GOUSPO — студенческий портал!

форум, учебники, лекции, и многое другое…

Янв

16

Добро пожаловать на GOUSPO.RU!

Автор: admin

Сайт www.gouspo.ru создан с целью помочь студентам средних и высших учебных заведений. На сайте собрано много уникального материала.

Основные темы сайта:

- Теория вероятностей и математическая статистика;

- Дискретная математика;

- Архитектура ЭВМ;

- Информатика и информационная безопасность;

- Программирование и многое другое…

 

Ноя

9

Как я вывел сайт из под АГС за 1 ап.

Автор: admin

Кому то это статья покажется странной или полным бредом. Не знаю, возможно, но я же не кричу, что я палю тему, а просто рассказываю как мне удалось вывести 2 сайта из под ага за один ап, которые уже много времени были под фильтром Яндекса.

Не буду долго описывать начало, ибо описывать особо нечего. Все началось с того, что мне нечего было делать я сидел смотрел на Яндекс. Заметил выджеты (хоть и давно их видел) но мне захотелось зайти, посмотреть, и, ради прикола, создать виджет. Я создал RSS виджет на один из сателлитов, на это ушло секунд 20 :) .  Увидел кнопку «Предложить в региональную программу», конечно же, я на нее нажал. Через день на почту приходит сообщение «Виджет не принят в региональную программу», ну это понятно, потому что сайт ни как не относился к моего региону. Но через некоторое время был ап, и я заметил, что сайт, на котором я торговал ссылками, который не прожил и 2х месяцев в индексе, вышел из под АГС! Я подумал, наверно случайность. И не придал этому значения.

У меня был еще один сайт, который был в индексе месяца 4, но когда я начал торговать с него ссылками, он тоже ушел по АГС. И у него была региональная направленность, это были новости моего региона. Я создал виджет, предложил в региональную программу, но его не взяли, объяснив «Название виджета должно быть понятно пользователям и отражать содержание виджета.» Я изменил название на более, и опять предложил виджет. На этот раз его приняли. И сегодня я замечаю, что и этот сайт вышел из под АГС.

Не знаю как все это объяснить, может совпадения, может еще что. Но виджет я думаю тоже не помешает, мой уже появился в каталоге, надеюсь и трафик хоть какой нибудь будет.

Хотел написать маленькую статью, а получилось не очень. :)

P.S. Писатель из меня никакой.  Всегда не очень хорошо получалось писать статьи. Но смысл я думаю понятен.

Мар

31

Раздача дедиков!

Автор: admin

На форуме gouspo идет раздача дедиков и ICQ!

Дедик (Dedicated server) это удаленный компьютер.

Подключиться к нему можно через стандартную программу.

Пуск — стандартные (если win xp — связь) — подключение к удаленному рабочему столу

После подключения вводишь логин и пароль. Открывается рабочий стол компьютера, обычно там стоит Windows Server 2003, но есть и с хр и server 2008, и с другими ОС. На нем можно делать тоже самое что и на своем компьютере. Запустить сервер CS, брут, icq бота, и др…

Раздача ЗДЕСЬ

На этом сайте можно узнать дата выхода gta 5

Мар

31

Технические средства локальных сетей

Автор: admin

Технические средства локальных сетей

Технические средства локальных сетей включают в себя следующие функциональные группы оборудования:

•  средства линий передачи данных (кабель, витая пара, оптоволокно и пр.) — реализуют собственно перенос сигнала;

•  средства увеличения дистанции передачи данных — репитеры (усилители), модемы и пр. (осуществляют усиление сигналов или преобразования в форму, удобную для дальнейшей передачи);

•  средства повышения емкости линий передачи (мультиплексирования) — позволяют реализовывать несколько логиче­ских каналов в рамках одного физического соединения пу­тем разделения частот передачи, чередования пакетов во времени и т. д.;

•  средства управления информационными потоками в сети (коммутации каналов, коммутации пакетов, разветвления линий передачи) — осуществляют адресацию сообщений;

•  средства соединения линий передачи с сетевым оборудо­ванием   узлов   (сетевые   платы,   адаптеры)   —   реализуют ввод-вывод данных с оконечного оборудования в сеть.

Рассмотрим вкратце некоторые образцы данного оборудова­ния, иногда реализующие несколько функций.

1. Средства линий передачи

Проводная связь. В качестве средств коммуникации наиболее чисто используются витая пара, коаксиальный кабель, оптоволо­конные линии. При выборе типа кабеля учитывают следующие параметры:

•  стоимость монтажа и обслуживания;

•  скорость передачи информации;

•  ограничения на величину расстояния передачи информа­ции (без дополнительных усилителей-повторителей (репи­теров));

•  безопасность передачи данных.

Главная проблема заключается в одновременном обеспече­нии этих показателей, например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным расстоянием пере­дачи данных, при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расши­рения кабельной системы влияют на ее стоимость.

В 1985 г. Ассоциация промышленности компьютеров и связи (Computer Communications Industry Association — CCIA) обрати­лась к Ассоциации электронной промышленности (Electronic I ndustries Association — EIA) с предложением разработать универ­сальный стандарт проводной связи, который будет способен к охвату всех текущих и будущих сетевых систем, имеющих обычную топологию, использующих обычные носители и соединители.

К 1987 г. ряд производителей разработали оборудование Ethernet, которое могло использовать телефонный кабель витой пары, а в 1990 г. IEEE выпустил стандарт 802.31, Ethernet10BaseT («Т» относится к витой паре — Twisted pair cable). В 1991 г. EIA вместе с Ассоциацией промышленности передачи данных (Tele­communications Industry Association — TIA) издала первый стандарт проводной передачи данных по имени EIA/TIA 568. В основе помещалась спецификация неэкранированных витых пары категории 3 (UnshieldedTwisted Pair cable — UTP), и один месяц спустя были разработаны спецификации более высоких сортов кабеля UTP (категории 4 и 5).

Развитие в технологии Ethernet привели к разработке «Расширенной категории 5» которая, подобно основной категории обеспечивает скорости передачи до 100 Мбит/с. Однако испытательные параметры для основной категории 5 предполагают, что сигналы данных будут использовать только две из четырех пар (одна пара для передачи и одна для приема), и уровень перекрестных помех измерялся только между каждой комбинацией пар. В сетях гигабит Ethernet, однако, могут использоваться все четыре пары для одновременной передачи, так что перекрестные помехи относительно каждой пары должны учитывать объединенный эффект других трех пар. Расширенная категория 5 рассчитана на гигабит Ethernet.

Стандарт 802.3 предусматривает широкое разнообразие вариантов, используя различные формы кабеля:

•  соединяющий кабель для стандартного Ethernet (10 Base 5) также называется «Толстый Ethernet» или «ThickNet» предусматривает использование сетевого устройства — модуля присоединения носителей (Media attachment unit MAU) вместо приемопередатчика. 10 BaseSиспользует толстый коаксиальный кабель, который может работать на расстоянии до 500 м, не используя повторители;

•  Ethernet витой пары (l0BaseT) использует в своих интересах   существующие    экономичные    телефонные    кабели. Предполагается звездообразная конфигурация, в которой узлы соединяются с центральным концентратором, используя витые пары и разъемы RJ45;

быстрый Ethernet (100BaseT) — совместимая с IEEE 802.3u высокоскоростная версия, подобная l0BaseT, но исполь­зующая различные конфигурации кабеля.  100BaseTX ис­пользует две пары UTP категории 5, 100BaseT4 используют четыре пары категории 3, и 100BaseFX использует много­модальные оптические волокна и прежде всего предназна­чен для использования в магистральных линиях;

•  тонкий Ethernet (10Base2), также именуемый «ThinNet» или «CheaperNet», использует более тонкий, менее дорогой ко­аксиальный кабель, который удобнее для соединения, но имеет ограничение 180 м в сегменте. ThinNet использует разъемы миниатюрного байонетного соединителя Т-типа, а приемопередатчики встроены в платы адаптера;

•  волоконно-оптический   Ethernet   (lOBaseF   и   100BaseFX) устойчив к внешним помехам и часто используется, чтобы расширить сегменты Ethernet до 2—3 км.

Разработаны предложения также по категориям 6 и 7 — уро­вень 6 должен обеспечить скорости передачи более чем 200 Мбит/с при использовании улучшенных кабелей и разъемов RJ45. Ка­тегория 7 предложена, чтобы работать на скорости 600 Мбит/с, используя кабель с экранированными парами и новым типом разъема.

2.Сетевые карты (сетевые платы, адаптеры).

Сетевые интер­фейсные платы (NIC — Network Interface Card) устанавливаются на настольных и портативных ПК. Они служат для взаимодейст­вия с другими устройствами в локальной сети. Существует целый спектр сетевых плат для различных ПК, имеющих определенные требования к производительности. Характеризуются скоростью передачи данных и способом подключения к сети.

Если рассматривать просто способ приема и передачи дан­ных на подключенных к сети ПК, то сетевые платы играют ак­тивную роль в повышении производительности, назначении приоритетов для ответственного трафика (передаваемой/прини­маемой информации) и мониторинге трафика в сети. Кроме того, они поддерживают такие функции, как удаленная активи­зация связи с центральной рабочей станции или удаленное из­менение конфигурации, что значительно экономит время и силы администраторов постоянно растущих сетей.

Для’сетей Ethernet в стандарте ISA используется три вида се­тевых адаптеров: 8-, 16- и 32-битовые. 8-битовый адаптер может вставляться в 8- или 16-битовый слоты материнской платы и используется, главным образом, в компьютерах IBM XT&IBM PC где нет 16-битовых слотов. Иногда 8-битовые адаптеры используются для компьютеров IBM AT, если требования к скорости передачи данных невысоки. Для 16-битового адаптера необходимо использовать 16-битовый слот. На компьютерах 80386 или 80486 и выше имеет смысл использовать скоростные 32-битовые адаптеры, по крайней мере для тех станций, на которые приходится максимальная нагрузка.

Сетевые адаптеры могут быть рассчитаны на архитектуру ISA/EISA или Micro Channel. Конструктивно эти типы адаптеров отличаются друг от друга. Для ускорения работы на плате сетевого адаптера может находиться буфер. Размер этого буфера различен для адаптеров разных типов и может составлять от 8 Кб для адаптеров до 16 Кб и более для 16- и 32-битовых адаптеров.

Сетевые адаптеры Ethernet используют порты ввода/вывода и один канал прерывания. Некоторые адаптеры могут работать с каналами прямого доступа к памяти (DMA).

На плате адаптера может располагаться микросхема постоян­ного запоминающего устройства (так же называемая Boot ROM) для создания так называемых бездисковых рабочих станций. Это компьютеры, в которых нет ни винчестера, ни флоппи-дисков.

Нагрузка операционной системы выполняется из сети, и выпол­няет ее программа, записанная в микросхеме дистанционной за­грузки.

Если сетевой адаптер не поддерживает стандарт Plug&Play, то перед тем как вставить сетевой адаптер в материнскую плату компьютера, необходимо с помощью переключателей (располо­женных на плате адаптера) задать правильные значения для пор­тов ввода/вывода, канала прерывания, базовый адрес ПЗУ дис­танционной загрузки бездисковой станции.

Как правило, все сетевые адаптеры имеют два разъема. Один из них предназначен для подключения многожильного трансиверного кабеля, второй — для подключения тройникового со­единителя (T-connector, тройник Т-коннектор). Т-коннектор с одной стороны подключается к сетевому адаптеру, а с двух дру­гих сторон к нему подключаются отрезки тонкого коаксиального кабеля с соответствующими разъемами на концах.

Рабочая станция через сетевой адаптер специальным много­жильным трансиверным кабелем подключается к устройству, на­зываемому трансивером. Трансивер служит для подключения ра­бочей станции к толстому коаксиальному кабелю. На корпусе трансивера имеется три разъема: два — для подключения толсто­го коаксиального кабеля и один — для подключения трансиверного кабеля.

Между собой трансиверы соединяются отрезками толстого коаксиального кабеля с припаянными к их концам коаксиаль­ными разъемами.

На открытых концах сети помещаются специальные заглуш­ки — терминаторы, которые подключаются к свободным концам Т-коннекторов (коаксиальные разъемы, в корпусе которых установлен резистор с сопротивлением 50 Ом). Корпус одного терминаторов должен быть заземлен. В каждом сегменте сети можно соединять только один терминатор.

Сетевые адаптеры, способные работать с витой парой, имен разъем, аналогичный применяемому в импортных телефонных аппаратах.

В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet-кабель с тройниковым соединителем. Выключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркули­рующего потока информации и «зависание» системы.

