Разделяемая среда передачи данных

Еще один параметр, характеризующий использование разделяемых каналов связи - количество узлов, подключенных к такому каналу. В телекоммуникационных сетях к одному каналу подключается несколько интерфейсов. Такое множественное подключение интерфейсов порождает топологию "общая шина" , иногда называемую также шлейфовым подключением. Во всех этих случаях возникает проблема согласованного использования канала несколькими интерфейсами. Ниже на рисунках показаны различные варианты разделения каналов связи между интерфейсами.

Рис. 5.6 Два однонаправленных физических канала

На рис.5.6 коммутаторы К1 и К2 связаны двумя однонаправленными физическими каналами . В этом случае передающий интерфейс является активным , и физическая среда передачи находится целиком и полностью под его управлением. Пассивный интерфейс только принимает данные. Проблемы разделения канала между интерфейсами здесь нет, но задача мультиплексирования потоков данных в канале при этом сохраняется. На практике два однонаправленных канала, реализующие в целом дуплексную связь между двумя устройствами, обычно считаются одним дуплексным каналом, а два интерфейса одного устройства рассматриваются как передающая и принимающая части одного и того же интерфейса.

Рис. 5.7 Один полудуплексный канал

На рисунке 5.7 коммутаторы К1 и К2 связаны каналом, который может передавать данные в обе стороны, но только попеременно. При этом возникает необходимость в механизме согласования доступа интерфейсов К1 и К2 к такому каналу. Обобщением этого варианта является случай, показанный на рис. 5.8 , когда к каналу связи подключается несколько (больше двух) интерфейсов, образуя общую шину.

Рис. 5.8 Схема "общая шина"

Совместно используемый несколькими интерфейсами физический канал называют разделяемым (shared). Часто используется также термин "разделяемая среда" (shared media ) передачи данных. Разделяемые каналы связи используются для связей типа коммутатор-коммутатор, компьютер-коммутатор и компьютер-компьютер.

Существуют различные способы организации совместного доступа к разделяемым линиям связи . В одних случаях используют централизованный подход, когда доступом управляет специальное устройство - арбитр, в других - децентрализованный. Внутри компьютера проблемы разделения линий связи между различными модулями также существуют - примером может служить доступ к системной шине, которым управляет либо процессор, либо специальный арбитр шины . В сетях организация совместного доступа к линиям связи имеет свою специфику из-за большего времени распространения сигналов по линиям связи. Из-за этого процедуры согласования доступа к линии связи могут занимать слишком много времени и приводить к значительному снижению производительности сети.

В локальных сетях разделяемые среды используются очень часто. Этот подход, в частности, реализован в классических технологиях Ethernet, Token Ring, FDDI. В глобальных сетях разделяемые между интерфейсами среды практически не используются, потому что большие временные задержки при распространении сигналов вдоль протяженных каналов связи приводят к длительным переговорным процедурам доступа к разделяемой среде, сокращая до неприемлемого уровня долю полезного использования канала связи на передачу данных абонентов.

В последние годы наметилась тенденция отказа от разделяемых сред передачи данных и в локальных сетях. Это связано с тем, что за достигаемое таким образом снижение стоимости сети приходится расплачиваться производительностью. Сеть с разделяемой средой при большом количестве узлов всегда будет работать медленнее, чем аналогичная сеть с индивидуальными линиями связи, так как пропускная способность при совместном использовании делится на все компьютеры сети. Часто с такой потерей производительности приходится мириться ради увеличения экономической эффективности сети. Не только в классических, но и в совсем новых технологиях, разработанных для локальных сетей, сохраняется режим разделяемых линий связи. Например, разработчики технологии Gigabit Ethernet, принятой в 1998 году в качестве нового стандарта, включили режим разделения передающей среды в свои спецификации наряду с режимом работы по индивидуальным линиям связи.

