Prelegerea #3

Transfer de date (schimb de date, transmisie digitală, comunicare digitală) - transferul fizic de date (flux digital de biți) sub formă de semnale de la un punct la altul sau de la un punct la mai multe puncte prin intermediul telecomunicațiilor printr-un canal de comunicație, de regulă, pentru prelucrare ulterioară de către mijloace ale tehnologiei informatice. Exemple de astfel de canale sunt firele de cupru, fibra optica, legături wireless sau un dispozitiv de stocare.

Transmisia de date poate fi analogică sau digitală (adică, un flux de biți) și, de asemenea, modulată prin modulație analogică sau prin codare digitală.

Deși comunicarea analogică este transmisia unui lucru în continuă schimbare semnal digital, comunicarea digitală este mesaje continuă. Mesajele sunt fie un tren de impulsuri, adică un cod de linie (în lățimea de bandă), fie limitate la un set de forme de undă care se schimbă continuu folosind o tehnică de modulație digitală. Această metodă de modulare și demodularea corespunzătoare sunt efectuate de echipamentul modem.

Datele transmise pot fi mesaje digitale care provin de la o sursă de date, cum ar fi un computer sau o tastatură. Ar putea fi semnal analog- Un apel telefonic sau un semnal video digitizat într-un flux de biți utilizând modulație codificată în impulsuri (PCM) sau scheme de codare sursă mai avansate (conversie analog-digitală și compresie de date). Codificarea și decodificarea sursei este realizată de un codec sau un echipament de codificare.

Transmitere de date în serie și în paralel

in telecomunicatii, transmisie în serie este o secvență de transmisie de elemente de semnal reprezentând un caracter sau alt obiect de date. Transmisia digitală în serie este trimiterea în serie a biților pe un singur fir, frecvență sau cale optică. Deoarece necesită mai puțină procesare a semnalului și mai puține șanse de eroare decât transmisia paralelă, rata de date pe fiecare cale individuală poate fi mai rapidă. Acest mecanism poate fi utilizat pe distanțe mai mari, deoarece cifra de verificare sau bitul de paritate poate fi transmis cu ușurință.

Transmisie paralelaîn telecomunicații se numește transmiterea simultană a elementelor de semnal cu un caracter sau alt obiect de date. În comunicațiile digitale, transmisia paralelă se referă la transmiterea simultană a elementelor de semnal corespunzătoare pe două sau mai multe căi. Prin utilizarea mai multor fire electrice, mai mulți biți pot fi transmisi în același timp, rezultând rate de transmisie mai mari decât transmisia în serie. Această tehnică este utilizată intern în computer, cum ar fi magistralele de date interne și, uneori, dispozitivele externe, cum ar fi imprimantele. Principala problemă cu aceasta este „deformarea”, deoarece firele în transmisie paralelă au proprietăți ușor diferite (nu intenționat), astfel încât unii biți pot ajunge înaintea altora, ceea ce poate corupa mesajul. Bitul de paritate poate ajuta la reducerea erorilor. Cu toate acestea, firul electric în transmisia de date în paralel este mai puțin fiabil pe distanțe lungi, deoarece este mult mai probabil ca transmisia să fie întreruptă.

Tipuri de transfer de date:

Se numește un mod în care transmisia se realizează în ambele sensuri, dar cu divizare în timp semi-duplex. În orice moment, transmisia este într-o singură direcție.

Diviziunea în timp este cauzată de faptul că nodul de transmisie ocupă complet canalul de transmisie la un moment dat. Fenomenul când mai multe noduri de transmisie încearcă să transmită în același timp se numește coliziune și este considerat normal, deși nedorit, în cadrul metodei de control al accesului CSMA/CD.

Acest mod este utilizat atunci când rețeaua folosește un cablu coaxial sau hub-urile sunt folosite ca echipamente active.

În funcție de hardware, recepția/transmisia simultană în modul semi-duplex poate fi fie imposibilă din punct de vedere fizic (de exemplu, datorită utilizării aceluiași circuit pentru recepția și transmiterea în walkie-talkie) fie poate duce la coliziuni.

modul duplex, este un mod în care, spre deosebire de semi-duplex, transmisia de date poate fi efectuată simultan cu recepția datelor. Uneori este denumit și modul „full duplex” pentru a arăta mai clar diferența față de half duplex.

Viteza totală a schimbului de informații în acest mod poate fi de două ori mai mare. De exemplu, dacă tehnologia Fast Ethernet este utilizată la 100 Mbps, atunci viteza poate fi aproape de 200 Mbps (100 Mbps - transmitere și 100 Mbps - primire).

Ca exemplu ilustrativ, putem cita o conversație între două persoane pe un walkie-talkie (mod semi-duplex) - când la un moment dat o persoană fie vorbește, fie ascultă și prin telefon (mod duplex) - când o persoană poate atât vorbesc cât și ascultă.

Comunicarea duplex se realizează de obicei folosind două canale de comunicare: primul canal este comunicația de ieșire pentru primul dispozitiv și de intrare pentru al doilea, al doilea canal este de ieșire pentru al doilea dispozitiv și de intrare pentru primul.

În unele cazuri, este posibilă comunicarea duplex folosind un canal de comunicare. În acest caz, atunci când primește date, dispozitivul își scade semnalul trimis din semnal, iar diferența rezultată este semnalul expeditorului (comunicare prin modem prin firele telefonice, GigabitEthernet).

Rețea punct la punct- cea mai simplă formă rețea de calculatoare, în care două computere sunt conectate direct între ele prin echipamente de comunicație. Avantajul acestui tip de conexiune este simplitatea si ieftinitatea, dezavantajul este ca doar 2 calculatoare pot fi conectate in acest fel si nu mai mult.

Folosit adesea atunci când trebuie să transferați rapid informații de la un computer, cum ar fi un laptop, pe altul.

Clasificarea rețelelor de date. Rețelele de transmisie a datelor (TD) au apărut la începutul anilor 1960. Acest lucru se datorează a două motive principale:

- s-a înregistrat un salt calitativ în dezvoltarea tehnologiei informatice, în urma căruia o creștere cantitativă a puterii și vitezei computerelor a făcut posibilă deservirea a numeroși utilizatori la distanță aproape în timp real;

- pătrunderea rapidă a tehnologiei informatice în tehnologia comunicațiilor, care a făcut posibilă automatizarea procesării, transmiterii, recepționării și distribuirii mesajelor în rețelele de comunicații.

Sarcina principală care a apărut în acel moment a fost problema organizării comunicării între un terminal de utilizator la distanță și un computer puternic, precum și crearea de distribuții distribuite. sisteme de calcul.

În comparație cu rețelele telegrafice tradiționale, rețelele PD sunt supuse unor cerințe mai stricte de fidelitate, viteză de transmisie și fiabilitate.

Rețeaua secundară PD este un set de hardware și software pentru PD între computere, precum și între utilizatori și computere.

Deoarece rețeaua PD este baza, nucleul pentru crearea rețelelor de informații și de calcul (ICN), uneori este numită rețeaua PD de bază.

Operarea și dezvoltarea rețelelor PD diferă semnificativ în structură, principii de funcționare, mijloace tehnice și o serie de alte caracteristici.

Clasificarea rețelelor PD este prezentată în fig. 3.6.

Orez. 3.6. Clasificarea rețelelor de date

La etapa inițială, rețelele tradiționale au fost folosite pentru transmiterea datelor.