Новые технологии предлагают пассивные штепсельные ко­робки, через которые можно отключать и/или включать рабочие станции во время работы вычислительной сети.

3. Репитеры

Если длина сети превышает максимальную длину сегмента сети, необходимо разбить сеть на несколько (до пяти) сегментов, соединив их через репитер.

Функции репитера заключаются в физическом разделении сегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одного сегмента сети в другой.

Репитер повышает надежность сети, так как отказ одного сегмента (например, обрыв кабеля) не сказывается на работе других сегментов. Однако, разумеется, через поврежденный сегмент данные проходить не могут.                                                |

Конструктивно репитер может быть выполнен либо в виде отдельной конструкции со своим блоком питания, либо в виде платы, вставляемой в слот расширения материнской платы компьютера.

Репитер в виде отдельной конструкции стоит дороже, но он может быть использован для соединения сегментов Ethernet, вы­полненных как на тонком, так и на толстом кабеле, так как он имеет и коаксиальные разъемы, и разъемы для подключения трансиверного кабеля. С помощью этого репитера можно даже соединить в единую сеть сегменты, выполненные и на тонком, и на толстом кабеле.

Репитер в виде платы имеет только коаксиальные разъемы и поэтому может соединять только сегменты на тонком коаксиаль­ном кабеле. Однако он стоит дешевле и не требует отдельной розетки для подключения электропитания.

Один из недостатков встраиваемого в рабочую станцию ре­питера заключается в том, чтобы для обеспечения круглосуточ­ной работы сети станция с репитером также должна работать круглосуточно. При выключении питания связь между сегмента­ми сети будет нарушена.

4. Концентраторы

В структурированной кабельной конфигурации все входящие и сеть ПК взаимодействуют с концентратором (Hub, или «хаб»). В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют пассив­ные (Passive Hub) и активные (ActiveHub) концентраторы. Ак­тивные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения 4, 8, 16 или 32 рабочих станций. Пассивный кон­центратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции). Максимальное рас­стояние от концентратора до рабочей станции составляет 100 метров, при этом скорость передачи данных такая же, как и для коаксиального кабеля, — 10 Мбит/с.

Соединенные с концентратором ПК образуют один сегмент локальной сети. Такая схема упрощает подключение к сети большого числа пользователей, даже если они часто перемеща­ются. В основном функция концентратора состоит в объедине­нии пользователей в один сетевой сегмент. Функции данных устройств также различны: от простых концентраторов провод­ных линий до крупных устройств, выполняющих функции цен­трального узла сети, поддерживающих функции управления и целый ряд стандартов (Ethernet, Fast Ethernet,Gigabit Ethernet, FDDI и т. д.). Существуют также концентраторы, играющие важную роль в системе защиты сети.

Концентратор начального уровня (базовый концентратор) — это автономное устройство, которое может стать для многих орга­низаций хорошей «отправной точкой». Наращиваемые (стековые) концентраторы позволяют постепенно увеличивать размер сети. Такие концентраторы соединяются друг с другом гибкими кабелями расширения, ставятся один на другой и функционируют как один концентратор. Благодаря низкой стоимости в расчете порт наращиваемые концентраторы стали особенно популярны.

При применении концентратора все пользователи делят между собой полосу пропускания сети. Пакет, принимаемый по одному из портов концентратора, рассылается во все другие пор ты, которые анализируют этот пакет (предназначен он для hj или нет). При небольшом числе пользователей такая система превосходно работает. В случае увеличения числа пользователей начинает сказываться конкуренция за полосу пропускания, что замедляет трафик в локальной сети.

Традиционные концентраторы поддерживают только один сетевой сегмент, предоставляя всем подключаемым к ним пользователям одну и ту же полосу пропускания. Концентраторы с коммутацией портов, или сегментируемые концентраторы, позволяют свести данную проблему к минимуму, выделив пользователям любой из внутренних сегментов концентратора (каждый из этих сегментов имеет полосу пропускания 10 Мбит/с). Подобная схема дает возможность гибко распределять полосу пропускания между пользователями и балансировать нагрузку сети.

Двухскоростные концентраторы (dual-speed) можно использовать для создания современных сетей с совместно используемыми сетевыми сегментами. Они поддерживают существующие каналы Ethernet 10 Мбит/с и новые сети Fast Ethernet 100 Мбит/с, автоматически опознавая скорость соединения, что позволяет не настраивать конфигурацию вручную. Это упрощает модернизацию соединений, переход от сети Ethernet к Fast Ethernet, когда необходима поддержка новых приложений, интенсивно использующих полосу пропускания сети или сегментов с большим числом пользователей.

Кроме того, концентраторы служат центральной точкой для  подключения кабелей, изменения конфигурации, поиска неисправностей и централизованного управления, упрощая выполнение всех этих операций.

5. Коммутаторы

Switch (коммутатор)

1. Многопортовое устройство, обеспечивающее высокоско­ростную коммутацию пакетов между портами.

2. В сети с коммутацией пакетов — устройство, направляю­щее пакеты, обычно на один из узлов магистральной сети. Такое устройство называется также коммутатором данных.

Коммутатор предоставляет каждому устройству (серверу, ПК или концентратору), подключенному к одному из его портов, нею полосу пропускания сети. Это повышает производитель­ность и уменьшает время отклика сети за счет сокращения числа пользователей на сегмент. Как и двухскоростные концентрато­ры, новейшие коммутаторы часто конструируются для поддерж­ки 10 или 100 Мбит/с, в зависимости от максимальной скорости подключаемого устройства. Если они оснащаются средствами автоматического опознавания скорости передачи, то могут сами настраиваться на оптимальную скорость — изменять конфигура­цию вручную не требуется.

В отличие от концентраторов, осуществляющих широкове­щательную рассылку всех пакетов, принимаемых по любому из портов, коммутаторы передают пакеты только целевому устрой­ству (адресату), так как знают МАС — адрес (Media Access Control) каждого подключенного устройства. В результате уменьшается трафик и повышается общая пропускная способность, а эти два фактора являются критическими с учетом растущих требований к полосе пропускания сети современных сложных бизнес-при­ложений.

Коммутация завоевывает популярность как простой, недоро­гой метод повышения доступной полосы пропускания сети. Со­временные коммутаторы нередко поддерживают такие средства, как назначение приоритетов трафика (что особенно важно при передаче в сети речи или видео), функции управления сетью и управление многоадресной рассылкой.

Вот один из примеров данного класса оборудования.

Серия коммутаторов Bay Networks Accelar 1000 обеспечивает высокую производительность без внедрения новых протоколов, переконфигурирования или замены существующего оборудова­ния, обеспечивая сочетание высокоскоростной пересылки паке­тов. Коммутаторы серии предоставляют широкую полосу про­пускания, позволяют контролировать широковещательный тра­фик с целью минимизации его отрицательного воздействия на сеть и обеспечивают необходимое качество сервиса. Наряду с новой технологией GigabitEthernet, коммутаторы Accelar под­держивают стандарты Ethernet и Fast Ethernet, возможность ра­боты на всех трех скоростях позволяет расширять существующие сети и внедрять технологию 1000 Мбит/с, сохраняя существую­щие инвестиции.

Маршрутизирующие коммутаторы серии имеют высокую аг­регатную производительность и осуществляют маршрутизацию с максимально возможной для среды передачи скоростью. В се­рию Accelar 1000 входит несколько моделей (рис. 4.6).

Accelar 1200 — модульный коммутатор, выполненный в виде 8-слотового шасси, который способен поддерживать до 12 пор­товGigabit Ethernet, до 96 портов 10/100 Мбит/с с автоматиче­ской настройкой скорости передачи или любые комбинации портов Gigabit Ethernetи 10/100 Мбит/с. Конструкция устройст­ва обеспечивает возможности резервирования источника пита­ния, каналов связи и коммутирующей фабрики. Коммутатор предназначен для создания высокоплотных магистралей сетей и использования в сетевых центрах.

Accelar 1250 — модульный коммутатор, выполненный в виде 4-слотового шасси, поддерживает до 6 портов Gigabit Ethernet, до 48 портов 10/100 Мбит/с с автоматической настройкой скоро­сти передачи или любые комбинации портов Gigabit Ethernet и 10/100 Мбит/с. Коммутатор предназначен для создания маги­стралей сетей и использования в сетевых центрах.

Accelar   1100 —   автономный   коммутатор   с   16   портами 10/100BASETX и двумя слотами для модулей расширения, в сло­ты расширения могут устанавливаться модули для поддержки Gigabit Ethernet,   100BASE-FX,  а также дополнительных пор­тов 10/100BASE-TX. Коммутатор предназначен для использова­ния в рабочих группах или коммутационных шкафах. Общие характеристики всех коммутаторов:

защита с помощью брандмауэров;

  • кэширование Web-данных, поддержка высокоскоростных гигабитных соединений (1000BASE-T); расширенные возможности сетевой телефонии; защита настольных компьютеров и сетевое управление; фильтрация многоадресного трафика для более эффектив­ного использования полосы пропускания при работе с ви­деотрафиком;
  • адаптивная буферизация портов с распределением памяти между буферами портов в реальном времени, обеспечиваю­щая автоматическую оптимизацию производительности в зависимости от сетевого трафика;
  • управление потоками на основе стандартов для обеспече­ния  максимальной  производительности  и  минимизации потерь пакетов при большой загрузке сети;

•  поддержка объединения каналов для создания единого вы­сокоскоростного канала связи с другим коммутатором или магистральной сетью;

•  автоматическое определение полу/полнодуплексного режи­ма на всех портах, обеспечивающее максимальную произ­водительность без ручной настройки;

•  порты   100/100   Мбит/с  с  автоматическим  определением скорости передачи для каждого порта автоматически на­страиваются на скорость подключенного устройства;

•  встроенная   система   контроля   и   управления   позволяет уполномоченным администраторам осуществлять поиск и устранение неисправностей и настройку стека из любого места;

•  поддержка отказоустойчивых соединений, а также допол­нительных резервных блоков питания.

6. Маршрутизаторы

Могут   выполнять   следующие    простые функции:

-        подключение   локальных   сетей   (LAN)   к   территориально-распределенным сетям (WAN);

-        соединение нескольких локальных сетей.

Маршрутизаторы зависят от используемого протокола (на­пример TCP/IP, IPX, AppleTalk) и, в отличие от мостов и ком­мутаторов, функционирующих на втором уровне, работают на третьем или седьмом уровне модели OSI. Производительность маршрутизатора в плане объема передаваемых данных в секунд обычно пропорциональна его стоимости. Поскольку маршрутизатор работает на основе протокола, он может принимать решение о наилучшем маршруте доставки данных, руководствуясь такими факторами, как стоимость, скорость доставки и т. д. Кроме того, маршрутизаторы позволяют эффективно управлять трафиком широковещательной рассылки, обеспечивая передачу данных только в нужные порты.

Вот один из примеров данного оборудования.

Маршрутизаторы серии Cisco 7200—7500 обеспечивают  высокую  надежность,   отказоустойчивость,   поддержку широкого спектра сред передачи данных. За счет модульности конструкции заказчик может подобрать конфигурацию, соответствующую его запросам, что позволяет добиться оптимального сочетания функциональности и стоимости сети. Для обеспечения отказоустойчивости системы предусмотрена возможность подключения двух источников питания, а также возможность замены интерфейсных модулей без приостановки функционирования устройства. Многофункциональные платформы Cisco представляют собой эффективную с точки зрения стоимости систему,  сочетающую  в  себе  возможности  поддержки  следующих технологий:

•  интерфейсы глобальных и локальных сетей высокой плотности;

•  пакетная маршрутизация поверх сетей SONET/SDH;

•  прямое подключение к глобальным сетям ATM;

•  прямое   соединения   с   IBM - мейнфреймами   (большими ЭВМ);

•  подключение цифровых АТС;

•  поддержка  следующих интерфейсов ЛВС:   Ethernet,  Fast Ethernet, Token Ring, FDDI;

•  цифровые голосовые интерфейсы El;

•  возможность передачи голоса (телефонии) и факсов через сети TCP/IP, обеспечивая при этом соединение телефонов, офисных телефонных станций, передачу факсов в реаль­ном времени и в режиме их маршрутизации через общую сеть IP. Цифровые голосовые модули поддерживают стан­дарты для обеспечения качества голоса и факсов и позво­ляют обрабатывать до 120 голосовых соединений;

•  для сетей масштаба предприятия и вычислительных центров, использующих  IBM-технологии,   Cisco  7500  предоставляет до 24 портов Token Ring и возможность прямого подключе­ния к мейнфреймам;

•  двойной (резервируемый) внутренний источник питания (Redundant Power Supply — RPS) обеспечивает равномер­ную нагрузку по питанию и удваивает время наработки на отказ.

