Слайд 1Лекция № 12
ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ МЕЖДУ КОМПЬЮТЕРАМИ. ПРОВОДНАЯ И БЕСПРОВОДНАЯ
СВЯЗЬ
Слайд 2Универсальным средством общения являются коммуникации, обеспечивающие передачу информации с помощью
современных средств связи.
Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов связи
различной физической природы:
кабельных,
оптоволоконных,
радиоканалов и др.
Слайд 3Общая схема передачи информации:
источник информации - канал связи - приемник
(получатель) информации
Слайд 4Основными устройствами для быстрой передачи информации на большие расстояния в
настоящее время являются:
телеграф,
радио,
телефон,
телевизионный передатчик,
телекоммуникационные сети на базе вычислительных систем.
Слайд 5Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность (скорость
передачи информации).
Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться
по нему в единицу времени.
Обычно измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с.
Иногда в качестве единицы используется байт в секунду (байт/с) и кратные ему единицы Кбайт/с и Мбайт/с.
Слайд 6Передача информации между компьютерами существует с момента возникновения ЭВМ.
Она позволяет:
организовать
совместную работу отдельных компьютеров,
решать одну задачу с помощью нескольких компьютеров,
совместно
использовать ресурсы и
решать множество других проблем.
Слайд 7Три основных способа органи-зации межкомпьютерной связи:
объединение двух рядом расположенных компьютеров
через их коммуникационные порты посредством специального кабеля;
передача данных от одного
компьютера к другому посредством модема с помощью проводных, беспроводных или спутниковых линий связи;
объединение компьютеров в компьютерную сеть.
Слайд 8Часто при организации связи между двумя компьютерами за одним компьютером
закрепляется роль поставщика ресурсов (программ, данных и т.д.), а за
другим — роль пользователя этих ресурсов.
В этом случае первый компьютер называется сервером, а второй - клиентом или рабочей станцией.
Слайд 9Сервер (англ. serve — обслуживать) — это высокопроизводительный компьютер с
большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем
управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).
Клиент (иначе, рабочая станция) — любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера.
Слайд 10Для преодоления несовместимости интерфейсов отдельных компьютеров вырабатывают специальные стандарты, называемые
протоколами коммуникации.
Протоколы коммуникации предписывают разбить весь объём передаваемых данных на
пакеты — отдельные блоки фиксированного размера.
Пакеты нумеруются, чтобы их затем можно было собрать в правильной последовательности.
Слайд 11К данным, содержащимся в пакете, добавляется дополнительная информация примерно такого
формата:
Контрольная сумма данных пакета содержит информацию, необходимую для контроля ошибок.
Слайд 12Первый раз контрольная сумма вычисляется передающим компьютером.
После того, как пакет
будет передан, повторно она вычисляется принимающим компьютером.
Если значения не совпадают,
это означает, что данные пакета были повреждены при передаче.
Такой пакет отбрасывается, и автоматически направляется запрос повторно передать пакет.
Слайд 13Компьютерная сеть - это система обмена информацией между компьютерами.
Представляет собой
совокупность трех компонентов:
сети передачи данных (включающей в себя каналы передачи
данных и средства коммутации);
компьютеров, взаимосвязанных сетью передачи данных;
сетевого программного обеспечения.
Слайд 14Компьютерная сеть представляет собой совокупность узлов (компьютеров, рабочих станций и
др.) и соединяющих их ветвей.
Ветвь сети — это путь, соединяющий
два смежных узла.
Узлы сети бывают трёх типов:
оконечный узел (расположен в конце только одной ветви);
промежуточный узел ( расположен на концах более чем одной ветви);
смежный узел (такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов).
Слайд 15Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами.
Способ соединения компьютеров в
сеть называется её топологией.
Наиболее распространенные виды топологий сетей:
линейная сеть;
кольцевая сеть;
древовидная сеть;
звездообразная сеть;
ячеистая сеть;
полносвязанная сеть.