Aceasta este, în primul rând, organizarea rețelei PD folosind rețeaua publică de telefonie comutată (PSTN). Principalul avantaj al acestei rețele este ramificarea sa largă. Cu toate acestea, PSTN nu îndeplinește pe deplin cerințele AP din următoarele motive principale:

– metoda de transmitere a mesajelor analogice;

– rata de transfer scăzută (< 2400 бит/с);

– timp semnificativ de stabilire a conexiunii; erori frecvente de conectare;

- interferenţe specifice, în principal impuls, cu un nivel scăzut admis al semnalului util.

Utilizarea rețelelor AT și Telex pentru PD este, de asemenea, asociată cu o serie de dezavantaje:

– rata de biți scăzută ≤ 200 bps;

- fidelitate scăzută - probabilitatea de eroare pe semn 10-3;

- cod primar strict fix - MTK-2 și modul de funcționare (start-stop).

Rețele digitale de transmisie a datelor cu comutare de circuite. O trăsătură distinctivă comună a rețelelor digitale PD este utilizarea sistemelor de transmisie digitală (DTS) în toate secțiunile rețelei, de la abonat la liniile trunk și stațiile electronice.

Rețelele digitale PD, în comparație cu rețelele tradiționale, se caracterizează prin fidelitate ridicată, viteze mari de transmisie, timp scurt de stabilire a conexiunii și fiabilitate ridicată. Probabilitatea unei erori de semn în aceste rețele este ≤ 10-6 ... 10-7, viteza de transmisie pe canalele PD de mare viteză este de zeci, sute de Kbps și zeci de Mbps. Datorită sistemelor de comutare digitale, timpul de stabilire a conexiunii este redus la câteva secunde sau mai puțin. Fiabilitatea în rețelele digitale este asigurată datorită fiabilității mai mari a elementelor sale: implementarea DSP pe LSI, redundanța echipamentelor sistemelor de comutare și, de asemenea, datorită unui sistem flexibil de management al rețelei bazat pe un computer. Acest sistem vă permite să gestionați rapid rețeaua PD, să monitorizați eficient starea acesteia și, în cazul defecțiunii unor secțiuni individuale ale rețelei, să găsiți rapid soluții de soluționare.

Utilizarea sistemelor de control în rețelele digitale PD face posibilă introducerea unei game largi de servicii noi, de exemplu, organizația grupuri închise utilizatori, apel direct și scurt, identificarea părții numite.

Rețelele de date cu comutare de circuite (PD-QC) pot fi împărțite în două clase: asincrone și sincrone. În rețelele asincrone nu există o singură sincronizare, sistemele de transmisie separate și stațiile de comutare au generatoare de ceas independente.

În rețelele sincrone, trecerea în timp a tuturor proceselor (transmisie și comutare) este determinată de un singur semnal de ceas de la o singură sursă.

Rețele de date digitale asincrone . Aceste rețele au apărut primele din punct de vedere istoric, ceea ce a fost determinat de o încercare de a combina tehnologia digitală eterogenă. Un exemplu de astfel de rețea este o rețea combinată de telegraf și de transmisie de date cu viteză medie. În rețelele asincrone, de regulă, vitezele și metodele de sincronizare ale echipamentului terminal de date (DTE), metodele de separare a canalelor și alți factori nu sunt coordonate. Pentru a rezolva aceste contradicții, toate elementele de rețea sunt completate cu dispozitive digitale care asigură intrare asincronă transparentă (SAI), care nu impune nicio cerință asupra caracteristicilor temporale ale semnalului transmis. SAW este transparent în ceea ce privește durata intervalelor de ceas ale semnalelor transmise, ceea ce oferă posibilitatea unor moduri de funcționare și transmisie sincrone și start-stop. semnale discrete cu orice viteză care nu depășește viteza admisă.

Utilizarea pe scară largă a rețelelor SAW asincrone este limitată de următoarele dezavantaje.

1. Prezența distorsiunilor de margine la utilizarea metodelor de conjugare adecvate: suprapunere (MN), indice de alunecare cu confirmare (SIP) etc.

2. Gradul de distorsiune a marginilor în SAW depinde de cât de mult depășește viteza dispozitivelor sincrone pe viteza OOD. Cea mai economică metodă SAW necesită de cel puțin trei ori o rată de biți față de rata de date.

3. Restricțiile privind cantitatea de distorsiune a marginilor fac necesară alegerea ratelor de biți și mai mari.

O altă modalitate de a construi rețele asincrone cu intrare asincronă opac (NAI) implică un set limitat de rate de transmisie și o singură metodă de împărțire sincronă în timp a canalelor. În astfel de rețele, anumite cerințe sunt impuse parametrilor temporali ai semnalelor provenite de la DTE, în timp ce diferența dintre ratele semnalului de date de intrare și fluxul digital este neglijabilă. Rețeaua PD-QC cu NAV comparativ cu SAW se caracterizează semnificativ prin cea mai bună utilizare debitul, posibilitatea de transfer de date de mare viteză și opacitatea în ceea ce privește vitezele și metodele de comutare. Într-o rețea cu NAV, practic nu există distorsiuni de margine. Prin urmare, rețelele NAV PD-QC au anumite avantaje față de rețelele SAW asincrone.

Rețele digitale de date sincrone circuit schimbat . Rețeaua sincronă digitală PD-QC impune cerințe stricte asupra sistemelor de sincronizare. Există două opțiuni pentru a asigura sincronizarea tuturor elementelor de rețea.

1. Rețeaua are o singură sursă de sincronizare, a cărei frecvență și fază sunt reglate de generatoarele de ceas ale nodurilor de comutare.

2. Sincronizarea generală se realizează prin auto-reglarea reciprocă a frecvenţelor generatoarelor de ceas situate în Marea Britanie. Sincronizarea în secțiunile locale ale rețelei se realizează în conformitate cu semnalele de sincronizare transmise de fiecare CC către multiplexoarele conectate și AP-urile individuale. La noi in tara se recomanda prima varianta sau metoda de sincronizare fortata. Sursa semnalului de ceas, a cărei instabilitate este de aproximativ 10-10, este situată pe una din Marea Britanie. Generatoarele slave din restul AC-urilor își corectează frecvențele comparând numărul de intervale de ceas primite de la linia de semnal și generate de generatorul de ceas local pentru o anumită perioadă de timp. Rezultatele comparației servesc ca semnal de corecție pentru controlul frecvenței generatorului de ceas local.

Rețelele digitale sincrone PD-QC oferă următoarele caracteristici:

– transmisie de date într-o gamă largă de viteze (până la 48 Kbit/s);

– probabilitatea unei erori pe bit între orice pereche de AP fără utilizarea dispozitivelor de protecție împotriva erorilor (RCD), nu mai slabă de 10-5;

– timpul de stabilire a conexiunii nu este mai mare de 1 s la utilizarea canalelor terestre;

– transparența transmisiei cu privire la biți, coduri primare, algoritmi și formate;

– sincronizarea rețelei prin elemente de cod și, dacă este necesar, prin combinații de cod (caractere).

Astfel, rețelele digitale sincrone PD-QC au avantaje semnificative față de rețelele tradiționale utilizate pentru transmiterea datelor: rate de fidelitate ridicate, timp scurt de stabilire a conexiunii și o gamă largă de servicii.

Cu toate acestea, există anumite dezavantaje, de exemplu, complexitatea creării unui sistem de sincronizare și asigurarea supraviețuirii rețelei în cazul defecțiunii generatoarelor de ceas. Un dezavantaj comun al tuturor rețelelor cu QC este utilizarea lățimii de bandă reduse a canalului de comunicație în întreaga rețea. Aceste neajunsuri sunt parțial eliminate în rețelele cu CS și CP.