Поддержка маршрутизаторами протокола Hot Standby Router Protocol (HSRP) обеспечивает возможность быстрого перехода на резервное оборудование в случае отказа части сетевых устройств или соединений.

Полное удаленное и локальное управление с использованием интерфейса командной строки или графического интерфейса пользователя Cisco View.

Модульный дизайн обеспечивает легкость внедрения буду­щих технологий.

Cisco 7500 обеспечивает широкие функциональные возмож­ности при высокой производительности. Пользователь может воспользоваться преимуществами высокопроизводительной ком­мутации сетевого уровня и дополнительными сервисами, вклю­чая безопасность, качество сервиса и дополнительные возмож­ности управления трафиком.

Варианты программного обеспечения:

•  полный набор сетевых протоколов;

•  шифрование на сетевом уровне с использованием стан­дартной технологии IPSec (Plus Encryption Feature Set);

•  межсетевой экран (IOS Firewall Feature Set).

Серия гигабитных маршрутизаторов Cisco 12000 GSR. Маршрутизаторы серии Cisco 12000, работая на гигабитных скоростях, являются первыми продуктами в классе гигабитных коммутирующих маршрутизаторов. Устройства Cisco 12000 GSR отвечают требованиям экспоненциального роста  пропускной способности опорной сети Internet и предоставляя масштабируемые высокоскоростные услуги для сетей TCP/IP.

Маршрутизаторы серии Cisco 12000 GSR предназначаются первую очередь для построения высокопроизводительных магистралей с обеспечением гарантированного качества услуг в се­тях, где для подключения клиентов используются современные высокоскоростные технологии, такие, как xDSL, и передача данных по сетям кабельного телевидения. Эта серия также широко используется в качестве магистральных маршрутизаторов в сети Internet. Поддерживаемые интерфейсы включают в себя порты ОС-12 (622 Мб/с) и ОС-48 (2,4 Гб/с). Устройства серии Ciscc 12000 внедрены во многие опорные сети Internet.

Мар

31

Локальные сети

Автор: admin

Локальные сети

Локальные сети (ЛС) представляют собой разновидность сетей, объединяющих группу ПК или связывающих их с боле мощным компьютером, выполняющим роль сетевого сервера. Все ПК в локальной сети могут использовать специализированные приложения, хранящиеся на сетевом сервере, и работать общими устройствами: принтерами, факсами и другой периферией. Каждый ПК в локальной сети называется рабочей станцией, или сетевым узлам.

В зависимости от способа организации обработки данных взаимодействия пользователей,  который  поддерживается кон­кретной сетевой операционной системой, выделяют два типа информационных сетей:

•  иерархические сети;

•  сети клиент/сервер.

В иерархических сетях все задачи, связанные с хранением, обработкой данных, их представлением пользователям, выпол­няет центральный компьютер. Пользователь взаимодействует с центральным компьютером с помощью терминала. Операциями ввода/вывода информации на экран управляет центральный компьютер.

Достоинства иерархических систем:

отработанная технология обеспечения отказоустойчивости, сохранности данных;

•  надежная система защиты информации и обеспечения сек­ретности.

Недостатки:

высокая стоимость аппаратного и программного обеспече­ния, высокие эксплуатационные расходы;

•  быстродействие и надежность сети зависят от центрального компьютера.

Примеры иерархических систем: SNA (System Network Architecture), предложенная IBM Corporation; DNA, разработан­ная DEC.

В системах клиент/сервер нагрузка по обработке данных рас­пределена между клиентом и сервером, поэтому требования к производительности компьютеров, используемых в качестве кли­ента и сервера, значительно ниже, чем в иерархических системах.

По организации взаимодействия, в свою очередь, принято выделять два типа систем, использующих модель «клиент — сер­вер»:

•  равноправная (одноранговая) сеть;

•  сеть с выделенным сервером (с централизованным управ­лением).

Равноправная сеть

Равноправная сеть — это сеть, в которой нет общего центра управления взаимодействием рабочих станций и единого устрой­ства хранения данных. Операционная система такой сети рас­пределена по всем рабочим станциям, поэтому каждая рабочая станция одновременно может выполнять функции как сервера, так и клиента. Пользователю в такой сети доступны все устрой­ства (принтеры, жесткие диски и т. п.), подключенные к другим рабочим станциям.

Достоинства: низкая стоимость (используются все компью­теры, подключенные к сети, и умеренные цены на программное обеспечение для работы сети); высокая надежность (при выходе из строя одной рабочей станции доступ прекращается лишь к некоторой части информации).

Недостатки: работа сети эффективна только при количестве одновременно работающих станций не более 10; трудности орга­низации эффективного управления взаимодействием рабочих станций и обеспечения секретности информации; трудности об­новления и изменения ПО рабочих станций.

Сеть с выделенным сервером

Сеть с выделенным сервером — здесь один из компьютеров вы­полняет функции хранения данных общего пользования, организации взаимодействия между рабочими станциями, выполнения сервисных услуг - сервер сети. На таком компьютере выполняет­ся операционная система, и все разделяемые устройства (жесткие диски, принтеры, модемы и т. п.) подключаются к нему, он обеспечивает хранение данных, печать заданий, удаленную обработку заданий. Рабочие станции взаимодействуют через сервер, поэто­му логическую организацию такой сети обычно можно представить топологией «звезда», где центральное устройство — сервер.

Достоинства: высокая скорость обработки данных (определяется быстродействием центрального компьютера, кроме того, на сервер устанавливается специальная сетевая операционная система, рассчитанная на обработку и выполнение запросов, поступающих одновременно от нескольких пользователей); обладает надежной системой защиты информации и обеспечения секретности; проще в управлении по сравнению с равноправными.

Недостатки: такая сеть дороже из-за отдельного компьютера под сервер; обладает меньшей гибкостью по сравнению с равноправной.

Сети с выделенным сервером являются более распространенными. Примеры сетевых операционных систем такого типа: LAN Server,IBM Corp., VINES, Banyan System Inc., NetWare, Novell Inc.

Сетевой сервер

Сетевой сервер представляет собой специализированный компьютер, ориентированный на выполнение основного объема вычислительных работ и функций по управлению компьютерной се­тью. Этот сервер содержит ядром сетевой операционной системы, под управлением которой осуществляется работа всей локальной сети. Сетевой сервер обладает достаточно высоким быстродейст­вием и большим объемом памяти. При подобной сетевой органи­зации функции рабочих станций сводятся к вводу-выводу инфор­мации и обмену ею с сетевым сервером.

Поскольку основное назначение ЛВС — в распределении ре­сурсов ЭВМ, ЛВС должна иметь надежную и быструю систему передачи данных, стоимость которой должна быть меньше по сравнению со стоимостью подключаемых рабочих станций. Иными словами, стоимость передаваемой единицы информации должна быть значительно ниже стоимости обработки информа­ции в рабочих станциях. Исходя из этого ЛВС, как система рас­пределенных ресурсов, должна основываться на следующих принципах:

•  единая передающая среда;

•  единый метод управления;

•  единый протокол;

•  гибкая модульная организация;

•  информационная и программная совместимость.

Любая компьютерная сеть характеризуется топологией, про­токолами, интерфейсами, сетевыми техническими и программ­ными средствами.

Топология компьютерной сети отражает структуру связей ме­жду ее функциональными элементами.

Сетевые технические средства — устройства, обеспечиваю­щие объединение компьютеров в единую компьютерную сеть.

Сетевые программные средства — осуществляют управление работой компьютерной сети и обеспечивают соответствующий интерфейс с пользователями.

Протоколы — представляют собой правила взаимодействия функциональных элементов сети.

Интерфейсы — средства сопряжения функциональных эле­ментов сети. Следует обратить внимание, что в качестве функ­циональных элементов могут выступать как отдельные устройст­ва, так и программные модули. Соответственно различают аппа­ратные и программные интерфейсы.

Некоторые конкретные технологии ЛС

Рассмотрим ряд технологических решений локальных сетей, называемых иногда базовыми, или классическими.

Локальная сеть Arcnet

Arcnet (Attached Resource Computer NETWork) — простая, недорогая, надежная и достаточно гибкая архитектура локальной сети. При подключении устройств в Arcnet применяют топологии «шина» и «звезда». Разработана корпорацией Datapoint, в 1977 г. Впоследствии лицензию на Arcnet приобрела корпорация SMC (Standard Microsystem Corporation), которая стала ocновным разработчиком и производителем оборудования для сетей Arcnet. Метод управления доступом станций к передающей среде — маркерная шина (Token Bus). Этот метод предусматривает следующие правила:

•  один из компьютеров создает маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одного компьютера к другому;

•  все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив маркер (разрешение на передачу);

•  в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом;

•  данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети;

•  если станция желает передать сообщение другой станции она должна дождаться маркера и добавить к нему сообще­ние, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет откреплено от маркера и передано станции.

Формат передачи данных.

Передача каждого байта в Arcnet выполняется специальной посылкой ISU (Information Symbol! Unit — единица передачи информации), состоящей из трех служебных старт/стоповых битов и восьми битов данных. В начале каждого пакета передается начальный разделитель АВ (Alert Burst), который состоит из шести служебных битов. Начальный разделитель выполняет функции заголовка пакета.

В Arcnet определены пять типов пакетов.

Пакет ITT (Information To Transmit) — приглашение к пере­даче. Эта посылка передает управление от одного узла сети дру­гому. Станция, принявшая этот пакет, получает право на переда­чу данных.

Пакет FBE (Free Buffer Enquiries) — запрос о готовности к приему данных. Этим пакетом проверяется готовность узла к приему данных.

Пакет данных. С помощью этой посылки производится пе­редача данных.

Пакет АСК (ACKnowledgments) — подтверждение приема. Подтверждение готовности к приему данных или подтверждение приема пакета данных без ошибок, т. е. в ответ на FBE и пакет данных.

Пакет NAK (Negative AcKnowledgments) — неготовность к приему. Неготовность узла к приему данных (ответ на FBE) или принят пакет с ошибкой.

Аппаратура Arcnet. Для организации сети Arcnet необходим соответствующий сетевой адаптер. Этот адаптер имеет один внешний разъем для подключения коаксиального кабеля. Каж­дый адаптер Arcnet должен иметь для данной сети свой номер. Эти номера устанавливаются переключателями, расположенны­ми на адаптере, и находятся в пределах от 0 до 255.

В качестве передающей среды используются: витая пара, ко­аксиальный кабель (RG-62) с волновым сопротивлением 93 Ом или оптоволоконный кабель. Скорость передачи данных — 2,5 Мбит/с. Сетевые адаптеры подключаются к концентратору.

Достоинствами сети Arcnet являются низкая стоимость сете­вого оборудования (по сравнению с Ethernet) и большая длина сети (до 6 км). Однако низкая скорость передачи данных, со­ставляющая 2,44 Мбит/с, ограничивает применение сети Arcnet.

Локальная сеть Token Ring

Этот стандарт предложен фирмой IBM. В качестве передаю­щей среды применяется неэкранированная (экранированная) витая пара или оптоволоконные кабели. Скорость передачи дан­ных — 4 или 16 Мбит/с. В качестве метода управления доступом станций к передающей среде используется метод маркерного кольца (Token Ring), который разработан фирмой IBM и рассчи­тан на кольцевую топологию сети.

Основные положения этого метода:

компьютеры подключаются в сеть по топологии «звезда» или «кольцо»;

•  все устройства, подключенные к сети, могут передавят данные, только получив разрешение на передачу (маркер). Маркер передается по кольцу, минуя каждую рабочую станцию в сети. Рабочая станция, располагающая информацией, которую необходимо передать, может добавить к маркеру кадр данных. В противном случае (при отсутствии дан­ных) она просто передает маркер следующей станции;

•  в любой момент времени таким правом обладает только одна станция сети.

Этот метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличие от Arcnet, при методе доступа Token Ring имеется возможность назначать различные приоритеты разным рабочим станциям.

В IBM Token Ring используются три основных типа пакетов:

•  пакет управление/данные (Data/Command Frame) — с по­мощью такого пакета выполняется передача данных или команд управления работой сети;

•  маркер (Token). Станция может начать передачу данных только после получения такого пакета; в одном «кольце»  может быть только один маркер и, соответственно, только одна станция с правом передачи данных;

•  пакет сброса (Abort) — посылка такого пакета вызывает прекращение любых передач.