Еще один параметр , характеризующий использование разделяемых каналов связи - количество узлов, подключенных к такому каналу. В приведенных выше примерах к каналу связи подключались только два взаимодействующих узла, точнее - два интерфейса. В телекоммуникационных сетях используется и другой вид подключения, когда к одному каналу подключается несколько интерфейсов. Такое множественное подключение интерфейсов порождает уже рассматривавшуюся выше топологию "общая шина" , иногда называемую также шлейфовым подключением. Во всех этих случаях возникает проблема согласованного использования канала несколькими интерфейсами. Ниже на рисунках показаны различные варианты разделения каналов связи между интерфейсами.

Рис. 5.6.

В случае на рис.5.6 коммутаторы К1 и К2 связаны двумя однонаправленными физическими каналами , то есть такими каналами, по которым информация может передаваться только в одном направлении. В этом случае передающий интерфейс является активным , и физическая среда передачи находится целиком и полностью под его управлением. Пассивный интерфейс только принимает данные. Проблемы разделения канала между интерфейсами здесь нет. Заметим, однако, что задача мультиплексирования потоков данных в канале при этом сохраняется. На практике два однонаправленных канала, реализующие в целом дуплексную связь между двумя устройствами, обычно считаются одним дуплексным каналом, а два интерфейса одного устройства рассматриваются как передающая и принимающая части одного и того же интерфейса.

Рис. 5.7.

На рисунке 5.7 коммутаторы К1 и К2 связаны каналом, который может передавать данные в обе стороны, но только попеременно. При этом возникает необходимость в механизме согласования доступа интерфейсов К1 и К2 к такому каналу. Обобщением этого варианта является случай, показанный на рис. 5.8 , когда к каналу связи подключается несколько (больше двух) интерфейсов, образуя общую шину .

Рис. 5.8. Схема "общая шина"

Совместно используемый несколькими интерфейсами физический канал называют разделяемым 2Нужно подчеркнуть, что термин "разделяемая среда" ( shared media ) традиционно относят именно к случаю разделения канала между интерфейсами и практически никогда – к случаю разделения канала между потоками . (shared). Часто используется также термин "разделяемая среда" ( shared media ) передачи данных. Разделяемые каналы связи используются не только для связей типа коммутатор - коммутатор , но и для связей компьютер - коммутатор и компьютер - компьютер .

Существуют различные способы организации совместного доступа к разделяемым линиям связи . В одних случаях используют централизованный подход, когда доступом управляет специальное устройство - арбитр, в других - децентрализованный. Внутри компьютера проблемы разделения линий связи между различными модулями также существуют - примером может служить доступ к системной шине, которым управляет либо процессор , либо специальный арбитр шины . В сетях организация совместного доступа к линиям связи имеет свою специфику из-за существенно большего времени распространения сигналов по линиям связи. Из-за этого процедуры согласования доступа к линии связи могут занимать слишком много времени и приводить к значительному снижению производительности сети.

Несмотря на все эти сложности, в локальных сетях разделяемые среды используются очень часто. Этот подход, в частности, реализован в широко распространенных классических технологиях Ethernet , Token Ring , FDDI . В глобальных сетях разделяемые между интерфейсами среды практически не используются. Это объясняется тем, что большие временные задержки при распространении сигналов вдоль протяженных каналов связи приводят к слишком длительным переговорным процедурам доступа к разделяемой среде, сокращая до неприемлемого уровня долю полезного использования канала связи на передачу данных абонентов .

Однако в последние годы наметилась тенденция отказа от разделяемых сред передачи данных и в локальных сетях. Это связано с тем, что за достигаемое таким образом снижение стоимости сети приходится расплачиваться производительностью. Сеть с разделяемой средой при большом количестве узлов всегда будет работать медленнее, чем аналогичная сеть с индивидуальными линиями связи, так как пропускная способность индивидуальной линии связи достается одному компьютеру, а при совместном использовании - делится на все компьютеры сети. Часто с такой потерей производительности приходится мириться ради увеличения экономической эффективности сети. Не только в классических, но и в совсем новых технологиях, разработанных для локальных сетей, сохраняется режим разделяемых линий связи. Например, разработчики технологии Gigabit Ethernet , принятой в 1998 году в качестве нового стандарта, включили режим разделения передающей среды в свои спецификации наряду с режимом работы по индивидуальным линиям связи.