Rețele de date cu comutare de mesaje . În rețelele de transmisie a datelor cu comutare de mesaje (rețele PD-CS), un mesaj, pe lângă date, conține caracteristici de serviciu, inclusiv adresa destinatarului, categoria mesajului etc.

La MSC, partea de service este analizată și mesajul este transmis următorului MSC în conformitate cu direcția aleasă. Mesajul este pus în coadă și stocat în memoria MSC până când toate mesajele din coadă înainte de a fi transmise. Mesajele între MSC-uri sunt transmise la viteze mai mari decât în ​​secțiunea de abonați, totuși, întârzierile în rețea cu SC nu depind de timpul de transmisie prin canalul de comunicație, ci de momentul în care mesajul se află în coada MSC. Acest timp depinde de încărcarea rețelei, de performanța MSC și de o serie de alți factori.

Timpul variabil și semnificativ de livrare a mesajelor prin intermediul rețelei CS este una dintre principalele caracteristici ale rețelelor PD-CS. Din această circumstanță, nu există posibilitatea de a lucra în timp real și imposibilitatea modului de dialog. O altă caracteristică a rețelei PD-CS este că mijloacele tehnice ale rețelei, și nu utilizatorii, sunt direct responsabili pentru livrarea mesajului, deoarece expeditorul nu are o legătură directă cu destinatarul.

În rețelele MSC de PD-CS să gestioneze toate procesele de recepție și transmisie, precum și să efectueze o serie de caracteristici suplimentare sunt folosite calculatoarele.

Când se combină un număr mare de AP-uri ca parte a rețelei PD-CS, trebuie să aibă structura ierarhica conţinând mai multe niveluri. Pe fig. 3.7 prezintă un fragment dintr-o secțiune a rețelei PD-CS, formată din patru niveluri.

Orez. 3.7. Fragment de rețea PD-KS

Pe nivel superior MCKS interurbane sunt situate, la nivelul următor - ZCKS zonal, apoi - centre de bază ale NCCS și concentratoare ale CC-urilor, iar la nivelul cel mai de jos - AP. Comunicarea între MCKS se realizează conform unei scheme complet conectate, rata de transmisie este de 4800 biți/s sau mai mare. Centrele de calcul mari pentru utilizarea colectivă a OCSC pot fi conectate direct la MCKS. Pentru a asigura supraviețuirea și pentru a crește fiabilitatea rețelei în ansamblu, centrele de zonă ale MCCS sunt conectate la cel puțin două MCCS. Rata de transmisie de la DMSC la MCCS este de obicei de 2400 sau 4800 bps. În direcții radiale, NCKS și CC sunt conectate la ZCS pentru o utilizare mai eficientă a canalelor de la nivelurile inferioare ale rețelei. Viteza de transmisie este de 1200 sau 2400 bps. Stațiile de abonat (AP) sunt conectate, de regulă, la NCKS și KC și transmit date la viteze de 50-1200 bps. Cu o viteză mai mare de transmisie, UA poate fi inclus direct în ZDSK.

În rețelele PD-CS, devine necesară alegerea unei căi de transmitere a informațiilor pentru care timpul mediu de întârziere a mesajului este minim. În rețelele PD-QC se rezolvă și problema alegerii căii optime de transmisie, totuși se rezolvă o dată pentru un mesaj dat. În rețelele PD-CS, calea optimă trebuie selectată în fiecare MSC, ținând cont de starea altor MSC-uri situate pe direcția de transmisie.

Un mesaj transmis prin rețeaua PD-CS este prezentat într-o anumită formă care îi reglementează volumul maxim, compoziția și locația părților de serviciu și informații.

Un format de mesaj este o anumită secvență de elemente de mesaj care au un scop strict definit.

Uneori se adaugă și alte semne - de exemplu, începutul antetului, sfârșitul mesajului, sfârșitul transmisiei etc.

Caracteristicile (combinații speciale de coduri) care separă diferite părți ale mesajului sunt numite determinanți.

Dezvoltat în prezent un numar mare de diverse formate. De exemplu, formatul mesajului de rețea telegrafică este specificat de Recomandarea ITU-T F-31 și are următoarele caracteristici:

– „începutul mesajului” – ZTsZTs;

– „sfârșitul mesajului” – HNNH;

- „începutul textului” - VK, VK, PS (VK - întoarcere transport, PS - line feed);

– „începutul părții de referință” – „/”.

Partea de adresă a antetului include următoarele elemente:

– numărul de ordine al mesajului pe acest CC pentru a controla trecerea mesajului prin CC;

– un specificator de format de mesaj care specifică tipul de format;

– calificativ de adresă care specifică metoda de adresare (circulară, multicast, adresă prescurtată etc.);

- adresa destinatarului.

Partea de referință a antetului conține:

- adresa expeditorului;

– numărul mesajului de ieșire, care distinge acest mesaj de toate celelalte;

– data și ora la care mesajul a fost introdus în rețea.

Partea de referință vă permite să solicitați repetarea unui mesaj, să căutați un mesaj în arhivă, să determinați ora livrării mesajului și ora în care mesajul a fost în rețea etc.

Tipul de format, în funcție de sarcinile rezolvate de rețea, este de obicei determinat în faza de proiectare după alegerea structurii rețelei și a unui set de mijloace tehnice.

Timpul de întârziere a mesajelor în rețelele PD-QC este determinat de timpul de stabilire a conexiunii și timpul de transfer al datelor, iar în absența apelurilor repetate, este o valoare constantă și relativ mică. În rețelele PD-CS, în special cu un număr mare de hopuri, timpul de întârziere este mult mai lung și poate varia într-o gamă largă.

Transmiterea de mesaje mari necesită cantități semnificative de memorie MSC, în special în rețelele PD-CS la scară largă. Există o serie de alte deficiențe grave ale rețelelor PD-SS, de exemplu, atunci când apare o eroare, este necesară o retransmisie a întregului mesaj, seturile mari de date sunt mai susceptibile la interferențe decât cele scurte etc.

Principalul avantaj al metodei CS este eficiența ridicată a utilizării lățimii de bandă a canalului. Utilizarea CS este limitată în principal la rețelele telegrafice. În rețelele PD, acest principiu este utilizat pentru a organiza tipuri suplimentare de servicii.

Rețele de date pachet comutat . Rețelele de transmisie de date cu comutare de pachete (rețele PD-KP) au apărut la sfârșitul anilor 60. În comutarea de pachete, mesajele sunt împărțite în pachete care călătoresc prin rețea la viteză mare, eroare scăzută și latență scăzută.

În același timp, resursele de calcul la distanță, lățimea de bandă a canalelor de comunicație și performanța sistemelor de comutare sunt utilizate mai eficient.

Primele rețele PD-KP au fost departamentale, de exemplu, ARPANET (SUA), NPL (Marea Britanie), etc. Furnizarea de comunicații între computere este principala caracteristică funcțională a rețelelor PD-KP, spre deosebire de PD-QC și PD-CS rețele destinate schimbului de informații între oameni.

La dezvoltarea rețelelor publice PD-KP s-au aplicat principiile rețelelor departamentale: modul de dialog între calculatoare, transmiterea de rețele de date scurte la viteze mari și utilizarea pe scară largă a principiilor TRC. Crearea unor astfel de rețele a început în anii 70.

pachet este o secvență de caractere binare constând din date (partea de informații), semnale de control al conexiunii și câmpuri de control al erorilor, care sunt situate într-un format specific. Pachetele sunt de obicei de ordinul a 1000 de biți lungime și sunt formate prin împărțirea unui mesaj mai lung în părți.