Аппаратура Token Ring.

Что касается топологии сети Token Ring, то ее название может ввести в заблуждение. Топология этой сети больше похожа на топологию звезды, чем на тополо­гию кольца. Вместо того чтобы, соединяясь друг с другом, фор­мировать кольцо, рабочие станции TokenRing подключаются радиально к концентратору типа 8228 производства IBM. Однако концентраторов может быть несколько, и в этом случае концен­траторы действительно объединяются в кольцо через специаль­ные разъемы. Если используется один концентратор, то объеди­няющие разъемы можно не закольцовывать.

Скорость передачи данных в сети Token Ring может достигать 4 или 16 Мбит/с, однако стоимость сетевого оборудования выше, чем для сетиEthernet.

Локальная сеть Ethernet

Спецификацию Ethernet в конце 70-х годов XX в. предложила компания Xerox Corporation. Позднее к этому проекту присоединились компании Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 г. была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базеEthernet институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3.

На логическом уровне в Ethernet применяется шинная топология:

•  все устройства, подключенные к сети, равноправны, т. е. любая станция может начать передачу в любой момент вре­мени (если передающая среда свободна);

•  данные, передаваемые одной станцией, доступны всем стан­циям сети.

Метод доступа Ethernet является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий Конфликтов) — CSMA/CD (Carier Sense Multiple Access with Collision Detection), был предложен Xerox в 1975 г

Поскольку в системе используется топология «общая шина», сообщение, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всеми остальными, подключенными к общей шине. Сообщение, предназначенное только для одной станции  (включает адрес станции назначения и адрес станции от­правителя), принимается этой станцией и игнорируется остальными.  Перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу.

Ethernet не исключает возможности одновременной передачи сообщений двумя или несколькими станциями. Аппаратура автоматически распознает такие конфликты, называемые коллизиями. После обнаружения конфликта станции задерживают передачу на некоторое время. Это время небольшое и для каждой станции свое. После задержки передача возобновляется. Реально конфликты приводят к уменьшению быстродействия сети только в том случае, если работает порядка 80—100 станций.

Такая схема наиболее действенна при небольшом числе пользователей или незначительном количестве передаваемых в; сегменте сообщений. При увеличении числа пользователей сеть будет работать не столь эффективно. В этом случае оптимальное решение состоит в увеличении числа сегментов для обслуживания групп с меньшим числом пользователей. Передаваемые в сети Ethernet пакеты могут иметь переменную длину.

Кроме ограничения на длину сегмента, существуют ограни­чения на максимальное количество сегментов в сети (и, как следствие, на максимальную длину сети), на максимальное ко­личество рабочих станций, подключенных к сети, и на макси­мальную длину трансиверного кабеля.

Высокоскоростные (более 100 Мбит/с) сети

Новые требования к производительности сетей, предъявляе­мые современными приложениями, такими, как мультимедиа, распределенные вычисления, системы оперативной обработки транзакций, вызывают насущную необходимость расширения соответствующих стандартов. Ethernet на 10 Мбит/с, долгое время занимавший главенствующие позиции, активно вытесняется более современными и существенно более быстрыми технологиями передачи данных.

На рынке высокоскоростных сетей предлагается около десятка различных технологий, как развивающих уже существующие стандарты, так и основанных на концептуально новых. В их число входят следующие стандарты и технологии.

Оптоволоконный интерфейс FDDI.

Оптоволоконный интерфейс к распределенным данным (Fibre Distributed Data Interface — FDDI) был разработан комитетом стандартов Американского национального института стандартов (ANSI) в середине 1980-х г., когда высокоскоростные АРМ проектировщиков начали перегружать полосу пропускания существующих локальных сетей, основанных на Ethernet и Token Ring. Стандарт определяет двойнуюкольцевую локальную сеть с эстафетным доступом на 100 Мбт/с использующую волоконно — оптический кабель. FDDI занял свою нишу как надежная, высокоскоростная магистраль для сетей критического назначения и с высоким потоком данных.

Размер пакета может достигать 20 000 байт, хотя обычно используются пакеты размером 4500 байт. Тем не менее, если Пакет предназначен для рабочей станции, подключенной к кольцу с помощью Ethernet, то его размер не будет превышать 1516 байт. Максимальная длина окружности сети FDDI составляет 100 км, а расстояние между рабочими станциями — 2 км

В то время как в Token Ring используется только один маркер, который передается от одной машины к другой. FDDI использует другую идею — так называемый временной маркер. Каждая станция посылает данные следующей в течение определенного периода времени, о котором они «договариваются» за­ранее, когда подключаются к кольцу.

Поскольку каждый конкретный путь однонаправлен и устройства передают данные в указанное время, то такая схема полностью исключает коллизии. Это позволяет FDDI достичь практически полной теоретической пропускной способности.

FDDI использует двойную кольцевую топологию, которая включает два противовращающихся кольца. В процессе нормального функционирования первичное кольцо используется для передачи данных, вторичное кольцо простаивает. Нали­чие двойных колец должно обеспечить высокую надежность и устойчивость к ошибкам.

Мар

31

Терминалы и телекоммуникационные программы

Автор: admin

Терминалы и телекоммуникационные программы

Понятие терминала (DTE — оконечное оборудование данных) в соответствии с телекоммуникационными стандартами носится к сочетанию устройств ввода и вывода информации (например, сканер и принтер и т. п.), однако чаще всего под терми­налом понимается оконечное устройство ЭВМ, предназначенное для диалога «человек — машина». (Узкоспециализированные устройства — банкоматы, кассовые аппараты со сканерами штрих-кода — здесь не рассматриваются.)

Терминалы — диалоговые или интерактивные устройства, предназначенные для ввода/вывода небольших количеств информации, первоначально с целью управления вычислительным процессом и наблюдения за его ходом, а в дальнейшем — также для ввода и вывода исходных данных и результатов работы программ.  Первоначально в качестве терминалов ЭВМ использовались механические устройства, заимствованные из смежных технологий (связь и оргтехника) телетайпы (ТА-67 и др.), телеграфные аппараты (СТА-2М), электрические пишущие машинки (ПМ типа CONSUL). Это был довольно длительный период, в течение которого сложились определенные стандарты, приемы работы опера­тора и протоколы ввода/вывода и интерпретации данных.

Низкие скорость обмена информацией с ЭВМ и надежность  механических терминалов, а также трудности с исправлением информации (редактированием) ограничивали их применимость и, в частности, делали бессмысленным их использование поль­зователями-программистами для отладки программ и прочих ма­нипуляций. В ранних версиях операционной системы OS/360 и других систем того времени единственный механический терми­нал устанавливался в машинном зале и предназначался для опе­ратора ЭВМ. Это устройство получило название консоль.

Терминалы и телекоммуникационные программы

Появление в начале 1970-х гг. электронных терминалов, спе­циально разработанных для использования с ЭВМ, привело к настоящему перевороту в применении машин, существенно при­близив все типы пользователей к вычислительному процессу, облегчив разработку и отладку программ, а также эксплуатацию автоматизированных систем.

Ранние модели видеотерминалов (ВТ) не были избавлены от наследия ПМ — построчный ввод и исправление ошибок, про­кручивание экрана наподобие бумажной ленты (scrolling) и, са­мое главное, — символьный (алфавитно-цифровой) характер вы­водимой информации, хотя, как это хорошо известно из опыта телевидения, никаких технических ограничений на доступ к эле­ментам данных экран (в отличие от каретки ПМ) не имеет.

Более совершенные ВТ, разработанные в 80-е гг. (IBM-3270, VT-100), во многом определили современное состояние уст­ройств:

•  появились возможности прямого доступа к информации на экране (для ввода и корректировки);

•  на клавиатуре добавились функциональные клавиши <pf n>, <Fn>, реакция на которые определялась программой, рабо­тающей с ВТ;

•  добавлены клавиши редактирования — <Del>, <lns>;

•  появляются  клавиши управления курсором  (для выбора места на экране);

•  добавлена управляющая клавиша <Control>, модифици­рующая вводимый код при одновременном нажатии с сим­вольной клавишей и т. п.

Терминал ПЭВМ в отличие от старинных ВТ базируется на графическом выводе информации (в растровой форме) на экран, что дает возможность отображать не только обычную символь­ную информацию, но и квазисимвольную (элементы электрон­ных схем, шахматные фигуры, редкие алфавиты). Наконец, на подобный ВТ может быть выведена произвольная растровая ин­формация. Терминалы ПЭВМ (относящиеся к так называемым ANSI-терминалам) по мере развития технических средств пре­терпели ряд изменений: у них улучшилась разрешающая способ­ность (количество точек-пикселей на экране), увеличились чис­ло уровней яркости и количество отображаемых оттенков цвета. Это бьшо достигнуто не столько за счет усовершенствования «телевизора», сколько путем разработки новых контроллеров (управляющих карт или адаптеров).

Работа в режиме «терминал — удаленный хост» — основное способ взаимодействия пользователей в сетях (в том числе и между собой), поскольку в сети сосуществуют компьютеры многих поколений, рассчитанные на различные типы терминалов, пользователь должен распознавать тип терминала хоста и настраиваться на него.

Тип терминала

Под типом терминала понимается возможность устройства распознавать те или иные управляющие символы (дополняющие текстовые символы и встречающиеся в передаваемой информации). Наиболее распространены следующие типы терминалов:

•  TTY — телетайп;

•  ANSI — американский национальный стандарт;

•  VT-52,  VT-100   —  терминалы  фирмы   Digital  Equipment! Corporation (США);

•  IBM-3270 — терминал фирмы IBM (США).

В ряде телекоммуникационных программ могут встретиться также другие типы: ANSI-BBS, CompuServe, Bix, Avatar, HEX и пр.

Терминал TTY восходит к телетайпам и электрическим ПМ, которые были первыми оконечными устройствами ЭВМ, ориентированными на построчный ввод команд и вывод текстов. Терминал TTY является символьным, он не позволяет управлять цветом экрана и позиционировать курсор в заданном месте экрана. TTY распознает следующие управляющие символы: воз­врат каретки; перевод строки; вертикальная табуляция; горизон­тальная табуляция; новая страница (очистка экрана и перевод курсора в левый верхний угол).

Терминалы ANSI более универсальны, являются графически­ми, поддерживают положение курсора, цвет символов и фона. Управление курсором осуществляется Esc-последовательностями; поскольку передача управляющих символов занимает опре­деленное время, при работе в этом режиме скорость взаимодей­ствия замедляется.

Типы VT-52 и VT-100 имеют дополнительные возможности по управлению экраном и распечатке копии экрана, а также по ис­пользованию функциональных клавиш и клавиш управления кур­сором под управлением хост-машины. VT-100 является ANSI-со­вместимым и может в ряде случаев заменять ANSI-терминал.

Телекоммуникационные программы (ТКП, терминальты)

Телекоммуникационные программы могут быть разделены на следующие основные уровни:

1) поддержка функций терминала (NC, Windows 3.1);

2) поддержка функций терминала и функций хоста в непол­ном размере (Telix, Procom, COMIT);

3) поддержка функций хоста в полном  размере  (станции BBS — RemoteAcess, Maximus и пр.).

При этом ТКП более высокого уровня включают функции более низкого уровня.

Простейшие функции терминала реализованы в программных оболочках типа Norton Commander, Windows и др. и вызываются путем выбора опции Terminal Emulation:

выбор   последовательного   порта   (СОМn)   и  установление формата (data, parity, stop) и скорости передачи данных (baud);

•  создание и ведение списка абонентов (Dialing Directory), ка­ждая строка которого содержит имя, телефон абонента, фор­мат, скорость передачи, тип модема и другие особенности абонента, отличающие его от общих установок;

•  выбор типа терминала (ANSI, TTY и пр.);

•  инициализация модема (установка режима набора, дли­тельности пауз, числа звонков, времени ожидания ответа, числа попыток набора номера и пр.);

•  назначение функциональным клавишам <Fn> макрокоманд или скриптов;

•  прямой ввод команд управления модемом;

•  прием (импорт, Download) и передача (экспорт, Upload) файлов с указанием (предварительной настройкой) разделов и директорий жесткого диска, где размещены или куда должны быть помещены файлы, а также протокола передачи файлов.

