Крайове устаткування лінії зв'язку

Огляд мережевого устаткування.

Змішані топології.

На практиці існує безліч комбінацій головних мережевих топологий. Розглянемо основні з них.

Змішана топологія Star Bus (зірка на шині) об'єднує топології Шина і Зірка (мал. 6.9).

Малюнок 6.9 - Топологія "зірка на шині"

Топологія Star Ring (зірка на кільці) відома також під назвою Star - wired Ring, оскільки сам концентратор виконаний як кільце.

Ця мережа ідентична топології "зірка", але насправді концентратор сполучений дротами як логічне кільце.

Також як і у фізичному кільці, в цій мережі посилаються маркери для визначення порядку передачі даних комп'ютерами.

Топологія Hybrid Mesh (гібридний осередок). Оскільки реалізація справжньої топології Mesh у великих мережах може бути дорогою, мережа топології Hybrid Mesh може надати деякі з істотних переваг справжньої мережі Mesh.

В основному застосовується для з'єднання серверів, що зберігають критично важливі дані (мал. 6.10).

Малюнок 6.10 - Топологія "гібридна комірка"

Питання:

1. Чим відрізняється комунікаційна мережа від інформаційної мережі?

2. Як розділяються мережі за територіальною ознакою?

3. Що таке інформаційна система?

4. Що таке канали зв'язку?

5. Дати визначення фізичного каналу зв'язку.

6. Дати визначення логічного каналу зв'язку.

7. Як називається сукупність правил обміну інформацією між двома або декількома пристроями?

8. Яким параметром характеризується завантаження мережі?

9. Що таке метод доступу?

10. Що таке сукупність правил, що встановлюють процедури і формат обміну інформацією?

11. Які елементи входять до складу мережі?

12. Як називається опис фізичних з'єднань в мережі?

13. Що таке архітектура мережі?

14. Чим відрізняється однорангова архітектура від клієнт серверної архітектури?

15. У якому випадку використовується однорангова архітектура?

16. Які переваги великомасштабної мережі з виділеним сервером?

17. Що таке сервер? Що таке клієнт?

18. Які сервіси надає клієнт серверна архітектура?

19. Перерахуєте види мережевих топологий.

Для підключення комп'ютера або терміналу до мережі потрібне так зване крайове устаткування лінії зв'язку (DCE - англ. Data Circuit - terminating Equipment або Data Communication Equipment або Data Carrier Equipment) - устаткування, що перетворює дані, комп'ютером або терміналом в сигнал для передачі по лінії зв'язку і здійснююче зворотне перетворення. Основними видами такого оборудованя є мережеві адаптери і модеми.

Мережевий адаптер (Network Interface Card, NIC) - це периферійний пристрій комп'ютера, що безпосередньо взаємодіє з середовищем передачі даних, яка прямо або через інше комунікаційне устаткування зв'язує його з іншими комп'ютерами. Цей пристрій вирішує завдання надійного обміну двійковими даними, представленими відповідними електромагнітними сигналами, по зовнішніх лініях зв'язку. Як і будь-який контроллер комп'ютера, мережевий адаптер працює під управлінням драйвера операційної системи.

У більшості сучасних стандартів для локальних мереж передбачається, що між мережевими адаптерами взаємодіючих комп'ютерів встановлюється спеціальний комунікаційний пристрій (см далі), який бере на себе деякі функції по управлінню потоком даних.

Мережевий адаптер зазвичай виконує наступні функції:

- Оформлення передаваної інформації у вигляді кадру певного формату. Кадр включає декілька службових полів, серед яких є адреса комп'ютера призначення і контрольна сума кадру.

- Діставання доступу до середовища передачі даних. У локальних мережах в основному застосовуються канали зв'язку (загальна шина, кільце), що розділяються між групою комп'ютерів, доступ до яких надається по спеціальному алгоритму (найчастіше застосовуються метод випадкового доступу або метод з передачею маркера доступу по кільцю).

- Кодування послідовності біт кадру послідовністю електричних сигналів при передачі даних і декодування при їх прийомі. Кодування повинне забезпечити передачу початковою інформацію по лініях зв'язку з певною смугою пропускання і певним рівнем перешкод так, щоб приймаюча сторона змогла розпізнати з високою мірою вірогідності послану інформацію.