Metoda de acumulare intermediară a informațiilor în centrele de comutație, utilizată în rețelele PD-CS și PD-CP, determină o serie de proprietăți comune pentru ambele tipuri de rețele. Principala diferență dintre rețelele PD-KP este că sunt scrise pachete relativ scurte Berbec cu un timp de prelevare care nu depășește câteva milisecunde. Prin urmare, rescrierea și așteptarea în coadă nu duc la o întârziere semnificativă a pachetelor.

Caracteristica principală a rețelelor PD-KP este un grad ridicat de utilizare a resurselor de comunicație datorită divizării în timp a canalului și echipamentelor de comutare între mulți utilizatori și transmiterii de mare viteză a pachetelor mici.

Structura rețelei publice de transmisie a datelor cu comutare de pachete . Pe fig. 3.8 prezintă un fragment al rețelei PD-KP, care include patru niveluri. La nivelul superior există centre de comutare de pachete la distanță lungă ale MCKP, la al treilea nivel sunt centre de zonă ale ZCKP, la al doilea nivel sunt concentratoare CC și la primul nivel sunt echipamente de utilizator, care pot include AP tipuri start-stop, sincron și pachete, PC-uri și centre de calcul echipate cu procesoare de teleprocesare (PT).

Orez. 3.8. Fragment din rețeaua PD-KP

Rețeaua PD-CP include gateway-uri - dispozitive speciale prin care alte rețele interacționează cu rețeaua PD-CP (PD-CP, PD-QC, PSTN, PSTN etc.).

Protocolul principal pentru interfuncționarea rețelei PD-CP este Recomandarea ITU-T X.25 (CCITT). Acest protocol definește procedurile de interfuncționare între pachetul DTE (Echipament de terminare a datelor) și DCE (Echipament de terminare a legăturii de date).

Rețelele PD-KP asigură utilizarea eficientă a resurselor de comunicație și de calcul bazate pe multiplexarea canalelor, controlul fluxului și rutare. Comparativ cu rețelele PD-QC și PD-CS, performanța, fiabilitatea și fidelitatea transmisiei sunt semnificativ crescute, iar timpul de livrare a mesajelor este semnificativ redus.

De exemplu, în rețelele PD-CA existente, timpul mediu de livrare este de la fracțiuni de secundă la secunde; cu o creștere a ratei de transmisie între MSC-uri, timpul de livrare a mesajului poate fi crescut la câteva milisecunde. Indicatorii economici ai rețelei PD-KP sunt superiori celor ai rețelelor cu QC și CS.

Orice net conexiuni este un set de noduri de comunicare, puncte finale și linii de comunicare (canale). Funcția principală a rețelei este livrarea mesajelor în conformitate cu o anumită adresă, în timp ce indicatorii de calitate necesari trebuie furnizați în ceea ce privește viteza de transmisie sau timpul de livrare, fidelitate, fiabilitate și cost.

Distinge primarși secundar retelelor. Rețeaua primară este o rețea de canale și căi de transmisie tipice. Rețeaua primară poate folosi diverse linii de transmisie - cablu, fibră optică, releu radio, satelit. Rețelele secundare asigură transportul și comutarea semnalelor anumitor servicii de telecomunicații. Serviciu telecomunicatii numit ansamblu de mijloace tehnice special create pentru a asigura furnizarea anumitor servicii către utilizatori.

Rețelele de mesagerie discrete sunt rețele secundare și oferă servicii de telecomunicații documentare (DES).

Serviciile DES includ:

Serviciul telegrafic (TLG).

Serviciu de transfer de date (PD).

Servicii telematice (TM).

retelele telegrafice.

Comunicarea telegrafică este destinată transmiterii și recepționării automate de mesaje text scurte documentate prin canalele de comunicare prin cablu electric. Serviciul telegrafic se bazează pe echiparea rețelelor telegrafice. Rețeaua telegrafică a Federației Ruse este formată din următoarele rețele:

Rețea publică PSTN. Oferă transmiterea și livrarea către destinatari a telegramelor primite în oficiile poștale ale orașului (COS), oficiile poștale rurale (OS), centrele regionale de comunicații (RUS). Destinatarul poate fi orice persoană fizică sau entitate pe teritoriul Federației Ruse.

Rețeaua de telegrafie abonaților AT, prin care se transmit telegrame sau se organizează conversații telegrafice între abonații rețelei. Oferă comunicare numai pe teritoriul fostei URSS.

Rețeaua internațională de telegrafie abonaților Telex.În prezent, se lucrează pentru a combina rețelele de telegrafie abonaților într-o singură rețea AT/Telex.

Rețeaua telegrafică are o structură ierarhică cu trei niveluri. La nivel superior, se află principalele noduri GU (capitale ale republicilor, centre regionale), conectate după principiul „fiecare cu fiecare”. La nivelul mediu există noduri OS regionale, care sunt conectate radial la nodurile principale. La nivelul inferior există noduri regionale UR (centre raionale). Nodurile principale și o parte a nodurilor regionale sunt nodurile terminale - de tranzit, cealaltă parte a sistemului de operare și nodurile regionale sunt terminale, adică nu deservesc sarcina de tranzit.

Toate rețelele de telegraf utilizează pentru transmisie alfabetul internațional nr. 2 (MTK-2), care reprezintă caractere latine, chirilice, numere și semne de punctuație și caractere de serviciu într-un cod de 5 elemente. Pentru sincronizarea terminalelor se folosește metoda de transmisie start-stop, în care fiecare combinație de cod, pe lângă 5 biți de informație, conține un element de pornire la început și un element de oprire cu o durată de cel puțin 1,5t 0 la sfârșit. . Rețelele de telegraf utilizează viteze de transmisie reduse - 50, 100, 200 baud.

Rețea publică PSTN.

Rețeaua TGTN este în prezent o rețea combinată, adică folosește mai multe metode de comutare. rol principal redă metoda de comutare a mesajelor CS, care este utilizată în toate nodurile majore și regionale.

Sub comutare circuitînțelegeți setul de operațiuni efectuate pentru a obține un canal end-to-end care conectează două puncte de rețea (două puncte de capăt sau un punct final și un nod de comutare la distanță). În același timp, pentru o pereche de puncte care interacționează, unele resurse de rețea sunt ocupate pe durata sesiunii de comunicare - mijloacele de transmisie și comutare. Astfel, la comutarea circuitelor, se organizează mai întâi un canal de transmitere a mesajelor de la capăt la capăt, apoi se realizează transmisia. Resursele de rețea dedicate sunt în posesia exclusivă a punctelor de interacțiune în timpul unei sesiuni de comunicare, indiferent dacă sunt utilizate în acest moment sau nu. Nodurile cu comutare de circuite servesc apelurile primite pe un sistem de failover. Indicatorul calității serviciului este procentul de defecțiuni.

Comutarea mesajelor KS se referă la comutarea stocării. Comutarea stocării este un set de operațiuni pentru primirea de către nodul de comutare a întregului mesaj sau a unei părți a acestuia și transmiterea ulterioară în conformitate cu adresa conținută în acesta. Astfel, mesajul este transmis în etape printr-o serie de noduri până la destinație. Dacă canalele de ieșire în direcția dorită sunt ocupate, mesajul este stocat în memoria nodului până când canalul este eliberat.

Comutarea stivuită include, de asemenea metoda de comutare de pachete KP. Diferă de CS prin faptul că mesajele lungi nu sunt transmise ca un întreg, ci sunt împărțite în părți relativ scurte - pachete. Există două moduri de transmitere a pachetelor: modul de conectare virtuală și modul datagramă. Se presupune că telegramele vor fi procesate de noduri cu comutare de pachete în viitor. În prezent, CP este utilizat în rețelele de date.