Еще одним параметром разделяемого канала связи является количество подключенных к нему узлов. В приведенных выше примерах к каждому каналу связи подключались только два взаимодействующих узла, точнее два интерфейса. В телекоммуникационных сетях используется и другой вид подключения, когда к одному каналу подключается несколько интерфейсов. Такое множественное подключение интерфейсов порождает топологию «общая шина». В этом случае возникает проблема организации совместного использования канала несколькими интерфейсами.

Существуют различные способы решения задачи организации совместного доступа к разделяемым линиям связи. Один из них подразумевает централизованный подход, когда доступом управляет специальное устройство – арбитр, другие – децентрализованный. Внутри компьютера проблемы разделения линий связи между различными модулями также существуют – примером является доступ к системной шине, которым управляет либо процессор, либо специальный арбитр шины. В сетях организация совместного доступа к линиям связи имеет свою специфику из-за существенно большего времени распространения сигналов по линиям связи, поэтому процедуры согласования доступа к линии связи могут занимать слишком большой промежуток времени и приводить к значительным потерям производительности сети. Именно по этой причине разделяемые между интерфейсами среды практически не используются в глобальных сетях.

В локальных же сетях разделяемые среды используются достаточно часто благодаря простоте и экономичности их реализации. Этот подход, в частности, применяется в доминирующей сегодня в локальных сетях технологии Ethernet.

Однако в последние годы стала преобладать другая тенденция – отказ от разделяемых сред передачи данных и в локальных сетях. Это связано с тем, что за достигаемое таким образом удешевление сети приходится расплачиваться производительностью.

И, тем не менее не только в классических, но и в некоторых совсем новых технологиях, разработанных для локальных сетей, сохраняется режим разделяемых линий связи. Например, разработчики технологии GigabitEthernet, принятой в 1998 году в качестве нового стандарта, включили режим разделения среды в свои спецификации наряду с режимом работы по индивидуальным линиям связи.

Типы коммутации

Среди множества возможных подходов к решению задачи коммутации абонентов в сетях выделяют два основополагающих, к которым относят коммутацию каналов икоммутацию пакетов .

Сети с коммутацией каналов имеют более богатую историю, они происходят от первых телефонных сетей. Сети с коммутацией пакетов сравнительно молоды, они появились в конце 60-х годов как результат экспериментов с первыми глобальными сетями. Каждая из этих схем имеет свои достоинства и недостатки, но по долгосрочным прогнозам многих специалистов будущее принадлежит технологии коммутации пакетов, как более гибкой и универсальной.

Коммутация каналов

Чтобы объяснить основную идею коммутации каналов, рассмотрим ее в максимально упрощенном виде. Как показано на рис., коммутационная сеть состоит из коммутаторов (S1,S2, …,S5), связанных между собой линиями связи. Каждая линия имеет одну и ту же пропускную способность.

Рис. 7. Коммутация каналов без мультиплексирования.

Рис. 8. Дополнение потока до пропускной способности линии.

Каждый абонент подключается к сети с помощью терминального устройства (Т), которое посылает в сеть данные с постоянной скоростью, причем этаскорость в точности равна пропускной способности линий. Если в какие-то периоды времени у абонента скорость информации, которую он хочет передать в сеть, оказывается меньше пропускной способности линии, то терминальное устройство продолжает питать сеть постоянным потоком данных, дополняя полезную информацию пользователя "пустыми" (незначащими) данными (см. рис.).

Так как все мы – многолетние пользователи телефонной сети, которая является наиболее распространенным представителем сетей с коммутацией каналов, то мы будем сопровождать наше объяснение примерами из области телефонии.

Установление соединения

Обмен данными начинается с предварительного установления соединения.

Пусть два абонента А и Б хотят передать друг другу некоторые данные. Прежде чем отправить в сеть данные (начать разговор) абонент А посылает запрос в коммутационную сеть, в котором указывается адрес (телефонный номер) абонента Б. Цель посылки запроса – установить соединение абонентов А и Б. информационным каналом, свойства которого подобны свойствам непрерывной линии связи: на всем своем протяжении он передает данные с одной и той же скоростью. Это означает, что в транзитных коммутаторах нет необходимости буферизировать данные бользователей.