ТКП промежуточного уровня, которые, во-первых, обычно поддерживают большее количество типов терминалов, протоколов передачи файлов, протоколов сжатия и коррекции ошибок, и во-вторых, имеют дополнительный инструментарий, расши­ряющий возможности автономной работы:

•  работа с несколькими СОМ-портами одновременно, тем самым осуществляется коммуникация по нескольким теле­фонным номерам(модемный пул);

ведение журнала онлайновой сессии с возможностью его последующей распечатки и просмотра;

•  тестирование оборудования в целом, портов и модемов, проверка типа и возможностей, набора команд и пр.;

•  наличие редактора для подготовки сообщений или файлов;

•  выход в DOS для выполнения команд или программ;

•  поддержка нескольких списков абонентов, поиск в них по различным ключам, программирование последовательно­сти автоматического вызова абонентов;

•  режим  помощи  (подсказки)  контекстной  или  гипертек­стовой;

•  настройка  и   вызов  режима  хост-машины   (ограничение прав доступа к файлам, настройка на модемы и протоколы вызывающего абонента/терминала).

Режим хост-ЭВМ (способность ответа и обслуживания вхо­дящих вызовов) является основным отличием ТКП от простей­ших программ и имеет следующие особенности (на примере ТКП Telemate):

•  оператор хост-ЭВМ создает и поддерживает список удален­ных пользователей в режиме эмуляции терминала (файл comit.usr), в котором хранятся имя, пароль, уровень до­ступа пользователя (0 — доступ только к директориям send и receive на хост-машине, 1 — доступ ко всем дискам, 2 — права системного оператора как оператора хоста — sysOp);

•  пользователь терминала связывается с хостом с использо­ванием любых ТКП (в том числе простейших);

•  после регистрации (набор имени и пароля) пользователь получает доступ к следующему меню действий:

[F] ile directory — просмотр оглавления всех или неко­торых разделов и дисков на хост-машине;

[D] ownload — импорт файла с хоста (директория SEND);

[U] pload — экспорт файла на хост (в директорию receive);

[С] hat — обмен сообщениями операторов хоста и терминала;

[G] oodbye — конец связи.

Команды U и D, связанные с обменом файлами, выводят на экран подменю с указанием доступных протоколов передачи файлов.

Хост-системы предназначены для поддержки взаимодействия совокупности (удаленных) пользователей с общими информационными ресурсами (файлами, базами данных, библиотеками) и обмена информацией между ними в различных режима (электронная почта, телеконференции и семинары, магазин, биржа и пр.). Ранее, в эпоху больших ЭВМ, когда режим «хост — удаленный терминал» являлся единственным режимом разделенного доступа к вычислительным и информационным ресурсам, функции хост-системы принимала на себя операционная система центральной ЭВМ (иногда расширенная программными оболочками, обслуживающими терминалы пользователя). При этом вся программная активность сосредоточивалась на хост-машине, а терминал представлял собой простую «железку»](dumb terminal).

Мар

31

Стандарт RS-232-С

Автор: admin

Стандарт RS-232-С

Как уже отмечалось ранее, технологии «терминал — хост» являлись основой первых систем коллективного использования (вычислительных и информационных ресурсов). Первоначально технологической основой подобных систем являлась «связка» Большая ЭВМ — терминал пользователя. Появление и широкое распространение ПЭВМ привело к смещению акцентов на взаи­модействие ПЭВМ — ПЭВМ, в котором (иногда по очереди) одна из машин реализует (эмулирует) функции терминала, a вторая — хоста.

Здесь следует отметить, что, вообще говоря, существуют три основных способа соединения ПЭВМ для передачи данных:

•  непосредственная связь через последовательный порт;

•  связь через модем;

•  объединение в локальные сети (ЛС).

Рассмотрим простейшие средства межмашинной коммуникации на примере ПК.

Стандарт RS-232-C

Всякий современный персональный компьютер оборудован хотя бы одним последовательным асинхронным адаптером (который расположен на материнской плате либо оформлен в качестве сменной карты), по-другому называемым последовательным пор­том RS-232-C. Интерфейс RS-232-C разработан EIA (Electronic Industries Association — Ассоциация производителей электрони­ки) и является стандартом для соединения ЭВМ с различными последовательными внешними устройствами, в качестве которых первоначально выступали в основном терминалы и печатающие устройства.

IBM PC-совместимый ПК поддерживает интерфейс RS-232-C не в полном объеме (разъем, являющийся последовательным пор­том передает/принимает некоторые из сигналов, входящих в со­став RS-232-C и имеющих соответствующие этому стандарту уровни напряжения). В операционных системах компьютеров IBM PC каждому порту RS-232-C присваивается логическое имя от СОМ1: до COM4:. Последовательная передача данных состоит в побитовой передаче каждого байта цифровой информации в форме кадра данных,содержащего сигнал начала передачи (Start), сигнал окончания передачи (Stop) и информационные биты.

Стартовый бит (Start)  Биты данных                                             Бит четности     Стоповые биты (Stop)

ST 0 1 2 P SP

Структура кадра данных при передаче байта информации в стандарте RS-232-C

Бит ST сигнализирует о начале передачи данных, затем пере­даются информационные биты (начиная с младших). Иногда ис­пользуется контрольный бит Р, которому присваивается такое значение, чтобы общее число единиц или нулей в байте данных было четным или нечетным. Бит Р используется для контроля правильности передачи кадра. Приемное устройство проверяет кадр на четность и при несовпадении с ожидаемым значением передает запрос о повторе передачи кадра. Бит SP сигнализирует об окончании передачи байта.

Установка формата

Использование (или нет) битов Р, ST, SP задает формат пе­редачи данных (кадра) на уровне RS-232. Принимающее и пере­дающее устройства должны применять одинаковые форматы.

Установка формата данных может быть, например, выполне­на в MS-DOS командой MODE вида

MODE   COMn:   BAUD=m,   PARITY=x,   DATA=y,    STOP=z

Здесь n — номер СОМ-порта — 1, 2, 3, 4;

m — скорость передачи данных в бод (количество передавае­мых бит в секунду с учетом служебных бит — Р, ST, SP). Стан­дартные значения m - 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19 200;

х — контроль четности, наличие и тип (N — контроль отсут­ствует, О — нечетное число единиц, Е — четное). По умолча­нию — Е;

у — число бит в кадре (5, 6, 7, 8). По умолчанию — 7;

z — число стоп-бит в кадре (1, 2). По умолчанию — 1.

Установка параметров в Windows XP производится интерактивно.

Основу последовательного порта составляет микросхема UART (Universal Asyncronous Receiver-Transmitter — универсаль­ный асинхронный приемопередатчик — Intel 16450/16550/ 16550А).

UART содержит регистры (буферные, сдвиговые и др.) при­емника и передатчика данных. При передаче байта информации он вначале записывается в буферный регистр передатчика, затем в сдвиговый регистр, откуда выдается бит за битом для последо­вательной передачи по линии связи. Обратный процесс проис­ходит при приеме данных.

Разъем интерфейса

Разъем для подключения последовательного порта может со­держать 25 или 9 выводов (соответственные обозначения — D25 и D9). Только два провода этих разъемов использу­ются для передачи и приема данных. Остальные используются для вспомогательных и управляющих сигналов, причем для со­единения различных типов устройств может потребоваться раз­личное количество выводов разъемов.

Стандарт RS-232-C определяет взаимодействие между уст­ройствами двух типов:

•  DTE (Data Terminal Equipment — оконечное/терминальное устройство);

•  DCE (Data Communication Equipment — устройство связи).

В большинстве случаев компьютер, терминал являются DTE, модемы, принтеры, графопостроители — DCE.

Можно сказать, что для связи DTE — DCE (например, компьютер — внешний мо­дем) необходимо в разъемах осуществить соединение проводов по принципу «вход — вход» и «выход — выход», для связи же DTE — DTE (например, компьютер — компьютер) принцип со­единения другой — «выход — вход» и «вход — выход». Структура, DTE - DCE используется для соеди­нения двух ПК и в обиходе получила название «нуль-модем».

При передаче цифровых (импульсных) данных на большие расстояния по обычным проводам начинают сказываться эф­фекты так называемых «длинных линий», впервые обнаруженные при прокладке трансатлантического кабеля для телеграфной связи Европа — Америка. Сигналы расплываются, накладывают­ся друг на друга, создают помехи и подвержены внешним помехам. Для избежания данных эффектов необходимо использование кабелей связи с высокими характеристиками, а также установка на линии электронных устройств, корректирующих; передаваемые сигналы (повторители, модемы).

По аналогичным причинам передача цифровой информации при соединениях типа DTR—DTR и DTK—DTE, описанных выше, ограничена определенными расстояниями. Официальное ограничение по длине соединительного кабеля по стандарту RS-232-C составляет 15,24 м. На практике это расстояние зави­сит от скорости передачи данных и может быть значительно больше .

Программная поддержка коммуникации двух компь­ютеров через СОМ-порт.

1. Norton Commander (NC) — про­стейшая программа, которую можно использовать для связи двух ПК через нуль-модемный кабель.

Чтобы на экране появилось окно Commander Link, необходимо нажать F9, выбрать пункт Left (или Right), а затем — Link. Далее необходимо выбрать номер порта, через который будет осуществляться связь (СОМ1 — СОМ8), а также режим работы каждого ПК —Master (основной) или Slave (зави­симый). Все манипуляции должны производиться на основном ПК, а зависимый становится просто добавочным на­копителем информации, в связи с чем в данном режиме (Link) с основного компьютера можно:

копировать и перемещать файлы с одного компьютера над другой;

•  удалять, создавать файлы на зависимом компьютере, изме­нять их атрибуты;

•  создавать, удалять каталоги на зависимом ПК.

Нельзя: просматривать дерево каталогов и запускать програм­мы на зависимом ПК.

2. FastWire — другая широко используемая программа связи ПК через нуль-модем. В отличие от NC, FW позволяет запускать программы на зависимом (удаленном) компьютере.

Мар

31

Кабельные и беспроводные каналы, оптоволоконные линии

Автор: admin

Кабельные и беспроводные каналы, оптоволоконные линии

Рассмотрим основные средства и каналы телекоммуникации (первичной сети связи). К ним относятся:

•  кабельные каналы (витая пара и коаксиальные кабели);

•  оптоволоконные каналы;

•  радиосвязь.

Некоторые физико-технические характеристики каналов те­лекоммуникации. Основным параметром всякого канала связи является его пропускная способность, определяющая максималь­ное количество информации, передаваемое в единицу времени без потерь и искажений.

Общепринятой мерой измерения пропускной способности является бод, или 1 бит/с. Например, низкокачественная теле­фонная связь обеспечивает не более 2400 бод, высококачествен­ная — до 32 килобод (кбод), цифровая телефония — до 64 кбод и т. д.

Не вдаваясь в подробности, заметим здесь лишь, что на уро­вень пропускной способности в свою очередь влияют:

•  частотный диапазон канала — интервал частот («широкополосность»)   синусоидальных   колебаний,   передаваемых без повреждений;

•  динамический диапазон или отношение «сигнал/шум», изме­ряемое обычно в децибелах (дБ) — логарифмическая мера отношения, ослабления, усиления сигнала и пр. (20 дБ — ослабление или усиление в  10 раз, 40 дБ — в  100 раз, 60 дБ — в 1000 раз и т. д.).

Спектр используемых для связи частот делится на ряд диапа­зонов, приведенных в табл.

Частотные диапазоны некоторых каналов связи и передачи информации

Номер Название диапазона Частота Длина волны
1 Высокочастотный (ВЧ) - HF 3 — 30 МГц 100-10 м
2 Сверхвысокочастотный (СВЧ) - VHF 50 — 100 МГц 6 — 3 м
3 Ультравысокочастотный (УВЧ) -UHF 400 — 1000 МГц 75 — 30 см
4 Микроволновый 3-109 - 1011 Гц 10 см — 3мм
5 Миллиметровый 1011 - 1013Гц 3 мм — 0,3 мм
6 Инфракрасный 1012 - 6•1014Гц 0,3 мм — 0,5 мкм

1. Кабельные каналы

Для целей телекоммуникаций исторически использовались первыми, основную долю этих каналов составляют телефонные медные кабели, которые содержат десятки или даже сотни витых пар проводов. Полоса пропускания таких кабелей обычно со­ставляет 3—3,5 кГц при длине 2—10 км. Эта полоса диктовалась ранее нуждами аналогового голосового обмена в рамках комму­тируемой телефонной сети. С учетом возрастающих требований к широкополосности каналов витые пары проводов стали заме­нять коаксиальными кабелями, которые имеют полосу от 100 до 500 МГц (до 1 Гбит/с), и полыми волноводами. Именно коаксиальные кабели стали вначале транспортной средой локальных сетей ЭВМ.