Rețeaua AT/Telex.

Rețeaua de telegrafie abonaților s-a bazat pe principiul aducerii serviciilor de telegrafie cât mai aproape de utilizator. Unitatea de abonat este un teletip sau Calculator personal cu un modem special - adaptor telegraf. În prezent, un abonat al rețelei poate fi atât o persoană juridică, cât și o persoană fizică. Abonatul de rețea are următoarele opțiuni:

Obținerea unei conexiuni imediate cu un alt abonat al acestei rețele și desfășurarea de negocieri telegrafice cu acesta în modul de comunicare semi-duplex.

Trimiterea de mesaje către alți abonați ai rețelei, indiferent de prezența operatorului la dispozitivul receptor.

Conexiune cu dispozitivul de stație a nodului său de comutare pentru transmiterea mesajelor prin rețeaua PSTN.

În rețeaua de telegrafie abonaților, principiul comutării canalelor este respectat cu strictețe în toate secțiunile.

Direcții pentru dezvoltarea comunicațiilor telegrafice.

În legătură cu dezvoltarea rapidă a tipurilor moderne de telecomunicații documentare, cum ar fi transmisia de date, E-mailși comunicarea prin fax, Ministerul Comunicațiilor al Federației Ruse a determinat direcțiile principale pentru dezvoltarea tehnică a telecomunicațiilor documentare, inclusiv comunicațiile telegrafice:

Menținerea funcționării rețelelor telegrafice existente la nivelul necesar pentru satisfacerea cererii de servicii telegrafice.

Dezvoltarea noilor servicii de telecomunicații documentare integral rusești și distribuția acestor servicii în toată țara este similară cu serviciile telegrafice existente.

Integrarea serviciilor de telecomunicații documentare, în special utilizarea unei rețele de date ca mediu de transport pentru serviciile telegrafice.

Rețele de date.

Retea de date este un set de noduri și canale de telecomunicații, special create pentru organizarea PD între sursa și destinatarul datelor. O astfel de rețea se numește rețea specializată. Echipamentul terminal pentru transmisia de date, care este instalat la stația de abonat, constă din echipament terminal de date (DTE) și echipament de terminare a canalului de date (DCE). Echipamentul terminal de comunicație de date este adesea denumit terminal.

Echipamentul de terminare a canalului de date (DCE) este hardware și software care face parte din rețeaua PD sau completează o rețea de telecomunicații nespecializată și asigură coordonarea semnalelor DTE cu caracteristicile canalelor rețelei în uz.

La fel de de specialitate Rețelele PD, rețelele pot fi utilizate:

Protocol X.25 cu comutare de pachete

Protocol cu ​​comutare de pacheteIP

Cu releu de cadrureleu cadru

Rețele care utilizează tehnologia ATM (Mod de transfer asincron).

La nespecializat rețelele publice PD includ rețele:

Rețea publică de telefonie

Rețea digitală cu integrare a serviciilor ISDN (ISDN).

Acces DTE la serviciul de date poate fi realizat pe un canal închiriat sau o linie fizică ( acces direct) sau printr-o rețea intermediară comutată ( rețea de acces), care organizează o conexiune permanentă sau dial-up.

Să aruncăm o privire mai atentă la rețelele de date specializate.

Clasificarea rețelelor de date.

Există multe criterii pentru clasificarea rețelelor PD: după tipul de abonat ( rețele corporative și publice), după viteza de transmisie, dimensiunea rețelei, metodele de comutare, structura rețelei ( ierarhice şi neierarhice). Ne vom uita la doi factori general acceptați pentru a distinge rețele: tehnologie transmisieși scară.

tehnologie de transmisie.

Există două tipuri principale de tehnologii de transmisie în rețelele PD:

Difuzare (transmisie unu-la-mai multe)

Punctul este punct.

Rețele de difuzare au un canal de transmisie, care este utilizat de toți utilizatorii rețelei. În marea majoritate a rețelelor PD, terminalele schimbă mesaje relativ scurte cu o structură specială și sunt numite „pachete”. Adresa destinatarului este specificată într-un anumit câmp al pachetului. Un pachet trimis de orice mașină este primit de toate celelalte mașini din rețea. Fiecare aparat verifică câmpul de adresă. Dacă își găsește adresa în acest câmp, începe procesarea pachetului. În caz contrar, aparatul va ignora pachetul primit. De cele mai multe ori, fiecare aparat este într-o stare de ascultare a canalului. Aparatul are dreptul de a transmite un pachet numai dacă canalul nu este ocupat de nimeni. Se numește situația în care mai multe mașini încep să transmită în același timp conflict. Mașinile aflate în conflict trebuie să înceteze transmiterea și să reia după o perioadă de timp aleatorie.

Rețelele de tip broadcast sunt de obicei folosite în zone geografice mici.

Rețele punct la punct conectați o pereche de mașini cu un canal individual. Pe drumul de la sursă la destinație, pachetul trece prin mai multe mașini intermediare. Prin urmare, într-o astfel de rețea este necesar să se efectueze rutarea. Distribuția încărcăturii și timpul de livrare a mesajelor în rețea depind de eficiența rutării. Pe baza acestui principiu, lanțuri mari acoperind regiuni mari.

Scara de rețea.

În funcție de dimensiunea rețelei, PD poate fi clasificată în două grupe.

Rețele locale(LAN, LAN). O rețea locală se întinde de obicei pe o cameră, o clădire sau un campus și oferă rate de transfer de la 10 Mbps la câțiva Gigabiți/s. Utilizați tehnologia de transmisie - de difuzare. Ca mediu de transmisie fizic se folosește perechea torsadată, cablu coaxial sau cablu de fibră optică Cele mai comune topologii LAN sunt: ​​Bus (toate mașinile sunt conectate la un singur cablu comun), Star (există un dispozitiv central special - un hub, din care fasciculele merg la fiecare mașină), inel (informația este transmisă între stații de-a lungul inelului cu un releu în fiecare mașină).

Rețele regionale și globale(WAN).

Rețelele regionale sunt situate pe teritoriul unui oraș sau al unei regiuni, rețelele globale sunt situate pe teritoriul unui stat sau al unui grup de state. Rețelele globale de transfer de date oferă acces la mașinile utilizatorilor de la distanță (stații de lucru) la computere puternice, așa-numitele HOST-uri sau servere care furnizează resursele lor către servere sau asigură interacțiunea între LAN-urile de la distanță. Se folosește tehnologia de transmisie punct la punct. Rețeaua conține mașini specializate care efectuează sarcini de rutare și sunt numite routere sau hub-uri. comutare de pachete. Topologia conexiunii routerelor este determinată de cerințele privind fiabilitatea și costul rețelei. Pot fi utilizate topologii precum stea, inel, rețea arborescentă, rețea mesh, rețea neregulată.

Principii de comutare de pachete.

Mod conexiune virtuală.

Într-o rețea cu conexiuni virtuale sau canale virtuale, un pachet de servicii este mai întâi trimis către abonatul destinatar, stabilind conexiunea virtuală. În fiecare centru de comutare - router, pachetul de serviciu lasă o ordine a formei: pachetele celei de-a k-a conexiuni virtuale care sosesc prin al-lea canal fizic ar trebui trimise către j-lea canal cu a-a-a conexiune virtuală. număr. Astfel, o conexiune virtuală, adică condiționată, există doar în memoria mașinii. După ce a ajuns la mașina de recepție, pachetul de serviciu îi cere permisiunea de a transmite și îi spune câtă memorie va trebui să primească. În direcția opusă, un pachet de servicii cu o confirmare pozitivă sau negativă este trimis pe aceeași rută. După ce a primit o confirmare pozitivă, mașina - expeditorul continuă să transmită mesajul în pachete care conțin numărul canalului virtual în partea de adresă. Pachetele trec unul câte unul prin conexiunea virtuală și ajung la mașina de primire în aceeași ordine în care au fost trimise.