Для создания такого канала запрос должен пройти через последовательность коммутаторов, лежащих на пути от А к Б, и удостовериться, что все необходимые отрезки пути (линии связи) в данный момент свободны. Кроме того, для успешного соединения необходимо, чтобы конечный узел Б не был занят в другом соединении. Чтобы зафиксировать соединение, в каждом из коммутаторов вдоль пути от А к Б запоминается информация о том, что соответствующая линия связи выделена соединению абонентов А и Б (зарезервирована). В каждом коммутаторе выполняется внутреннее соединение интерфейсов, соответствующих маршруту прохождения данных.

При этом возможны отказы в установлении соединения, если занят абонент Б или какая-либо линия связи. Некоторые сети могут различать эти две ситуации.

Мультиплексирование

Описанная сеть с коммутацией каналов, в которой каждая физическая линия всегда передает данные с одной и той же скоростью, работает неэффективно.

Пользователей заставляют стать неким универсальным стандартным пользователем, который всегда передает в сеть информацию с постоянной единственно разрешенной скоростью. Сегодня трудно представить такого пользователя, оснащенного различными терминальными устройствами: сотовыми телефонами, компьютерами, офисными АТС. Поэтому скорость пользовательского трафика в общем случае не совпадает с фиксированной пропускной способностью физических каналов.

Также и сама сеть в таком случае неэффективно использует свои собственные ресурсы. Для того, чтобы вероятность отказа в установлении соединения была достаточно низкой и приемлемой для пользователя, между коммутаторами нужно проложить большое количество параллельных физических линий, а это очень затратный вариант.

Чтобы повысить эффективность в сетях с коммутацией каналов, стали использовать мультиплексирование; это позволило одновременно передавать через каждый физический канал трафик нескольких логических соединений. Мультиплексирование в сетях с коммутацией каналов имеет свои особенности. Так пропускная способность каждой линии связи делится на равные части, образуя одинаковое число так называемых подканалов. Обычно линия, подключающая пользователя к сети, поддерживает меньшее число подканалов, чем линии, соединяющие коммутаторы, - в этом случае вероятность отказа уменьшается. Например, пользовательская линия может состоять из 2, 24 или 30 подканалов, а линия между коммутаторами – из 480, 1920. Наиболее распространенной скоростью цифрового подканала является сегодня скорость 64 Кбит/с, которая обеспечивает качественную цифровую передачу голоса.

На рис. 9 показана сеть с коммутацией каналов и мультиплексированием.

Рис. 9. Коммутация каналов с мультиплексированием.

Во всех рассмотренных ранее примерах мультиплексирования потоков к каждой линии связи подключались только два интерфейса. В том случае, когда линия связи является дуплексным каналом связи, как это показано на рис. 2.20, каждый из интерфейсов монопольно использует канал связи в направлении «от себя». Это объясняется тем, что дуплексный канал состоит из двух независимых сред передачи данных (подканалов), и так как только передатчик интерфейса является активным устройством, а приемник пассивно ожидает поступления сигналов от приемника, то конкуренции подканалов не возникает. Такой режим использования среды передачи данных является в настоящее время основным в компьютерных локальных и глобальных сетях.

Однако если в глобальных сетях такой режим использовался всегда, то в локальных сетях до середины 90-х годов преобладал другой режим, основанный на разделяемой среде передачи данных.

В наиболее простом случае эффект разделения среды возникает при соединении двух интерфейсов с помощью полудуплексного канала связи, то есть такого канала, который может передавать данных в любом направлении, но только попеременно (рис. 2.21). В этом случае к одной и той же среде передачи данных (например, к коаксиальному кабелю или общей радиосреде) подключены два приемника двух независимых узлов сети.

Разделяемой средой (shared medium) называется физическая среда передачи данных, к которой непосредственно подключено несколько передатчиков узлов сети. Причем в каждый момент времени только один из передатчиков какого-либо узла сети получает доступ к разделяемой среде и использует ее для передачи данных приемнику другого узла, подключенному к этой же среде.