Витая пара

Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение, часто называемое «витой парой» (скрученная пара, twisted pair). Она позволяет передавать информацию со скоростью до 100 Мбит/с, легко наращивается, однако отличается слабой устойчивостью к помехам. Длина кабе­ля не может превышать 1000 м при скорости передачи 10 Мбит/с.

Различают два типа данного кабеля:

•  экранированная витая пара (Shielded Twisted Pair, STP);

•  неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair, UTP). Оба типа состоят из пары витых медных проводов.

Кабель «неэкранированная витая пара» стал наиболее популярным бла­годаря своей низкой стоимости, гибкости и простоте установки. Единственным недостатком такого кабеля является уязвимость к электрическим помехам и «шумам» в линии. Экранирование проводов витой пары увеличивает стоимость и приближает ее цену к цене коаксиального кабеля. Кабели «витая пара» бывают разной категории (3, 4, 5 или 6). Номер категории указывает на скорость передачи. Чем выше номер категории, тем большую скорость передачи поддерживает кабель.

Витые пары бывают одинарными, объединенными в многопар­ный кабель или оформленными в виде плоского ленточного кабеля. Несколько витых пар часто объединяют и помещают в одну за­щитную оболочку. В качестве такого кабеля можно использовать обычный телефонный провод (категория 3). Сетевые адаптеры, способные работать с витой парой, имеют разъем RJ-45, анало­гичный применяемому в телефонных аппаратах.

Кабели, изготовленные из витых пар категории, с полосой 100 МГц обеспечивают про­пускную способность до 155 Мбит/с. При четырех витых парах это позволяет осуществлять передачу до 622 Мбит/с. Кабели кате­гории 6 сертифицируются до частот 300 МГц, а экранированные и до 600 МГц. Такой кабель пригоден для передачи информации со скоростью более Гбит/с.

По мере развития технологии витые пары смогли вытеснить коаксиальные кабели. Это произошло, когда полоса пропуска­ния витых пар достигла 200—350 МГц при длине 100 м (неэкра­нированные и экранированные витые пары категории 5 и 6), а цены на единицу длины сравнялись. Витые пары проводников позволяют использовать биполярные приемники, что делает систему менее уязвимой (по сравнению с коаксиальными кабе­лями) к внешним наводкам. Но основополагающей причиной вытеснения коаксиальных кабелей явилась относительная деше­визна витых пар.

Коаксиальная (соосная) система проводников

Коаксиальная (соосная) система проводников из-за своей сим­метричности вызывает минимальное внешнее электромагнитное излучение. Сигнал распространяется по центральной медной жиле, контур тока замыкается через внешний экранный провод. При заземлении экрана в нескольких точках по нему начинают протекать выравнивающие токи. Такие токи могут стать причи­ной внешних наводок (иной раз достаточных для выхода из строя интерфейсного оборудования), именно это обстоятельство является причиной требования заземления кабеля локальной сети только в одной точке. Наибольшее распространение полу­чили кабели с волновым сопротивлением 50 Ом. Это связано с тем, что эти кабели из-за относительно толстой центральной жилы характеризуются минимальным ослаблением сигнала (вол­новое сопротивление пропорционально логарифму отношения диаметров внешнего и внутреннего проводников).

Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехо­защитен и применяется для связи на относительно большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи инфор­мации — от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может дости­гать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель используется для основ­ной и широкополосной передачи информации.

Широкополосный коаксиальный кабель не восприимчив к поме­хам, легко наращивается, но цена его высока. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При передаче информации в ба­зисной полосе частот на расстояние более 1,5 км требуется усили­тель (репитер, повторитель). Поэтому суммарное расстояние при передаче информации увеличивается до 10 км. Для вычислитель­ных сетей с топологией шина или дерево коаксиальный кабель должен иметь на конце согласующий резистор (терминатор).

Ethernet-кабель также является коаксиальным кабелем с вол­новым сопротивлением 50 Ом. Его назавают еще толстый Ethernet(thick), или желтый кабель (yellow cable). Он использует 15-контактное стандартное включение. Вследствие повышенной помехозащищенности является дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям.

Максимально доступное расстояние без повторителя не пре­вышает 500 м (если общая длина сети больше 500 м, ее необхо­димо разбить на сегменты, соединенные друг с другом через спе­циальное устройство — репитер), а общее расстояние сети Ethernet — около 3000 мEthernet-кабель, благодаря своей маги­стральной топологии, использует в конце лишь один нагрузоч­ный резистор.

Cheapernet-кабель. Более дешевым, чем Ethernet-кабель, яв­ляется соединение Cheapernet-кабель, или, как его часто называ­ют, тонкий (thin) Ethernet. Это также 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в 10 Мбит/с.

Как правило, большинство сетей Ethernet создано именно на базе тонкого кабеля.

При соединении сегментов Cheapernet-кабеля также требу­ются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую стоимость и минимальные затраты при нара­щивании. Соединения сетевых плат производятся с помощью широко используемых малогабаритных байонетных разъемов СР-50. Дополнительное экранирование не требуется.

Расстояние между двумя рабочими станциями без повтори­телей может составлять максимум 300 м, а общее расстояние для сети наCheapernet-кабеля — около 1000 м. Приемопередат­чик Cheapernet расположен на сетевой плате как для гальвани­ческой развязки между адаптерами, так и для усиления внешне­го сигнала.

Тонкий коаксиальный кабель, используемый для Ethernet, имеет диаметр 0,2 дюйма и волновое сопротивление 50 Ом.

Импортный кабель RG-58A/U соответствует спецификации IOBASE2. Можно также использовать кабель РК-50, выпускае­мый нашей промышленностью. Сеть Ethernet на тонком кабеле существенно проще, чем на толстом.

Следует отметить, что некоторые фирмы выпускают адапте­ры Ethernet, способные работать при длине сегмента до 300 м (например, адаптеры фирмы 3COM). Однако такие адаптеры стоят дороже и вся сеть в этом случае должна быть сделана с ис­пользованием адаптеров только одного типа.

Некоторые (но не все) сетевые адаптеры Ethernet способны работать с кабелем, представляющем собой простую неэкрани­рованную витую пару (спецификация 10BASE-T). В качестве та­кого кабеля можно использовать обычный телефонный провод и уже имеющуюся в организации телефонную сеть.

Достоинства сети на базе витой пары очевидны — низкая стоимость оборудования и возможность использования имею­щейся телефонной сети. Однако есть серьезные ограничения на количество станций в сети и на ее длину.

Для сети Ethernet на базе витой пары необходимо специаль­ное устройство — концентратор (Hub). Максимальное расстоя­ние от концентратора до рабочей станции составляет 100 м, при этом скорость передачи данных такая же, как и для коаксиаль­ного кабеля, — 10 Мбит/с.

Оптоволоконные линии

Наиболее эффективными являются оптические проводники, называемые также оптоволоконным кабелем. Разработка стекло­волокон с низким коэффициентом поглощения в инфракрасном диапазоне (<0,2 дБ/км) сделало возможным широкое распро­странение этих типов каналов связи. Пластиковые волокна при­меняются при длинах соединений не более 100 м и при ограни­ченном быстродействии (<50 Гц).

Данные передаются с помощью световых импульсов, прохо­дящих по оптическому волокну. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. Они обеспечивают защиту данных, так как техника ответвлений в оптоволоконных кабелях очень слож­на. Вероятность ошибки при передаче по оптическому волокну не превышает 10~’°, что во многих случаях делает ненужным контроль целостности сообщений. Допустимое удаление — бо­лее 50 км.

Оптоволоконные линии связи работают в частотном диапа­зоне 1013—1016 Гц, что на 6 порядков больше, чем в случае ра­диочастотных каналов (теоретическая пропускная способ­ность 50 000 Гбит/с). В настоящее время оптоволоконный кабель поддерживает пакетную скорость передачи данных 10, 100 или 1000 Мбит/с. Это связано с ограниченным быстродействием оборудования, преобразующего оптический сигнал в электрический и обратно. В ближайшие годы следует ожидать увеличения быстродействия таких устройств в 100—1000 раз.

Хотя этот кабель гораздо дороже и сложнее при монтаже, чем металлические (LJTP), он часто применяется в центральных магистральных сетях, где возникают электромагнитные тюля по­мех или требуется передача информации на очень большие рас­стояния без использования повторителей. Кроме того, благодаря совершенствованию оптоволоконной технологии данный кабель становится все более приемлемым по цене.

В 1990 г. в США суммарная протяженность оптических во­локон составляла около   9000000 км, к 2000 г. произошло утрое­ние этой длины. Сегодня увеличение протяженности оптоволо­конной сети происходит со скоростью около 1000 км оптоволо­конного кабеля в день

2. Радиосвязь (беспроводные каналы)

Применение электромагнитных волн для телекоммуникаций имеет более чем столетнюю историю. Если не используется на­правленная антенна и на пути нет препятствий, радиоволны рас­пространяются по всем направлениям равномерно и сигнал уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния ме­жду передатчиком и приемником (удвоение расстояния приво­дит к потерям в 6 дБ).

Диапазоны

Радиоканалы для целей передачи информации используют частотные диапазоны 902—928 МГц (расстояния до 10 км, про­пускная способность до 64 Кбит/с), 2,4 ГГц и 12 ГГц (до 50 км, до 8 Мбит/с). Они используются там, где не существует кабель­ных или оптоволоконных каналов или их создание по каким-то причинам невозможно или слишком дорого. Более низкие час­тоты (например, 300 МГц) мало привлекательны из-за ограничений пропускной способности, а большие частоты (>30 ГГц) ра­ботоспособны для расстояний не более или порядка 5 км из-за поглощения радиоволн в атмосфере.

При использовании диапазонов 4, 5 и 6 следует иметь в виду, что любые препятствия на пути волн приведут к их практически полному поглощению. Для этих диапазонов заметное влияние оказывает и поглощение в атмосфере.

Заметную роль в поглощении радио­волн играет вода. По этой причине сильный дождь, град или снег могут привести к прерыванию связи. Поглощение в атмосфере ограничивает использование частот более 30 ГГц. Атмосферные шумы, связанные в основном с грозовыми разрядами, доминиру­ют при низких частотах вплоть до 2 МГц. Галактический шум, приходящий из-за пределов Солнечной системы дает существен­ный вклад вплоть до 200 ГГц.

Мощность передатчика обычно лежит в диапазоне 50 мВт — 2 Вт. Для устройств на частоты 2,4 ГГц и выше, как правило, ис­пользуются направленные антенны и необходима прямая види­мость между приемником и передатчиком. На аппаратном уров­не здесь могут использоваться радиорелейное оборудование, радио­модемы или радиобриджи.

Перспективным полем применения радиоканалов являются мобильные ЭВМ. Сюда следует отнести и ЭВМ бизнесме­нов, клиентов сотовых телефонных сетей, и все случаи, когда ЭВМ по характеру своего применения подвижна, например, ме­дицинская диагностика на выезде, оперативная диагностика сложного электронного оборудования, когда необходима связь с базовым отделением фирмы, геологические или геофизические исследования и т. д. Радиосредства позволяют сформировать сеть быстрее (если не считать времени на аттестацию оборудова­ния, получение разрешения на выбранную частоту и лицензии на использование данного направления канала). В этом случае могут стать доступными точки, лишенные телефонной связи (что весьма привлекательно для условий России).

Системы мобильной связи

Идея сотовой телефонной связи появилась в лабораториях Белл, США, в начале 1970-х гг. Однако реализация началась только через 10 лет — в 1980-е гг. в Европе, особенно в Сканди­навии и Великобритании начался быстрый рост аналоговой со­товой связи. Системы сотовой связи используют полосы 800 МГц (от 806 до 902 МГц) и 1,9 ГГц (от 1,850 до 1,990 МГц).

Системы 1-го поколения (1G) были аналоговыми и работали и диапазоне 800 МГц. Системы 2-го (2G) поколения появились 10 годами позже и основывались на принципах цифровой связи. Сотовые системы используют три различные технологии разде­ления использования выделенной полосы:

•  множественный доступ с разделением частот (Frequency Division Multiple Access — FDMA);

•  разделение времени (Time Division Multiple Access — TDMA);

•  кодовое разделение (Code Division Multiple Access — CDMA). Наиболее распространены методы TDMA и CDMA.

GSM. В 1982 г. Европейская конференция почтовой и элек­тросвязи (Conference of European Posts and Telecommunications — CEPT) сформировала Рабочую группу по проблемам мобильной телефонии (Groupe Special Mobile — GSM), чтобы она разрабо­тала общеевропейский стандарт в данной области, удовлетво­ряющий определенным критериям:

•  эффективное использование спектра частот;

•  международное переключение (роуминг);

•  низкая стоимость мобильных и стационарных (базовых) устройств;

•  высокое качество передачи звука;

•  совместимость с другими системами цифровой связи (как ISDN и др.);

•  способность поддержки новых служб.