Conexiunea virtuală există până când una dintre mașini trimite un pachet de servicii de deconectare, care va șterge instrucțiunile pentru această conexiune din memoria nodurilor.

modul datagramă.

Termenul „datagramă” este folosit pentru a se referi la un singur pachet care călătorește prin rețea independent de alte pachete din același mesaj. Fiecare datagramă trebuie să aibă o adresă de livrare completă. După ce a primit datagrama, nodul de comutare - routerul îl direcționează către nodul adiacent, cât mai aproape posibil de destinatar și așteaptă confirmarea primirii. Dacă nu se primește nicio confirmare, datagrama va fi trimisă la celălalt nod adiacent și așa mai departe până când pachetul este primit. Există diverși algoritmi de rutare, dar toți au ca scop minimizarea timpului mediu de livrare a pachetelor.

Servicii telematice (TM)- servicii de telecomunicații (cu excepția serviciilor de telefonie, telegraf și transmisie de date), care sunt organizate în scopul schimbului de informații prin rețelele de telecomunicații. Consultați următoarea întrebare pentru mai multe detalii.

În prezent se confruntă cu o dezvoltare rapidă în domeniul rețelelor de transmisie a datelor. Există multe tipuri de rețele. Însăși definiția unei rețele într-un sens generalizat este un sistem de multiplexare a accesului la canalele și resursele de comunicație.În funcție de proprietatea acestora, rețelele sunt împărțite în:
- rețele locale (LAN, Local Area Network
- urban (MAN, Metropolitan Area Network)
- regional (WAN, Wide Area Network)
- global (Internet, FidoNet, FreeNet)
Principala diferență dintre rețeaua globală și restul este un număr nelimitat de abonați. Unicitatea fiecărei rețele este determinată de metoda de acces la mediul de transmisie a datelor. Odată cu apariția fibrei optice și a perechii torsadate, rețelele se bazează acum din ce în ce mai mult pe utilizarea cablului optic și a cablurilor torsadate - ceea ce a ridicat eficiența rețelelor la un nou nivel: securitatea și calitatea informațiilor a crescut semnificativ, transferul de date. viteza și lățimea de bandă au crescut.

Mai jos este gata scurtă recenzie tehnologii comune de rețea. Această recenzie nu pretinde rafinamente teoretice – sarcina autorului este diferită: să evidențieze conceptele fundamentale care caracterizează esența unei anumite tehnologii.

tabelul 1

tehnologie	viteza de transmisie	topologie	dispozitive de bază	metoda de acces la rețea
	Europa SUA E1 - 2 Mb/s T1 - 1,5 Mb/s E2 - 8 Mb/s T2 - 6 Mb/s E3 - 34 Mb/s T3 - 45 Mb/s E4 - 140 Mb/s T4 - 274 Mb/s	punct la punct	echipamente E1, E2, E3, E4 sau T1, T2, T3, T4	metoda de multiplexare plesiocronă temporală
	STM-1 155 Mbps STM-4 622 Mbps STM-16 2,5 Gbps STM-64 10 Gbps	inel dublu, punct la punct	Comutator SDH
	STS-1, OC-1 52 Mbps STS-3, OC-3 155 Mbps STS-12, OC-12 622 Mbps STS-48, OC-48 2,5 Gbps	inel dublu, punct la punct	Echipamente SONET/SDH	tehnica de multiplexare sincronă în timp
	10 Ethernet - 10 Mbps Fast Ethernet - 100 Mbps Gigabit Ethernet - 1 Gbps 10G Ethernet - 10 Gbps 40G Ethernet - 40 Gbps 100G Ethernet - 100 Gbps	cauciuc, stea	comutator de rutare	metoda de partajare
		inel dublu	concentrator	metoda markerului
		inel dublu	adaptor de rețea FDDI	metoda markerului
	155 Mbps 622 Mbps 2,5 Gbps	punct la punct	Comutator ATM	metoda de multiplexare asincronă
	155 Mbps 622 Mbps 2,5 Gbps	inel dublu	routere Cisco 7200 Cisco 7500 Cisco 12000	transmiterea dinamică a pachetelor IP
Familia xDSL	ADSL - 3,5 Mbps HDSL - 2 Mbps SDSL - 2 Mbps VDSL - 26 Mbps SHDSL - 2,32 Mbps UADSL - 384 kbps IDSL - 144 Kbps	punct-punct, stea		metoda de procesare a semnalului digital
	APON - 155 Mbps BPON - 622 Mbps EPON (GEPON) - 1 Gbps 10 GEPON - 10 Gbps GPON-1 Gbps și 2,5 Gbps	inel, punct în punct, copac	splitter optic	Metoda de multiplexare WDM și metoda de acces multiplu cu divizare în timp

Să comentăm cele de mai sus în tabelul 1.

Tehnologia PDH este una dintre primele tehnologii care furnizează transmisie de date digitale în rețeaua primară folosind modularea codului de impulsuri (PCM), adică folosind echipamente speciale de comutare, un semnal telefonic analogic este convertit într-un flux de informații digitale
- Tehnologia SDH este o dezvoltare ulterioară a tehnologiei PDH și, spre deosebire de aceasta din urmă, oferă control fiabil și autodiagnosticare a rețelei primare cu sincronizare a datelor extrem de stabilă
- Tehnologia SONET este versiunea americană a tehnologiei SDH
- Tehnologia Ethernet este utilizată cu succes în construirea rețelelor locale de calculatoare. Aceasta este prima tehnologie care a început să folosească cablul optic și perechea torsadată ca mediu de transmisie a datelor - ceea ce a dus la o creștere incredibilă a vitezei rețelelor Ethernet. Ratele de transfer de date au ajuns la 10 Gbps. Protocoalele 40 Gigabit Ethernet și 100 Gigabit Ethernet cu viteze de 40 Gbps și 100 Gbps sunt pe drum!
- Tehnologia ATM este o dezvoltare a rețelei relativ tânără, care se bazează pe conceptul de a transporta atât traficul de date, cât și voce și video la viteze mari
- Tehnologia FDDI este o dezvoltare avansată a Token Ring. Practic, aceste modele sunt identice, diferența în ratele de transfer de date și în algoritmul de codificare a informațiilor
- Tehnologia DPT este cea mai recentă dezvoltare de rețea care se pretinde a fi un standard internațional. Conceptul fundamental al rețelelor DPT este transmisia și recepția eficientă a traficului IP
- Tehnologia xDSL folosind cele existente linii telefonice, și-a luat locul în domeniul accesului interactiv la abonați, unde telefonul și internetul, faxul și e-mailul coexistă cu succes.
- Tehnologia PON este o tehnologie în dezvoltare rapidă care a făcut posibilă rezolvarea problemei conectării unui utilizator individual la un furnizor de servicii într-o perioadă destul de scurtă de timp.

Aflați mai multe despre fiecare tehnologie.