Рис. 2.21. Полудуплексный канал - разделяемая среда

При таком применении среды передачи данных возникает новая задача совместного использования среды независимыми передатчиками таким образом, чтобы в каждый отдельный момент времени по среде передавались данные только одного передатчика. Другими словами, возникает необходимость в механизме синхронизации доступа интерфейсов к разделяемой среде .

Обобщением разделяемой среды является случай, показанный на рис. 2.22, когда к каналу связи подключаются более двух интерфейсов (в приведенным примере - три), при этом применяется топология общей шины.

Существуют различные способы решения задачи организации совместного доступа к разделяемым линиям связи. Одни из них подразумевают централизованный подход, когда доступом к каналу управляет специальное устройство - арбитр , другие - децентрали­зованный . Если мы обратимся к организации работы компьютера, то увидим, что доступ к системной шине компьютера, которую совместно используют внутренние блоки компьютера, управляется централизованно - либо процессором, либо специальным арбитром шины.

Рис. 2.22. Канал с множественными подключениями - разделяемая среда

В сетях организация совместного доступа к линиям связи имеет свою специфику из-за существенно большего времени распространения сигналов по линиям связи. Здесь процедуры согласования доступа к линии связи могут занимать слишком большой промежуток времени и приводить к значительным потерям производительности сети. Именно по этой причине механизм разделения среды в глобальных сетях практически не используется.

На первый взгляд может показаться, что механизм разделения среды очень похож на механизм мультиплексирования потоков - в том и другом случаях по линии связи передаются несколько потоков данных. Однако здесь есть принципиальное различие, касающееся того, как контролируется (управляется) линия связи. При мультиплексировании дуплексная линия связи в каждом направлении находится под полным контролем одного коммутатора, который решает, какие потоки разделяют общий канал связи.

Для локальных сетей разделяемая среда сравнительно долго была основным механизмом использования каналов связи, который применялся во всех технологиях локальных сетей - Ethernet, ArcNet, Token Ring, FDDI. При этом в технологиях локальных сетей применялись децентрализованные методы доступа к среде, не требующие наличия арбитра в сети. Популярность техники разделения среды в локальных сетях объяснялась простотой и экономичностью аппаратных решений. Например, для создания сети Ethernet на коаксиальном кабеле никакого другого сетевого оборудования кроме сетевых адаптеров компью­теров и самого кабеля не требуется. Наращивание количества компьютеров в локальной сети Ethernet на коаксиальном кабеле выполняется также достаточно просто - путем присоединения нового отрезка кабеля к существующему.

Сегодня в проводных локальных сетях метод разделения среды практически перестал применяться. Основной причиной отказа от разделяемой среды явилась ее низкая и плохо предсказуемая производительность, а также плохая масштабируемость. Низкая производительность объясняется тем, что пропускная способность канала связи делится между всеми компьютерами сети. Например, если локальная сеть Ethernet состоит из 100 компьютеров, а для их связи используются коаксиальный кабель и сетевые адаптеры, работающие на скорости 10 Мбит/с, то в среднем на каждый компьютер приходится только 0 1 Мбит/с пропускной способности. Более точно оценить долю пропускной способности, приходящуюся на какой-либо компьютер сети, трудно, так как эта величина зависит от многих случайных факторов, например активности других компьютеров. Наверно, к этому моменту читателю уже понятна причина плохой масштабируемости подобной сети - чем больше мы добавляем компьютеров, тем меньшая доля пропускной способности достается каждому компьютеру сети.

Описанные недостатки являются следствием самого принципа разделения среды, поэтому преодолеть их полностью невозможно. Появление в начале 90-х недорогих коммутаторов локальных сетей привело к настоящей революции в этой области, и постепенно коммута­торы вытеснили разделяемую среду полностью.

Сегодня механизм разделения среды используется только в беспроводных локальных сетях, где среда - радиоэфир - естественным образом соединяет все конечные узлы, на ходящиеся в зоне распространения сигнала.