Было принято решение, что системы мобильной телефонии будут разрабатываться на базе цифровой связи и «GSM» впослед­ствии стало акронимом для Глобальной Системы Мобильных коммуникаций. В 1989 г. ответственность за спецификации GSM перешла от СЕРТ к европейскому Институту Стандартов Теле­связи (European Telecommunications Standards Institute — ETSI). Спецификации GSM (Стадия 1)были изданы в следующем году, но коммерческое использование системы не начиналось до сере­дины 1991 г. В 1995 г. спецификацииСтадии 2 расширили охват на сельские районы, и к концу этого же года около 120 сетей дей­ствовали приблизительно в 70 географических областях.

К началу XXI в. были сделаны основные шаги к так называе­мому третьему поколению (3G) услуг:

•  число подписчиков GSM во всем мире возросло приблизи­тельно до 165 млн;

•  появились первые GPSRS-сети — важный шаг по переходу к сетям 3G (третье поколение);

•  в Европе предприняты первые испытания WAP (Wireless Application Protocol).

В сети GSM выделяются четыре главные компоненты:

•  мобильная станция (телефон, «трубка»), которой пользует­ся абонент;

•  базовая станция, которая осуществляет радиосвязь с мо­бильной станцией;

•  сеть и подсистема переключения, главная часть которой — центр переключения мобильных услуг, который исполняет переключение запросов между мобильным телефоном и другими стационарными или мобильными пользователями сети, так же как управление мобильными услугами, типа установления аутентичности;

•  система операционной поддержки, которая наблюдает за надлежащим действием и настройками сети.

Международный Союз Телесвязи (International Telecommuni­cation Union — ITU), который (среди других функций) коорди­нирует международное распределение радиоспектра, разместил полосы 890—915 МГц для «восходящего сигнала» (мобильная станции к базе) и 935—960 МГц для «нисходящего» (база к мо­бильной станции) для мобильных сетей в Европе.

Так как спектр радиочастот — ограниченный ресурс, разде­ляемый между пользователями, необходимо распределить полосу пропускания среди как можно большего их количества. Метод, выбранный GSM, — комбинация FDMA и TDMA. FDMA осуще­ствляет разделение частот полной полосы пропускания в 25 МГц на 124 несущие частоты полосы пропускания по 200 кГц. Одна или более несущих частот отводятся на каждую базовую станцию. Каждая из этих несущих частот, используя схему TDMA, после этого разделяется на восемь временных интервалов. Один интер­вал времени используется для передачи мобильным телефоном и один — для приема. Они разнесены во времени так, чтобы мо­бильная станция не могла одновременно получать и передавать данные (что упрощает электронику).

Уникальность технологии GSM заключается в том, что поль­зователи должны использовать Карту идентификации подписчи­ка (Subscriber Identity Module Cards — SIM-карта) в телефонных трубках. Эти карты — маленькие чипы, поставляемые провайде­ром GSM и содержащие важнейшие данные: номер телефона, учетную информацию, телефонную книгу и пр. Это дает воз­можность пользователям переключать телефонные трубки GSM, просто снимая SIM-карту и вставляя в другое устройство. В ре­зультате пользователь может сохранить тот же самый номер, хотя он и поменял телефонную трубку.

Система GSM, используемая с переносным ПК, обеспечивает всестороннее решение проблемы коммуникации в движении. Пропускная способность факса в 9600 бод наряду со специальными возможностями, подобными международному роумингу и Службе коротких сообщений (Short Message Service — SMS), позволяет мобильным пользователям легко и надежно со­единяться при перемещении из страны в страну. Эти способно­сти передачи данных не являются автоматическими — провайдер GSM должен поддерживать эти функциональные возможно­сти для мобильных пользователей. Услугами передачи данных могут быть:

•  исходящая передача (Mobile Originated — МО), подразуме­вает, что пользователи могут посылать данные, находясь в отдаленном месте, используя сеть GSM;

•  входящая передача (Mobile Terminated — МТ) — пользова­тели могут получать данные, факсы или сообщения SMS на ноутбук, используя сеть GSM.

Системы 2G, доступные с конца 1999 г. для передачи голоса или данных, занимали единственный временной интервал TDMA, предлагая скорость передачи 9,6 Кбод.

Последующее введение Высокоскоростных переключаемых сетей передачи данных (High Speed Circuit Switched Data — HSCSD), которые требовали расширения стандарта GSM, чтобы ввести новый протокол радиосвязи, позволило использовать все восемь интерваловTDMA и увеличить скорость до 76,8 Кбод.

GPRS.

Пакетная радиослужба общего назначения (General Packet Radio Service — GPRS) представляет собой службу пере­дачи данных, предназначенную для сетей GSM и TDMA.

GPRS обеспечивает возможность непрерывного 1Р-соединения, чтобы связать корпоративные ЛВС и собственные ЛВС об­служивания операторов через интерфейсы к TCP/IP и Х.25. GPRS дает почти мгновенную установку связи и позволяет при этом проводить расчеты за услуги на основе количества передан­ных данных, а не времени связи. Как технологий пакетной пере­дачи данных, GPRSиспользует ресурсы сети и полосу пропуска­ния только при фактической передаче данных. Поддерживаются скорости от 14,4 Кбод, использующих только один интервал TDMA, до 115 Кбод при использовании всех восьми.

Системы GPRS идеально подходят для реализации приклад­ного протокола радиосвязи (WAP). WAP no GPRS приносит эко­номию стоимости как провайдерам, так и потребителям, потому: что GPRS - радиоресурсы необходимы только при передаче сообщения. Содержание WAP оптимизировано для устройств «тонкого клиента» типа мобильных телефонов, позволяя распространить это на 2,5G, 3Gи другие сети.

WAP.

Прикладной протокол радиосвязи (Wireless Application Protocol — WAP) представляет собой глобальный стандарт и не контролируется какой – либо одной компанией. Erisson, Nokia, Motorola и Unwired Planet основали Форум WAP в 1997 г. с первоначальной целью — определить спецификацию для промышленности по развитию беспроводных систем коммуникаций.

В результате была выпущена открытая глобальная специфи­кация, включающая сети CDMA, GSM и TDMA, а также охва­тывающая широкий спектр радиотерминалов — мобильные телефоны, пейджеры, двухстороннее радио, смартфоны и пр. WAP! расширяет и включает ранее разработанные и принятые прото­колы беспроводной связи.

Используется модификация языка HTML — HDML (Handheld Device Markup Language — Язык разметки для сверх­портативных устройств) и протокола HTTP — HDTP (Handheld  Device Transport Protocol — Протокол передачи для сверхпорта­тивных устройств). Радиотерминал содержит встроенный брау­зер, поддерживающий HDML и HDTP, и может связываться с Internet-провайдерами для доступа к информации.

Ключевое средство на устройствах WAP — микробраузер, ко­торый   реализует   доступ   к  любому   поддерживающему  WAP Web-сайту. Язык разметки для радиоприложений (Wireless markUp language — WML) базируется на стандарте XML, который широко используется  современными Web-сайтами.   Однако  есть важные различия в способе, которым информация организована в обычных иWAP-сайтах. Основное среди них — то, что в отличие от HTML, WML не поддерживает страниц, а вместо этого информация организована, используя метафору картотеки.

Процесс выглядит следующим образом. Пользователь мобильного телефона с микробраузером связывается с WAP-шлюзом, который отыскивает в Internet информацию в HTML или WML. Если контент находится в HTML, шлюз конвертирует ин­формацию в WML.

Запрошенная информация пересылается WAP-клиенту, используя наиболее доступные соответствующие средства мобиль­ного обслуживания пользователя сети.  Протокол WTP  (WAP transaction protocol) поддерживает уровень транзакций и обеспечвает надежную передачу датаграмм.  Протокол WSP  (WAP session protocol) поддерживает уровень сессии и обеспечивает обмен между приложениями. Интерфейс WTAI (Wireless Telephony Application Interface) является расширением WAE, разработан­ным для поддержки радиотелефонных приложений.

3. Спутниковые системы связи

Существенным преимуществом спутниковых систем связи по сравнению с пейджинговой и сотовой является отсутствие ог­раничений по привязке к конкретной местности Земли. Ожидается, что в начале XXI в. площадь зон обслуживания сотовых систем приблизится к 15 % площади земной поверхности.

В обозримом будущем системы персональной спутниковой связи способны дополнить системы сотовой связи там, где она невозможна или недостаточно эффективна при передаче инфор­мации: в морских акваториях, в районах с малой плотностью на­селения, в местах разрывов наземной инфраструктуры коммуни­каций.

Организация спутниковых систем

В соответствии с международными соглашениями для спут­никовых систем связи выделены полосы частот, соответствую­щие установленным диапазонам.

Современные спутники используют узкоапертурную техно­логию передачи VSAT (Very Small Aperure Terminals). Такие тер­миналы используют антенны диаметром 1 метр и выходную мощность около 1 Вт. При этом канал к спутнику имеет пропу­скную способность 19,2 Кбит/с, а со спутника более 512 Кбит/с. Непосредственно такие терминалы не могут работать друг с дру­гом, но через телекоммуникационный спутник. Для решения этой проблемы используются промежуточные наземные антенны с большим усилением, что, правда, увеличивает задержку.

Терминальные антенны VSAT имеют диаметр 1—1,5 м и из­лучаемую мощность 1—4 Вт, обеспечивая широкополосность до 64 кбит/с. Такие небольшие антенны не позволяют таким тер­миналам общаться непосредственно.

Типичный спутник имеет 12—20 транспондеров, каждый из которых имеет полосу 36—50 МГц. Один транспондер может обеспечить информационный поток в 50 Мбит/с или 800 х 64-килобитовых каналов цифровой телефонии (32 Кбит/с). Каждый телекоммуникационный спутник снабжен несколькими антеннами. Нисходящий луч может быть сфокусирован на дос­таточно ограниченную область на земле (с диаметром несколько сотен километров), что также упрощает осуществление двуна­правленного обмена.

Структура системы спутниковой связи включает следующие

составляющие:

•  космический сегмент, состоящий из нескольких спутни­ков-ретрансляторов;

•  наземный сегмент, содержащий центр управления систе­мой, центр запуска космического аппарата (КА), команд­но-измерительные станции,  центр управления связью и шлюзовые станции;

•  пользовательский (абонентский) сегмент, осуществляющий связь с помощью персональных спутниковых терминалов;

•  наземные сети связи, с которыми через интерфейс сопря­гаются шлюзовые станции космической связи.

Космический сегмент представляет собой несколько спутни­ков-ретрансляторов, размещенных равномерно на определенных орбитах и образующих космическую группировку.

Космический аппарат связи содержит: центральный процес­сор, радиоэлектронное оборудование, антенные системы, систе­мы ориентации и стабилизации положения КА в пространстве, двигательную установку и систему электропитания.

Спутник в системе низкоорбитальной связи находится на высоте около 1000 км и движется со скоростью около 7 км/с. Время, в течение которого его можно наблюдать из некоторой точки  поверхности  Земли  (время видимости),   не  превышает 14 мин. После этого спутник «уходит» за линию, горизонта. Для поддержания непрерывной связи (например, при телефонном разговоре) необходимо, чтобы в тот момент, когда первый спут­ник покидает зону обслуживания, его заменял следующий и т. д. Это похоже на сотовую телефонную связь, где роль базовых станций выполняют спутники. Для обеспечения связью абонен­тов не только в зоне видимости одного КА, но и на всей терри­тории Земли, соседние спутники должны связываться между со­бой, передавая друг другу информацию. Для надежного охвата всей территории Земли необходимо иметь большое количество спутников — в проекте спутниковой системы связи Teledesic предусматривается использование почти тысячи спутников. Не­обходимое количество спутников уменьшается с увеличением высоты орбиты, так как увеличивается зона видимости. Благода­ря этому снижается стоимость орбитальной группировки и, со­ответственно, услуг связи. Но при этом из-за увеличения даль­ности связи неизбежно усложняются и удорожаются персональ­ные спутниковые терминалы. Таким образом, число спутников в орбитальной  группировке  является  результатом   компромисса между стоимостью и желаемым объемом услуг связи, с одной стороны, и простотой персонального спутникового терминала — с другой. Это надо принимать во внимание при ориентации на ту или другую систему связи.