Tehnologia PDH (ierarhie digitală plesiocronă) este o tehnologie a rețelelor digitale primare (de referință), care utilizează principiul procesării digitale a analogului. semnal telefonic(PCM) și metoda de multiplexare în timp (TDM). Esența acestei metode de multiplexare a diviziunii în timp este următoarea: folosind un comutator, canalele de abonat de intrare sunt conectate secvenţial la un canal de comunicare comun pentru un anumit interval de timp, așa-numitul interval de timp, iar pe partea de recepție a canalului comun. canal, comutatorul demultiplexează fluxul în eșantioane separate și le distribuie pe canalele de abonat receptoare corespunzătoare. Arhitectura PDH are mai multe ierarhii de rate și, în consecință, mai multe canale de fluxuri de informații digitale. Primul nivel, de bază pentru rețeaua primară, se numește E1 și este egal cu 2.048 Mbps conform standardului european sau T1=1.544 Mbps conform standardului american. Acest nivel este format din 30 de tarife de abonați (64 Kbps fiecare) plus două rate de serviciu (32 x 64 Kbps) sau din 24 de abonați conform standardelor americane plus 8 Kbps de servicii (24 x 64 Kbps + 8 kbps). Mai departe, cu ajutorul fluxurilor de bază E1 și T1, sunt organizate și alte canale cu un nivel superior în ierarhia tarifelor - E2 / T2, E3 / T3, E4 / T4. De remarcat că mecanismul de sincronizare a acestor fluxuri digitale operează la nivel plesiocron, adică. aproape sincron. Acest lucru duce la faptul că fluxurile digitale convertite diferă ca viteză între ele prin valori mici. Și pentru ca rețelele PDH să funcționeze cu o fiabilitate acceptabilă, este necesară o opțiune suplimentară de egalizare a ratei prin adăugarea de biți speciali de egalizare. Cu toate acestea, această platformă digitală, datorită organizării sale, nu permite o creștere semnificativă a vitezelor de transmisie și nu asigură un control și management suficient al datelor din rețeaua primară. A apărut o tehnologie SDH mai avansată, care, folosind fluxurile de informații digitale PDH, poate organiza transmisia de date de mare viteză și eficientă.

Tehnologia SDH (synchronous digital hierarchy) este o tehnologie a rețelelor digitale primare și de transport. Este o versiune îmbunătățită a tehnologiei PDH. Structura principală de informații din rețelele SDH este un modul de transport sincron cu un nivel de ierarhie adecvat, numit STM-n. Nivelul STM-1 este de bază și este egal cu 155 Mbps. Rețelele SDH aparțin clasei de rețele cu comutare de circuite care utilizează metoda multiplexării sincrone pe diviziune în timp (TDM). Conceptul SDH vă permite să creați rețele de transport fiabile care utilizează fluxuri PDH ca intrare. Toate informațiile din sistemul PDH/SDH sunt transportate de containere C-n și containere virtuale VC-n. Container tip C-n– structura de transport de intrare în rețeaua SDH primară: astfel, fluxul E1 este împachetat în containerul C-12, fluxul E3 este împachetat în containerul C-3, iar modulul STM-1 este împachetat în containerul C-4 recipient. Mai mult, înainte de multiplexare și comutare container C-n informațiile de cale despre rută sunt încorporate - acum un astfel de container se numește container virtual VC-n. Se mai numește și unitate de multiplexare în tehnologia ierarhiei digitale sincrone. În rețelele SDH, funcționează un singur mecanism de ceas foarte stabil - sincronizarea ceasului de rețea (TTC). Topologia cea mai preferată este considerată a fi un inel dublu - traficul de informații este transmis de-a lungul primului inel, datele de sincronizare sunt transmise de-a lungul celui de-al doilea, iar acest inel este activat pentru trecerea fluxului principal numai în caz de defecțiuni și urgențe.

Tehnologia SONET este o tehnologie a rețelelor primare digitale, un analog al tehnologiei SDH. Modulele de transport sincrone din designul SONET sunt denumite STS-n (semnale electrice) și OC-n (laser în infraroșu). Primul nivel, de bază pentru rețeaua primară, STS-1 / OC-1 este de 52 Mbps. Al treilea strat STS-3/OC-3 corespunde primului strat STM-1 din arhitectura SDH. Ca și rețelele SDH, SONET utilizează Time Synchronous Multiplexing (TDM). Astfel, când se vorbește despre rețele cu ierarhie digitală sincronă, se referă la tehnologie cu abrevierea SONET / SDH.

Referitor la Ethernet. Această tehnologie rămâne cea mai utilizată protocol de rețea, care utilizează Accesul Multiplu Carrier Sense cu Detectare Coliziuni (CSMA/CD). vorbind limbaj simplu, o astfel de metodă de acces multiplu nu permite o coliziune, adică. situaţia transmiterii simultane a datelor pe un canal comun între abonaţi. Unitatea de informare este un cadru. Pentru mai multe informații despre tehnologia Ethernet, consultați secțiunea „ Informatii utile” de pe site-ul nostru intitulat „Model ISO/OSI și standard IEEE 802.3 în rețelele Ethernet”

Tehnologia ATM oferă o modalitate asincronă de transmitere a informațiilor de către celule marime fixa 53 de octeți constând din 48 de octeți de date și 5 octeți de antet. Prin comutatorul ATM, celulele sunt multiplexate pe măsură ce sosesc. Această compresie a datelor se numește multiplexare asincronă. Rețelele ATM se concentrează pe conexiunea virtuală a două tipuri de interfețe - canal virtual (VC) și cale virtuală (VI). Un canal virtual stabilește o conexiune între două noduri finale (abonați) pe durata interacțiunii lor. O cale virtuală constă din mai multe circuite virtuale și formează o rută între comutatoare. Sincronizarea rețelei ATM este asigurată de sincronizarea ceasului de rețea (TTS).Standardul de celulă fixă ​​asigură un timp constant de procesare a datelor - ceea ce este un avantaj incontestabil al acestei tehnologii. Conceptul ATM este utilizat cu succes în rețelele în care criteriul principal este transmisia de înaltă calitate, de mare viteză a traficului eterogen (date digitale, voce și multimedia).

Tehnologiile FDDI și Token Ring folosesc o metodă de marcare deterministă a transferului de date și, într-un mod simplu, această metodă se numește releu-cursă, deoarece dreptul de transfer este lansat prin releu de la abonat la abonat. Această metodă presupune în mod necesar o topologie de inel a locației abonaților și sunt construite două inele: un inel este o rezervă în caz de urgență sau defecțiuni. Esența metodei este următoarea. Un marcator (jeton), un pachet de control special, se rotește continuu în jurul inelului. De aici un alt nume al metodei - token! Deci, dacă jetonul este gratuit, îi oferă abonatului dreptul de a transfera. Abonatul care a primit un token gratuit pune tokenul ocupat, își atașează pachetul de informații și trimite un astfel de pachet. Abonații rămași din ring analizează acest pachet pentru destinatar. Dacă coletul nu este adresat abonatului, acesta îl trimite în jur. Dacă abonatul își găsește adresa în coletă, el acceptă informațiile, marchează marcatorul ca fiind acceptat și trimite din nou coletul în jurul inelului. Abonatul care transmite, după ce a primit înapoi coletul cu marca de primire, își șterge pachetul de informații, marchează jetonul (marcatorul) ca liber și trimite un jeton curat mai departe de-a lungul inelului. Totul se repetă din nou.