и ответы Академии-2

1. Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet

Ответ. Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet - технологии локальных сетей с разделяемой средой. Различаются скоростями передачи данных (10 Мбит/c, 100 Мбит/c, 1000 Мбит/c), максимальным диаметром (2500 м, 200 м, 200 м), другими параметрами, но принцип работы один и тот же:

· узлы сети связаны единой передающей средой;

· узел может начать свою передачу, если по сети не передаются данные другими узлами;

· после передачи пакета (длина от 64 до 1518 байт) узел выдерживает паузу перед передачей следующего (чтобы дать возможность работать другим узлам);

· передача пакета прекращается, если обнаружена коллизия;

· передача пакета повторяется через случайное время из фиксированного диапазона (от 0 до 52,4 мс).

В стандарте Gigabit Ethernet увеличена длина минимального пакета с 64 до 512 байт и, кроме того, разрешено передавать несколько пакетов подряд без пауз (общий размер - не более 8192 байт).

Ответ. Технология построения сети 10G Ethernet (10 000 Мбит/c) принципиально отличается от других Ethernet-технологий. Рабочие станции в такой сети не разделяют общую среду. Сети 10G Ethernet - это сети с коммутацией пакетов.

3. Разделяемая среда

Ответ. Разделяемая среда - это такой способ организации работы сети, при котором сообщение от одной рабочей станции достигает всех других при помощи одного общего канала связи. В качестве каналов связи традиционно используются кабели: коаксиальный, витая пара, оптоволоконный. Но может быть использована инфракрасная или радиосвязь (в том числе через спутник).

Примером общения посредством разделяемой среды может служить обычный разговор в компании вежливых людей (метафора С.А. Абрамова). Человек начинает говорить лишь тогда, когда все другие молчат. Реплику каждого человека слышат все, никто не перебивает говорящего и не вникает в смысл чужого сообщения. Никто не говорит слишком долго (не монополизирует право на разговор). Если по недоразумению говорить начинают несколько собеседников (коллизия), все умолкают, повторяя попытку через некоторое (случайное) время.

4. Терминатор

Ответ. Терминатор - это электронные заглушки на концах сегмента кабеля в разделяемых средах. Назначение терминатора - поглощение сигнала, распространяемого по кабелю.

Ответ. Кадрами в терминологии Ethernet называют пакеты, на которые разделяют передаваемое сообщение. Дробить сообщение на порции необходимо, чтобы предотвратить монополизацию разделяемой среды одной рабочей станцией.

Кадр, кроме фрагмента информации, содержит MAC-адреса отправителя и получателя, контрольную сумму (для проверки сохранности пакета в пункте получения) и другую служебную информацию.

В стандартах Ethernet и Fast Ethernet длина кадра может принимать значение от 64 до 1518 байт. В стандарте Gigabit Ethernet минимальный размер кадра увеличен до 512 байт и, кроме того, разрешается передавать несколько кадров подряд без пауз (общий размер - не более 8192 байт).

6. MAC-адрес

Ответ. MAC-адрес (M edia A ccess C ontrol - управление доступом к носителю) - 48-битное число, которое однозначно идентифицирует сетевое электронное устройство.

Уникальный MAC-адрес “зашивается” в сетевой адаптер при его изготовлении. Он не может совпадать ни с каким другим MAC-адресом в мире и не может меняться во время эксплуатации устройства.

I nstitute of E lecrical and E lectronics E ngineers - Институт инженеров электротехники и электроники).

7. Коллизия

Ответ. Коллизия - наложение сигналов от двух (или более) передающих станций в разделяемой среде передачи.

8. Ранняя коллизия

Ответ. Ранней называется такая коллизия, которую передающая станция способна распознать до окончания передачи пакета.

9. Поздняя коллизия

Ответ. Коллизия называется поздней, если она возникает после завершения передачи пакета, вызвавшего коллизию.

10. Диаметр сети

Ответ. Диаметр сети - максимальное расстояние между двумя узлами в сети, вычисляемое по совокупной длине соединяющих станции каналов связи.

