и аналоговый.

1. Если все абоненты компьютерной сети ведут передачу данных по каналу на одной частоте, такой канал называется узкополосным (пропускает одну частоту). 2. Если каждый абонент работает на своей собственной частоте по одному каналу, то такой канал называется широкополосным (пропускает много частот). Использование широкополосных каналов позволяет экономить на их количестве, но усложняет процесс управления обменом данными.

При цифровом или узкополосном способе передачи данные передаются в их сетевом виде на единой частоте. Узкополосный способ позволяет передавать только цифровую информацию, обеспечивает в каждый момент времени возможность использования передающей среды только двумя пользователями и допускает нормальную работу только на ограниченном расстоянии (длина линии связи не более 1000 м). В то же время узкополосный способ передачи обеспечивает высокую скорость обмена данными, и позволяет собирать легко конфигурируемые вычислительные сети. Подавляющее число локальных вычислительных сетей используют узкополосную передачу.

Аналоговый способ передачи цифровых данных обеспечивает широкополосную передачу за счет использования в одном канале сигналов различных несущих частот.

При аналоговом способе передачи происходит управление параметрами сигнала несущей частоты для передачи по каналу связи цифровых данных.

Передать цифровые данные по аналоговому каналу можно, управляя одним из параметров сигнала несущей частоты: амплитудой, частотой или фазой.

Методы доступа к среде передачи данных

При построении сетей необходимо определить методы или правила, согласно которым компьютеры смогут получать доступ к разделяемой среде передачи данных и праву на передачу.

Методы доступа к среде передачи данных делятся на централизованные и децентрализованные.

В централизованных методах все управление доступом сосредоточено в одном узле (центре). Недостатки: неустойчивость к отказам центра, малая гибкость управления, т.к. центр обычно не может оперативно реагировать на все события в сети. Достоинство – отсутствие конфликтов, т.к. центр всегда предоставляет право на передачу только одному абоненту, которому не с кем конфликтовать.

В децентрализованных методах центр управления отсутствует. Управление доступом, предотвращение, обнаружение и разрешение конфликтов, осуществляется всеми абонентами сети. Достоинством является высокая устойчивость к отказам и большая гибкость. Однако возможны конфликты, которые необходимо разрешать.

Децентрализованные методы делятся на детерминированные и случайные.

Детерминированные методы определяют четкие правила, по которым осуществляется порядок предоставления доступа абонентам сети. Абоненты имеют определенную систему приоритетов, причем приоритеты эти различны для всех абонентов. Конфликты при этом практически полностью исключены.

Случайные методы подразумевают произвольный (случайный) порядок получения доступа к среде передачи. Случайные методы не гарантируют абоненту время доступа, но более устойчивы к отказам сетевого оборудования и более эффективно используют сеть при малой интенсивности обмена.

Наиболее распространенным является метод множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (CSMA/CD).

Метод заключается в том, что сетевой адаптер прослушивает среду передачи, будь то кабель или радиочастота, чтобы определить, свободна ли она в данный момент времени. Каждый сетевой адаптер должен постоянно прослушивать среду передачи данных, в том числе и во время передачи данных, это позволяет более быстро обнаружить коллизию в сети и принять меры по ее устранению.

Еще одним методом доступа является маркерный метод доступа, он применяется в сетях с топологией «кольцо» и имеет детерминированный характер и заключается в поочередной передаче права на пересылку кадров от одного компьютера сети к другому. Это право передается с помощью маркера – кадра специального формата.

Сеть контролируется активным монитором – рабочей станцией сети, которая выбирается при инициализации сети, главной функцией, которой является генерация маркера и контроля за наличием маркера. Все станции в сети, получив кадр, передают его далее по кольцу. Если адресатом полученного кадра является данная станция, то она копирует этот кадр во внутренний буфер и добавляет в него признак подтверждения приема.

Обойдя круг по кольцу, кадры возвращаются с пометкой о подтвержденном приеме на породившую их станцию, которая изымает их из кольца, после этого передается маркер другой машине.