Слайд 16Линейная сеть
Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов
и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
Слайд 17Кольцевая сеть
Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и
только две ветви.
Слайд 18Древовидная сеть
Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по
крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя
узлами имеется только один путь.
Слайд 19Звездообразная сеть
Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
Слайд 20Ячеистая сеть
Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих
два или более пути между ними.
Слайд 21Полносвязанная сеть
Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.
Слайд 22Архитектура сети – это реализованная структура сети передачи данных, определяющая
её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети.
В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.
Слайд 23Наиболее распространённые архитектуры:
Ethernet (англ. ether — эфир) — широковещательная сеть.
Это значит, что все станции сети могут принимать все сообщения.
Топология — линейная или звездообразная. Скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.
Arcnet (Attached Resource Computer Network — компьютерная сеть соединённых ресурсов) — широковещательная сеть. Физическая топология — дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек.
Слайд 24Наиболее распространённые архитектуры:
Token Ring (эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей
маркера) — кольцевая сеть, в которой принцип передачи данных основан
на том, что каждый узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов — маркера — из смежного предыдущего узла. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек.
Слайд 25Наиболее распространённые архитектуры:
FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — сетевая архитектура
высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи — 100
Мбит/сек. Топология — двойное кольцо или смешанная (с включением звездообразных или древовидных подсетей). Максимальное количество станций в сети — 1000. Очень высокая стоимость оборудования.
Слайд 26Наиболее распространённые архитектуры:
АТМ (Asynchronous Transfer Mode) — перспективная, пока ещё
очень дорогая архитектура, обеспечивает передачу цифровых данных, видеоинформации и голоса
по одним и тем же линиям. Скорость передачи до 2,5 Гбит/сек. Линии связи оптические.
Слайд 27При конструировании сетей используют следующие виды кабелей:
неэкранированная витая пара;
экранированная витая
пара;
коаксиальный кабель
волоконно-оптический кабель.
Слайд 28неэкранированная витая пара
Максимальное расстояние, на котором могут быть расположены компьютеры,
соединенные этим кабелем, достигает 90 м.
Скорость передачи информации - от
10 до 155 Мбит/с.
экранированная витая пара
Скорость передачи информации - 16 Мбит/с на расстояние до 300 м.
Слайд 29коаксиальный кабель
Отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и позволяет
передавать информацию на расстояние до 2000 м со скоростью 2-44
Мбит/с).
волоконно-оптический кабель Идеальная передающая среда, не подвержен действию электромагнитных полей, позволяет передавать информацию на расстояние до 10 000 м со скоростью до 10 Гбит/с.
Слайд 30Проводная связь - связь, при которой сообщения передаются по проводам
посредством электрических сигналов; вид электросвязи.
Сообщения могут вводиться голосом и приниматься
на слух (телефонная связь), передаваться и приниматься с помощью аппаратов, записывающих и воспроизводящих сообщения в виде условных знаков или букв и цифр (телеграфная связь и передача данных), в виде неподвижных изображений - фотографий, чертежей, рисунков (факсимильная связь) или подвижных (телевизионных) изображений и речи абонентов (видеотелефон).
Различают дальнюю (междугородную) и местную (городскую) проводную связь.
Слайд 31При осуществлении проводной связи используют:
подземные кабели связи (реже воздушные линии
связи);
электронные усилители сигналов, включаемые через определённые расстояния в разрывы кабеля
связи;
оконечную аппаратуру, различающуюся в зависимости от вида проводной связи.
В различных системах электросвязи проводная связь сочетается с радиосвязью, например радиорелейной связью и спутниковой связью (космическая связь).
Слайд 32Беспроводная технология используется для решения проблем, возникающих в процессе создания,
расширения или модернизации компьютерных сетей предприятия.
Беспроводные компьютерные сети и системы
связи используются там, где установка проводных систем затруднена, невозможна или экономически невыгодна.