Расстояние между компьютерами не всегда совпадает с длиной каналов связи. Два компьютера могут находиться по разные стороны одной стены. Физическое расстояние между ними - менее одного метра, а длина соединительного кабеля может измеряться десятками метров, если по каким-то причинам (например, музейного свойства) стену нельзя сверлить.

11. Повторитель

Ответ. Повторитель (repeater) - это простое электронное устройство (без всякого программного обеспечения), которое усиливает сигнал при передаче его из одного сегмента кабеля в другой.

На рис. 3.21 показана сеть, в которой кабель состоит из трех сегментов, соединенных двумя повторителями:

Рис. 3.21. Сеть с повторителями

12. Толстый коаксиал

Ответ. Коаксиальный кабель диаметром 0,5 дюйма (рис. 3.22).

Рис. 3.22. Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель устроен так же, как телевизионный кабель: в центре - медная жила (или несколько жил), затем изоляция, затем металлическая оплетка, наконец - внешний слой изоляции.

13. Тонкий коаксиал

Ответ. Коаксиальный кабель диаметром 0,25 дюйма.

14. Витая пара

Ответ. Витая пара - два изолированных (медных) проводника, скрученные один относительно другого с постоянным шагом (рис. 3.23).

Рис. 3.23. Кабель витая пара

Обычно под витой парой понимают кабель, в общей изоляционной оболочке которого расположено несколько витых пар (2 или 4).

15. Оптоволокно

Ответ. Основа оптоволоконного кабеля - нить из стекла или пластмассы, по которой передается световой луч (рис. 3.24). Оптоволоконная жила окружена непрозрачной зеркальной оболочкой. Благодаря этому свет, распространяющийся внутри волокна, испытывает полное внутреннее отражение от оболочки и не покидает волокна даже тогда, когда оно делает изгибы.

Рис. 3.24. Оптоволоконный кабель

16. 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-F

Ответ. Это варианты стандарта Ethernet, основанные на свойствах физической среды передачи данных.

· 10Base-5 - коаксиальный кабель диаметром 0,5 дюйма, называемый “толстым”.

· 10Base-2 - коаксиальный кабель диаметром 0,25 дюйма, называемый “тонким”.

· 10Base-T - неэкранированная витая пара (две пары в кабеле).

· 10Base-F - волоконно-оптический кабель.

Число 10 в указанных обозначениях обозначает битовую скорость передачи в этих стандартах - 10 Мбит/с.

Ниже приводится сравнительная таблица этих стандартов.

17. 100Base-TX, 100Base-T4, 100Base-FX

Ответ. Это варианты стандарта Fast Ethernet, основанные на свойствах физической среды передачи данных (коаксиальный кабель исключен из списка разрешенных сред передачи):

· 100Base-TX - неэкранированная или экранированная витая пара (две пары в кабеле).

· 100Base-T4 - неэкранированная витая пара (четыре пары в кабеле).

· 100Base-FX - волоконно-оптический кабель (с двумя волокнами).

Число 100 в указанных обозначениях обозначает битовую скорость передачи в этих стандартах - 100 Мбит/с.

18. Трансивер

Ответ. Трансивер - это электронное устройство, которое методом прокалывания соединяют с толстым коаксиалом, а при помощи витой пары (длиной до
50 м) - с сетевым адаптером. Коаксиальный кабель диаметра 0,5 дюйма такой “толстый”, что его сложно подсоединять непосредственно к сетевому адаптеру компьютера (рис. 3.25).

Рис. 3.25. Сеть на толстом коаксиале с трансиверами

Трансивер - это не просто механический соединитель (как Т-образный разъем для тонкого коаксиала). Фактически трансивер - это часть сетевого адаптера, вынесенного прямо на кабель (рис. 3.26).

Рис. 3.26. Трансивер - часть сетевого адаптера, вынесенного на кабель

19. Т-образный разъем

Ответ. Этот разъем используется для подсоединения тонкого коаксиала к сетевой карте компьютера (рис. 3.27).