Tehnologia DPT, dezvoltată de Cisco Systems, este adoptată ca standard international pentru a construi o nouă generație de rețele urbane axate pe furnizorii de servicii pentru transmiterea traficului IP. DPT este o tehnologie de transmisie dinamică a pachetelor IP. Dinamismul acestei dezvoltări este de a oferi pachetului de date trimis cea mai scurtă cale către abonat (nod). Ideologia celei mai noi tehnologii constă în utilizarea cu pricepere a abordărilor pentru construirea rețelelor existente, precum: SONET / SDH, Token Ring, FDDI. Aceasta se referă la organizarea topologiei dublu inel. Aceasta este o mișcare foarte eficientă a Cisco! În topologia „duble ring” în tehnologiile SONET / SDH, Token Ring, FDDI, al doilea trunk de inel este folosit ca rezervă în cazul defecțiunilor, întreruperilor etc. În DPT, două inele funcționează în modul activ, cu pachetele IP care se rotesc într-un cerc în direcții opuse: într-un inel - în sensul acelor de ceasornic, în celălalt - în sens invers acelor de ceasornic. Această organizare a fluxurilor de informații permite protocolului special SRP să aleagă calea cea mai relevantă către nodul receptor. Tehnologia DPT este, de asemenea, interesantă deoarece poate fi integrată destul de mobil în rețelele SONET/SDH și Gigabit Ethernet deja construite. Ei bine, în ceea ce privește capacitatea rețelei - în DPT pot fi incluse multe mai multe dispozitive în comparație cu, să zicem, același SONET / SDH.

Familia de tehnologii xDSL utilizează liniile de abonați existente ale rețelei publice de telefonie. Pentru ca o astfel de rețea să devină autosuficientă, cu toate atributele tehnologie de rețea- și acesta este, în primul rând: acces eficient la Internet, comunicare interactivă cu abonații, trei sarcini cardinale au fost rezolvate în conceptul xDSL: viteza de transfer de date crescută semnificativ, extins semnificativ debitului linii, nivelul calității comunicării a fost mult ridicat! Prima sarcină este realizată prin utilizarea modemurilor xDSL, a doua - prin utilizarea unei codificări unice a informațiilor, a treia - prin introducerea unei metode de procesare a semnalului digital. Astfel, familia xDSL își ocupă în mod adecvat nișa printre cele mai populare tehnologii de rețea.

În tehnologia PON, la construirea unei rețele optice sunt utilizate două metode de multiplexare: multiplexarea / demultiplexarea WDM și accesul multiplu pe diviziune în timp (TDMA). Multiplexarea WDM este o multiplexare spectrală a undelor a unui fascicul laser de unde infraroșii într-o singură fibră. Metoda accesului multiplu (colectiv) cu împărțire în timp utilizează un mecanism special de arbitrare care exclude cazurile de coliziuni ale fluxurilor de informații într-un canal comun de transmisie a datelor. Implicit, rețelele PON operează în interfață cu formate Ethernet, oferind o distribuție eficientă a serviciilor utilizatorilor pe calea de abonat „last mile” conform principiului „optics to the home” (FTTH). Arhitectura PON este destul de banala. Există un nod central activ OLT (terminal de linie optică) cu un modul transceiver laser (emițător-receptor) și multe noduri active de abonat la distanță ONT (terminal de rețea optică, ITU-T) sau ONU (unitate de rețea optică, IEEE) cu propriul emițător-receptor laser modul (transceiver) ). Între aceste dispozitive se află un mediu optic complet pasiv care nu necesită electricitate și întreținereși constând din cabluri optice și splittere optice. sursă externă Informațiile pentru OLT sunt furnizorul de servicii de internet și TV prin cablu. Multiplexurile WDM și echipamentele TDMA sunt construite în nodurile centrale și de abonat. Fluxurile în aval sunt transmise din nucleul OLT, constând din semnale WDM împachetate la 1490 nm și 1550 nm cu adresare ONT specifică. Aceste fluxuri vin la fiecare dispozitiv abonat, unde informațiile sunt filtrate pentru adresa ONT cu acces la un anumit utilizator. Fluxul invers (în amonte) de la toate dispozitivele de abonat este transmis la o lungime de undă de 1310 nm. În acest thread este folosită metoda accesului multiplu cu divizare în timp pentru a exclude posibilitatea de a trece semnale de la diferiți utilizatori. Toate ONT-urile sunt sincronizate de la o sursă de sincronizare comună și fiecărui ONT i se alocă un domeniu de timp specific. Nodul ONT trebuie să tamponeze datele primite de la utilizatorul său până la sosirea domeniului său de timp. Când sosește domeniul său de timp, ONT-ul aruncă toate informațiile acumulate în buffer în amonte, care este primită de nodul central OLT, unde acest flux este demultiplexat pentru acces suplimentar la ISP. Un flux interactiv la unde 1490/1310nm este conectat la un computer, un telefon IP printr-un convertor media și un modem prin pereche răsucită. Fluxul de ieșire la un val de 1550 nm asigură munca televiziune prin cablu. Distanța dintre nodurile OLT și ONT poate fi de până la 20 km. Numărul maxim de ONT-uri care pot fi încorporate într-o rețea OLT este de 64 de noduri.

În acest articol, am atins tehnologiile tipice pentru construirea rețelelor de date. Sperăm că cititorul nostru va înțelege în context că din întregul set de dezvoltări de rețea au fost luate în considerare cele mai semnificative și mai solicitate concepte.
Mulțumesc pentru înțelegere! Autor.

Prin intermediul unui canal de transmisie a datelor, de regulă, pentru prelucrarea ulterioară prin intermediul tehnologiei informatice. Exemple de astfel de canale sunt firele de cupru, fibră optică, legăturile de date fără fir sau un dispozitiv de stocare.

Transmisia paralelă în telecomunicații este transmiterea simultană a elementelor de semnal cu un caracter sau alt obiect de date. În comunicațiile digitale, transmisia paralelă se referă la transmiterea simultană a elementelor de semnal corespunzătoare pe două sau mai multe căi. Prin utilizarea mai multor fire electrice, mai mulți biți pot fi transmisi în același timp, rezultând rate de transmisie mai mari decât transmisia în serie. Această tehnică este utilizată intern în computer, cum ar fi magistralele de date interne și, uneori, dispozitivele externe, cum ar fi imprimantele. Principala problemă cu aceasta este „deformarea”, deoarece firele în transmisie paralelă au proprietăți ușor diferite (nu intenționat), astfel încât unii biți pot ajunge înaintea altora, ceea ce poate corupa mesajul. Bitul de paritate poate ajuta la reducerea erorilor. Cu toate acestea, firul electric în transmisia de date în paralel este mai puțin fiabil pe distanțe lungi, deoarece este mult mai probabil ca transmisia să fie întreruptă.

Tipuri de canale de comunicare

Retea de date

Retea de date- un set de trei sau mai multe terminale de comunicatie (terminale) conectate prin canale de transmisie a datelor si dispozitive de comutare (noduri de retea) care asigura schimbul de mesaje intre toate terminalele.

Există următoarele tipuri de rețele de date:

• Rețele de telefonie - rețele în care dispozitivele terminale sunt simple convertoare de semnal între electric și vizibil/audibil.
• Rețele de calculatoare - rețele ale căror dispozitive finale sunt computere.

Conform principiului comutării, rețelele sunt împărțite în:

• Rețele cu comutare de circuite- pentru transmisia între dispozitive terminale se alocă un canal fizic sau logic prin care este posibilă transmiterea continuă a informaţiei. O rețea cu comutare de circuite este, de exemplu, rețeaua de telefonie. În astfel de rețele, este posibil să se utilizeze noduri ale unei organizații foarte simple, până la comutarea manuală, totuși, dezavantajul unei astfel de organizații este utilizarea ineficientă a canalelor de comunicare dacă fluxul de informații este instabil și imprevizibil.
• Rețele cu