Назначение и характеристики элементов сети

Организационная структура

Организационная структура отображает устройство сети в целом, а именно типы, назначение, основные характеристики ее элементов и композиционные принципы объединения элементов в структурные компоненты, которые можно рассматривать как отдельные подсети, так называемые сегменты информационной сети.

Элементами любой сети являются пункты и связывающие их линии.

Пункты сети подразделяются на оконечные и узловые.

В оконечных пунктах (ОП) размещаются оконечные системы информационной сети. Функциональное назначение ОП определяется типом оконечной системы. ОП, в которых устанавливаются терминальные системы, предназначены для обеспечения доступа к сети.

Функция доступа может рассматриваться в двух аспектах: обеспечение доступа пользователя к сети и организация доступа при сопряжении различных сегментов сети.

Терминальные системы пользователей осуществляют ввод/вывод информации путем преобразования информационных сообщений в сигналы и наоборот. ОП, в которых устанавливаются терминальные системы пользователей, называются абонентскими пунктами (АП).

ОП, в которых организуются информационные банки, телевизионные и радиовещательные студии, центры служб новостей, обучения, справочных служб и т.п., являются поставщиками основных информационных и вычис-лительных ресурсов сети.

ОП, в которых располагаются административные системы, называются центрами управления сетью.

Пункт, в котором устанавливается оконечное оборудование конкретной сети, рабочая система, является ее оконечным пунктом и называется узлом доступа ( Access node ). В нем может быть установлено граничное коммутационное оборудование, сервер доступа, а также специальное оборудование, выполняющее функции межсетевого преобразователя (шлюз а) при сопряжении сегментов, отличающихся по технологическим признакам.

Узловой пункт, или узел сети представляет собой пункт, в котором сходятся три и более линий связи и который является промежуточным (транзитным) на пути следования потоков информации.

Назначение узла в сети определяется выполняемыми им функциями.

В качестве функций узла могут рассматриваться коммутация, концентрация

и мультиплексирование.

Коммутация представляет собой процесс установления связи между сходящимися в узле линиями при распределении информационных потоков в сети в соответствии со схемой маршрутизации. Коммутация может быть оперативной (на время одного сеанса связи между парой абонентов) и долговременной, осуществляемой путем кроссирования сходящихся в узле линий либо группы каналов. Узел, выполняющий функцию оперативной коммутации, будем называть узлом коммутации (УК), или коммутатором, а узел, в котором осуществляется долговременная коммутация (кросс) – распределительным узлом, или распределителем.

Концентрация подразумевает объединение нескольких входных небольших по мощности информационных потоков с целью получения более мощного выходного потока, обеспечивающего эффективную загрузку линии. Пункт, выполняющий такую функцию, называется концентратором.

Мультиплексирование обеспечивает возможность передачи нескольких потоков информации по одной линии путем закрепления за каждым из них фиксированной части ресурса линии. Фиксированное распределение линейного ресурса остается неизменным даже в периоды отсутствия передаваемой информации, т. е. функция концентрации здесь отсутствует. Такой пункт сети называется, соответственно, мультиплексором.

В узловом пункте сети могут совмещаться одновременно несколько из перечисленных функций.

Линии связи обеспечивают передачу информационных потоков в форме сигналов и представляют собой сооружения, включающие среду распространения сигналов и комплекс каналообразующего оборудования.

В качестве физической среды могут использоваться медные пары проводов, оптическое волокно, эфир. В зависимости от среды, по которой передаются сигналы, все существующие типы линий связи принято делить на две группы: проводные и беспроводные.

К проводным относятся все типы линий, в которых сигналы распространяются вдоль искусственно создаваемой направляющей среды. В простейшем случае это физическая цепь, образуемая парой проводов, по которой передается сигнал в виде электрического тока. Проводные линии, образованные проводами, имеющими изоляционные покрытия и помещенные в специальные защитные оболочки, называются кабельными линиями связи (КЛС).

По условиям прокладки и эксплуатации различают подземные и подводные кабели. Они отличаются конструкцией и материалом изолирующих оболочек и защитных покровов. В земле и в воде прокладывают кабели, бронированные стальными лентами или проволокой, которые придают кабелю особую механическую прочность. В городах кабели прокладывают в специально сооружаемую канализацию, состоящую из трубопровода и смотровых колодцев.

Для обеспечения требуемой дальности передачи сигналов, а это могут быть тысячи километров, в кабельных магистралях организуются усилительные пункты, расположенные по трассе через определенные интервалы. Все перечисленное называется линейно-кабельными сооружениями (ЛКС) и составляет основную часть затрат при организации и эксплуатации кабельных линий связи.

К проводным относятся также линии, использующие в качестве среды распространения диэлектрические материалы, в частности тонкие стеклянные волокна. В оптическом кабеле стекловолокна свободно помещаются внутри полиэтиленовых трубок, скрученных вокруг прочного пластмассового сердечника.

Оптические кабели, как и обычные, имеют защитные полиэтиленовые оболочки и различные внешние покровы. Их можно прокладывать в земле, воде, помещениях. Они нечувствительны к электромагнитным помехам и не нуждаются в металлических экранах. Линии связи, использующие оптические кабели, получили название волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Существенным достоинством их является отсутствие в конструкции дефицитных материалов: меди, алюминия, свинца и др.

Термин радиолиния распространяется на все типы линий, в которых сигналы передаются в открытом пространстве без искусственных направляющих сред в виде радиоволн. Ценным качеством радиолиний является возможность их быстрой организации и сравнительно невысокая стоимость. Немаловажным является также факт использования радиолиний для организации мобильной связи (с подвижными объектами: автомобилями, самолетами, поездами, кораблями, космическими летательными аппаратами).

Линии радиосвязи, состоящие из нескольких или многих участков, в пределах которых происходит прием сигнала, его усиление и передача в следующий пункт, называются радиорелейными линиями (РРЛ). Разновидностью РРЛ являются спутниковые радиолинии.