Системы спутниковой связи «Горизонт» и «Экспресс» в настоящее время обеспечивают телефонную связь, телевизионное и звуковое вещание, передачу потоков информации во многих регионах России, а также в ряде зарубежных стран. Система «Го­ризонт» с 8 космическими аппаратами на орбите с 1979 г. и по настоящее время является основной составной частью сети спут­никовой связи России. На базе КА «Горизонт» создан ряд неза­висимых сетей — «Интерспутник», «Орбита», «Москва», «Моск­ва-Глобальная».

Мар

31

Базовые сетевые топологии

Автор: admin

Базовые сетевые топологии

Проиллюстрируем (на примере локальных сетей) основные принципы комплексирования сетевого оборудования (или топо­логии сетей). При создании сети в зависимости от задач, кото­рые она должна будет выполнять, может быть реализована одна из трех базовых топологий: «звезда», «кольцо» и «общая шина».

1. Топология «звезда»

Концепция топологии сети в виде звезды заимствована из об­ласти больших ЭВМ, в которой головная (хост-) машина полу­чает и обрабатывает все данные с периферийных устройств (тер­миналов или рабочих станций пользователя), являясь единствен­ным активным узлом обработки данных.

Информация между любыми двумя пользователями в этом случае проходит через центральный узел вычислительной сети. Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Кабельное соединение устанавливается просто, так как каж­дая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку ка­белей высоки, особенно если центральный узел географически расположен не в центре сети. При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабель­ные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействую­щей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку пере­дача данных между рабочими станциями проходит через цен­тральный узел (при его хорошей производительности) по отдель­ным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Кроме того, частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысока по сравнению с наблюдаемой при других топологиях.

Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети. Центральный узел управления — файловый сервер — должен поддерживать механизм защиты против несанкционированного доступа к информации.

2. Топология «кольцо»

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны с другой по кругу, т. е. рабочая станция 1 с рабочей станцией рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т. д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыка­ется в кольцо, данные передаются от одного компьютера к дру­гому как бы по эстафете. Если компьютер получит данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их сле­дующему по кольцу. Если данные предназначены для получив­шего их компьютера, они дальше не передаются.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой мо­жет быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от «коль­ца» (например, в линию).

Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять по кабельной систе­ме одно за другим. Очень просто можно выполнить циркуляр­ный (кольцевой) запрос на все станции. Продолжительность пе­редачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

Основная проблема кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна участвовать в пересылке ин­формации и в случае выхода из строя хотя бы одной из них ра­бота в сети прекращается.

Неисправности в кабельных соединениях легко локализуют­ся. Подключение новой рабочей станции требует краткосрочно­го выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислитель­ной сети не существует, так как оно, в конечном счете, опреде­ляется исключительно расстоянием между двумя рабочими стан­циями.

3. Топология «общая шина»

Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. В данном случае кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.

Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных  компьютеров не нарушает работоспособность сети в целом. Поиск неисправностей в кабеле затруднен. Кроме того, так как используется только один кабель, в случае повреждения нарушает­ся работа всей сети.

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

Рабочие станции присоединяются к шине посредством уст­ройств ТАР (от англ. Terminal Access Point — точка подключения терминала). ТАР представляет собой специальный тип подсое­динения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы вне­дряется через наружную оболочку внешнего проводника в слой диэлектрика и присоединяется к внутреннему проводнику.

4. Комбинированные топологические решения

Наряду с отмеченными базовыми, на практике применяется ряд комбинированных топологий. К таковым относится, напри­мер,логическая кольцевая сеть, которая физически монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные «звезды» включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub — концентратор), которые по — русски также иногда называют «хаб». Управление отдельной рабочей станцией в ло­гической кольцевой сети происходит так же, как и в обычной кольцевой сети. Каждой рабочей станции присваивается соот­ветствующий ей адрес, по которому передается управление (от старшего к младшему и от самого младшего к самому старшему). Разрыв соединения происходит только для нижерасположенного (ближайшего) узла вычислительной сети, так что лишь в редких случаях может нарушаться работа всей сети.

Другим комбинированным решением является древовидная структура, которая строится в виде комбинаций вы­шеперечисленных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются коммуникационные линии (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяют­ся там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций применяют сетевые усилители и/или коммутаторы (активные или пассивные концентраторы).

5. Организация межсетевого взаимодействия.

В глобальных сетях связь между ЛВС осуществляется по­средством так называемых мостов.

Мосты представляют собой программно-аппаратные ком­плексы, которые соединяют ЛВС между собой, а также ЛВС и удаленные рабочие станции (PC), позволяя им взаимодейство­вать друг с другом для расширения возможностей сбора и обме­на информацией.

Мост обычно определяется как соединение между двумя се­тями, которые используют одинаковый протокол взаимодейст­вия, одинаковый тип среды передачи и одинаковую структуру адресации.

Известна следующая типизация мостов:

•  внутренний/внешний;

•  выделенный/совмещенный;

•  локальный/удаленный.

Внутренний — мост располагается на файловом сервере. Внешний — на рабочей станции. Внешние мосты и их ПО ус­танавливаются в рабочей станции, которая не загружена функ­циями файлового сервера. Поэтому внешний мост может пере­давать данные более эффективно, чем внутренний.

Выделенный мост — это ПК, который используется только как мост и не может функционировать как рабочая станция.

Совмещенный — может функционировать и как мост, и как рабочая станция одновременно. Преимущество: ограничиваются издержки на покупку дополнительного компьютера. Недостаток: ограничение возможностей рабочей станции, совмещенной с мостом. (Если программа «зависает» и вызывает остановку ПК, функционирующего как мост, программа моста также останав­ливает операции, что прерывает разделение данных между сетя­ми, а также прерывает сеансы работы машин, которые связаны через мост с файловым сервером.)

Локальный мост передает данные между сетями, которые расположены в пределах ограничений кабеля по расстоянию. Локальные мосты применяются в следующих случаях:

• разделение больших сетей на подсети с целью увеличения быстродействия и уменьшения стоимости линий связи (рис.1). Например, в одной организации различные от­делы используют одну и ту же сеть. Поскольку большие сети медленнее малых, есть возможность выделить в не­большие подсети компактно расположенные отделы. Ис­пользуя локальный мост, отделы могут продолжать исполь­зовать данные таким образом, как если бы они работали в одной сети, приобретая при этом быстродействие и гиб­кость, присущие малой сети;

Рис. 1

•  расширение  физических  возможностей  сети   (рис.   2). Если сеть имеет максимально допустимое число узлов, поддерживаемое аппаратной схемой адресации, и есть не­обходимость в добавлении еще нескольких узлов, то для расширения такой сети используется мост. При этом воз­можно включение в сеть дополнительного файл-сервера;

Рис. 2

•  объединение сетей в интерсеть. Чтобы пользователи каждой сети могли получить доступ к информации других сетей, необходимо связать эти сети, образуя интерсеть.

Удаленные мосты применяются, когда расстояние не позво­ляет соединять сети посредством кабеля, если ограничение по длине кабеля для локального моста будет превышено. Удаленный мост использует промежуточную среду передачи (телефон­ные линии) для соединения с удаленной сетью или удаленными PC. При связи сети с удаленной сетью необходимо установить мост на каждом конце соединения, а при связи сети с удален­ным PC требуется только сетевой мост.

Мар

31

Информационно-вычислительные сети

Автор: admin

Информационно-вычислительные сети

Включают вычислительные сети, предназначенные для рас­пределенной обработки данных (совместное использование вы­числительных мощностей), и информационные сети, предна­значенные для совместного использования информационных ресурсов. Сетевая технология обработки информации весьма эффективна, так как предоставляет пользователю необходимый сервис для коллективного решения различных распределенных прикладных задач, увеличивает степень использования имею­щихся в сети ресурсов (информационных, вычислительных, коммуникационных) и обеспечивает удаленный доступ к ним.

Преимущества, получаемые при сетевом объединении персо­нальных компьютеров, демонстрирует пример локальных сетей:

• разделение ресурсов — позволяет экономно использовать ре­сурсы, например, управлять периферийными устройства­ми, такими как лазерные печатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций;

• разделение данных — предоставляет возможность доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации, хранимой в БД;

•  разделение программных средств — предоставляет возмож­ность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств;

• разделение ресурсов процессора — при этом возможно ис­пользование  вычислительных мощностей для  обработки данных другими системами, входящими в сеть. Предостав­ляемая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не «набрасываются» моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции;

•  многопользовательский режим — содействует одновремен­ному использованию ранее установленных централизован­ных прикладных программных средств.  Например,  если пользователь системы работает с другим заданием, то теку­щая выполняемая работа отодвигается на задний план.

Имеет смысл выделить локальные, промежуточные и гло­бальные ИВС.

1. Локальные ИВС

Локальные (Local Area Network — LAN) — представляют собой набор аппаратных средств и алгоритмов, обеспечивающих соединение компьютеров, других периферийных устройств (принтеров, дис­ковых контроллеров и т. п.) и позволяющих им совместно ис­пользовать общую дисковую память, периферийные устройства, обмениваться данными.

2. Сети промежуточного масштаба

Сети промежуточного масштаба — MAN (Metropolitan Area Network) — городская или региональная сеть, т. е. сеть в преде­лах города, области и т. п. Информационные системы, в кото­рых средства передачи данных принадлежат одной компании и используются только для нужд этой компании, принято назы­вать сеть масштаба предприятия, или корпоративная сеть (Enterprise Network). Для автоматизации работы производствен­ных предприятий часто используются системы на базе протоко­лов MAP/TOP. MAP (ManufacturingAutomation Protocol) — сеть для производственных предприятий, заводов (выполняется автоматизация работы конструкторских отделов и производствен­ных, технологических цехов). MAP позволяет создать единую технологическую цепочку от конструктора, разработавшего де­таль, до оборудования, на котором изготавливают эту деталь.

3. Глобальные ИВС

Глобальные (WAN — Wide Area Network) предназначены для манипулирования ресурсами по крайней мере в национальных масштабах.

Первой известной глобальной сетью стала ARPAnet, на основе которой в дальнейшем развилась сеть сетей — Internet. В 1964 г. корпорация RAND (Research & Development) по поручению прави­тельства США выработала предложения по организации надежной сети передачи данных, исправно функционирующей при потере значительной части оборудования в случае ядерного конфликта. Сеть должна быть не централизованной, а состоять из отдельных сегментов. Таким образом, каждый узел сети независим от осталь­ных узлов и может самостоятельно отвечать за прием/передачу со­общений. В основу информационного обмена был положен прин­цип коммутации пакетов. Предполагалось, что для приема/переда­чи информации могут использоваться любые каналы связи (радио, телефонные, выделенные линии и т. п.).

В начале 1960-х гг. сеть, основанная на коммутации пакетов, объединила RAND, Массачусетский технологический институт и Калифорнийский университет. В 1968 г. к сети присоедини­лась Национальная физическая лаборатория Великобритании. В 1969 г. Агентство перспективных исследований Министерства обороны США (Advanced Research Project Agency — ARPA) ре­шило объединить суперкомпьютеры оборонных, научных и управляющих центров в единую сеть, которая получила название ARPAnet. В 1969 г. в сети было четыре компьютера, в 1971-м — четырнадцать, а в 1972-м — тридцать семь.

Сеть ARPA позволила перераспределить вычислительные мощности университетов и обеспечить равномерную загрузку ЭВМ в течение суток и снятие пиковых нагрузок, подобно тому как это осуществляется в единых энергетических сетях.

Далее было установлено, что основную нагрузку в сети со­ставляют не вычисления, а коммуникации (почта и новости). Это привело к развитию систем электронной почты и телеконференций. Тем временем совершенствовалась технология обме­на данными и на смену первым протоколам ARPAnet (1982 г.) были разработаны новые стандарты Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP).Первый из них описывает способ разбиения информационного сообщения на пакеты и их переда­чи, второй управляет адресацией в сети. Эти два протокола дали название всему семейству протоколов межсетевого обмена, раз­работанному в рамках Internet, — семейство протоколов TCP/IP. В 1977 г. TCP/IP начинают использовать другие компьютер­ные сети для подключения к ARPAnet. С 1984 г. Национальный научный фонд США начал вкладывать существенные средства в научную компьютерную сеть NSFnet. Эта сеть объединила в себе научные центры и университеты США. В качестве основы сети были выбраны протоколы семейства TCP/IP. В это время к NSFnetпримкнули NASA, DOE и National Institutes of Health. Так были образованы шесть первых доменов Internet: gov, mil, edu, com, org и net. Начиная с 1986 г. можно реально говорить о становлении глобальной компьютерной сети США — Internet.