Слайд 33Беспроводная технология имеет следующие преимущества:
Экономичность. При необходимости обеспечения связи между
объектами, расположенными друг от друга на расстоянии более 100 метров,
применение беспроводной технологии оказывается дешевле, чем стоимость дорогостоящего кабеля и строительно-монтажных работ, связанных с его прокладкой.
Оперативность. Для организации компьютерных сетей на основе беспроводной технологии не требуется выполнение длительных по времени, трудоемких и дорогостоящих монтажных работ, связанных с прокладкой кабеля. Установка и настройка аппаратуры и оборудования беспроводной связи производится быстро и безболезненно.
Слайд 34Подвижность. При переезде предприятия в другое помещение или здание, денежные
средства, которые были потрачены на приобретение и прокладку кабеля в
старом помещении становятся потерянными средствами из-за невозможности перемещения и повторного использования ранее проложенного кабеля. В отличие от проводных систем, полный комплект ранее установленной аппаратуры и оборудования беспроводной связи легко демонтируется и устанавливается на новом месте.
Легкая расширяемость. В отличие от проводных сетей, где расширение требует прокладки сетевого кабеля, расширение беспроводных сетей происходит путем подключения к сети дополнительных беспроводных устройств и их настройки по ранее установленному шаблону.
Слайд 35Высокая скорость передачи данных. Максимальная скорость передачи данных по беспроводным
компьютерным сетям с предлагаемым оборудованием составляет свыше 100 Мбит/с, что
является максимальным показателем скорости передачи данных в 100-мегабитных проводных системах.
Высокое качество связи. Работа беспроводного оборудования внутри зданий обеспечивает высокое качество связи независимо от погодных условий и атмосферных явлений.
Слайд 36Защита информации. Безопасность беспроводных сетей обеспечивается теми же средствами, которые
используются для защиты проводных каналов: многоуровневая система защиты от несанкционированного
доступа в сеть и шифрование передаваемой по сети информации.
Совместимость с проводными сетями. Использование стандартных протоколов передачи данных и доступа к сети делает беспроводные системы связи полностью совместимыми с проводными компьютерными системами. Это позволяет интегрировать в единую инфраструктуру существующую проводную сеть предприятия и вновь создаваемые беспроводные сегменты сети.
Слайд 37Зона покрытия. Радиус действия оборудования беспроводной связи составляет от сотен
метров до 50 километров в пределах прямой видимости. Применение направленных
антенн с высоким коэффициентом усиления и станций с усилителями и ретрансляторами позволяет получить устойчивую высококачественную связь на неограниченные расстояния.
Гибкость. Там, где отсутствует или недостаточно развита система проводных телекоммуникаций - например, в малонаселенной или гористой местности - беспроводная связь является единственным экономически целесообразным решением для подсоединения удаленных объектов к компьютерной сети предприятия или для организации доступа удаленных объектов к сети Интернет.
Слайд 38Широкие прикладные возможности. Использование беспроводной технологии значительно расширяет возможности предприятия
по использованию беспроводной сети и оборудования для целей доступа к
сети Интернет, экономичной телефонной связи (IP-телефонии), охраны помещений и объектов с использованием видеонаблюдения и других средств охранной и пожарной сигнализации, радиовещания с коммерческим качеством звука, систем контроля технологических процессов, систем мониторинга показателей окружающей среды и других целей, связанных с телеметрической передачей данных.
Доступность. Благодаря высокой эффективности, подвижности, легкости в установке и обслуживании и низкой стоимости, беспроводная компьютерная технология стала доступна не только крупным и средним, но и малым предприятиям.
Слайд 39Вопросы
Какова общая схема передачи информации?
Каковы основные способы организации межкомпьютерной связи?
Что
такое компьютерная сеть?
Перечислите топологии сетей.
Что такое проводная связь?
Какие виды проводной
связи различают?
Что используют при осуществлении проводной связи?
Для чего используется беспроводная технология?
Где используются беспроводные компьютерные сети и системы связи?
Какие преимущества имеет беспроводная технология?