- Перетворення інформації з паралельної форми в послідовну і назад. Ця операція пов'язана з тим, що в обчислювальних мережах інформація передається в послідовній формі, біт за бітом, а не побайтно, як усередині комп'ютера.

- Синхронізація бітів, байтів і кадрів. Для стійкого прийому передаваної інформації потрібна підтримка постійного синхронізму приймача і передавача інформації.

Мережеві адаптер и розрізняються за типом і розрядністю використовуваної в комп'ютері внутрішньої шини даних - ISA, EISA, PCI, MCA.

Мережеві адаптери розрізняються також за типом прийнятої в мережі мережевої технології і тому подібне. Як правило, конкретна модель мережевого адаптера працює за певною мережевою технологією.

У зв'язку з тим, що для кожної технології зараз є можливість використання різних середовищ передачі, мережевий адаптер може підтримувати як одну, так і одночасно декілька середовищ. У разі, коли мережевий адаптер підтримує тільки одне середовище передачі даних, а необхідно використовувати іншу, застосовуються трансивери і конвертори.

Трансивер (приймач, transmitter+receiver) - це частина мережевого адаптера, його крайовий пристрій, що виходить на кабель. У деяких варіантах виявилося зручним випускати мережеві адаптери, до яких можна приєднати трансивер для необхідного середовища.

Замість підбору відповідного трансивера можна використовувати конвертор, який може погоджувати вихід приймача, призначеного для одного середовища, з іншим середовищем передачі даних.

Модем (абревіатура, складена із слів модулятор-демодулятор) - пристрій, що застосовується в системах зв'язку і виконує функцію модуляції і демодуляції. Модулятор здійснює модуляцію сигналу, що несе, тобто змінює його характеристики відповідно до змін вхідного інформаційного сигналу, демодулятор здійснює зворотний процес. Часткою випадком модему є широко вживаний периферійний пристрій для комп'ютера, що дозволяє йому зв'язуватися з іншим комп'ютером, обладнаним модемом, через телефонну мережу (телефонний модем) або кабельну мережу (кабельний модем).

Модеми діляться на види по виконанню:

зовнішні - підключаються через COM, USB порт або стандартний роз'єм в мережевій карті RJ - 45 зазвичай мають зовнішній блок живлення (існують USB -модемы, що живляться від USB і LPT -модемы).

внутрішні - встановлюються всередину комп'ютера в слот ISA, PCI, PCI - E, PCMCIA, AMR, CNR.

вбудовані - є внутрішньою частиною пристрою, наприклад ноутбука або док-станції.

За принципом роботи:

апаратні - усі операції перетворення сигналу, підтримка фізичних протоколів обміну, проводяться вбудованим в модем обчислювачем (наприклад з використанням DSP, контроллера). Так само в апаратному модемі присутній ПЗП, в якому записана мікропрограма, що управляє модемом,

винмодемы - апаратні модеми, позбавлені ПЗП з мікропрограмою. Мікропрограма такого модему зберігається в пам'яті комп'ютера, до якого підключений модем. Працездатний тільки за наявності драйверів, які зазвичай писалися виключно під операційні системи сімейства MS Windows,

напівпрограмні (Controller based soft - modem) - модеми, в яких частина функцій модему виконує комп'ютер, до якого підключений модем,

програмні (Host based soft - modem) - усі операції по кодуванню сигналу, перевірці на помилки і управління протоколами реалізовані програмно і проводяться центральним процесором комп'ютера. При цьому в модемі знаходиться аналогова схема і перетворювачі: АЦП, ЦАП, контроллер інтерфейсу (наприклад USB).

По виду з'єднання:

ISDN - модеми для цифрових комутованих телефонних ліній

DSL - використовуються для організації виділених (некомутованих) ліній використовуючи звичайну телефонну мережу. Відрізняються від комутованих модемів тим, що використовують інший частотний діапазон, а також тим, що по телефонних лініях сигнал передається тільки до АТС. Зазвичай дозволяють одночасно з обміном даними здійснювати використання телефонної лінії в звичайному порядку.

Кабельні - використовуються для обміну даними по спеціалізованих кабелях - приміром, через кабель колективного телебачення.

Стільникові - працюють по протоколах стільникового зв'язку - GPRS, EDGE, 3G, 4G і тому подібне. Часто мають виконання у вигляді USB -брелока. Як такі модеми також часто використовують термінали мобільного зв'язку (мобільні телефони).