Рис. 3.27. Сеть на тонком коаксиале с Т-образными разъемами

20. Хаб (многопортовый повторитель, концентратор)

Ответ. Хаб (hub, буквально - ступица колеса) - сетевое устройство, объединяющее несколько узлов сети Ethernet в общий фрагмент одной разделяемой среды.

Сетевой кабель подсоединяется к хабу (рис. 3.28) при помощи портов (соединительных разъемов):

Рис. 3.28. Хаб

Устройства подключаются к хабу при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. Порты хаба должны быть оборудованы соответствующими разъемами.

На рис. 3.29 показана сеть с хабом, у которого четыре порта. К каждому порту подсоединен сетевой адаптер рабочей станции.

Рис. 3.29. Сеть звезда с хабом в центре

Хаб не содержит никакого программного обеспечения (в том числе он не занимается маршрутизацией пакетов), он просто соединяет порты и усиливает сигнал, передавая его с одного порта на все остальные.

21. Правило 5–4–3

Ответ. Правило 5–4–3 - это правило построения сетей Ethernet на коаксиальном кабеле: пять сегментов, четыре повторителя, три нагруженных сегмента.

То есть разрешается использовать в сети не более 4 повторителей и, соответственно, не более 5 сегментов кабеля. Причем только 3 сегмента из 5 могут быть нагруженными (с подключенными рабочими станциями). Между нагруженными сегментами должны быть ненагруженные. Максимальная конфигурация сети показана на рис. 3.30.

Рис. 3.30. Максимальная конфигурация сети с повторителями

22. Правило 4 хабов

Ответ. Правило 4 хабов - это правило построения сети (или подсети) с одним доменом коллизий: максимальное количество хабов между любыми двумя станциями не должно быть больше четырех. Сеть на рис. 3.31 удовлетворяет этому требованию.

Рис. 3.31. Сеть, удовлетворяющая правилу 4 хабов

Если при построении сети используются и повторители, и хабы, то при проверке правила 4 хабов повторитель приравнивается к хабу (фактически повторитель и есть хаб с двумя портами). Сеть на рис. 3.32 тоже удовлетворяет правилу 4 хабов:

Рис. 3.32. Сеть, удовлетворяющая правилу 4 хабов

Когда сеть при помощи коммутаторов или маршрутизаторов разбита на несколько доменов коллизий, правило 4 хабов работает независимо в каждом домене, но не относится ко всей сети в целом (рис. 3.33).

Рис. 3.33. В сети 1 - один домен коллизий, в сети 2 - два.

23. Коммутатор (мост, переключатель)

Ответ. Коммутатор (рис. 3.34) - сетевое устройство, которое, подобно хабу, соединяет несколько узлов сети Ethernet, но в отличие от хаба разбивает сеть своими портами на несколько отдельных доменов коллизий.

Рис. 3.34. Коммутатор

Происходит так потому, что коммутатор в отличие от хаба не транслирует полученный пакет на другие порты, если получатель находится на том же самом порту, с которого получен пакет.

Коммутатор, кроме электроники, содержит программное обеспечение, которое управляет его работой, в частности, автоматически строит таблицу маршрутизации.

24. Домен коллизий

Ответ. Домен коллизий - фрагмент сети с общей разделяемой средой.

Сеть, построенная на общей шине, содержит единый домен коллизий (рис. 3.35).

Рис. 3.35. Сеть на общей шине

Повторители, соединяющие фрагменты коаксиального кабеля, не разделяют сеть на домены коллизий - разделяемая среда по-прежнему одна (рис. 3.36).

Рис. 3.36. Сеть с повторителями

Сеть, построенная только на повторителях и хабах, представляет собой единый домен коллизий (рис. 3.37).

Рис. 3.37. Сеть с повторителями и хабами

Коммутаторы и маршрутизаторы делят сеть на независимые домены коллизий (рис. 3.38).

Рис. 3.38. В сети 1 - один домен коллизий, в сети 2 - два.

25. Таблица маршрутизации

Ответ. Таблица маршрутизации - таблица коммутатора (или маршрутизатора), в которой строки определяют порты, на которых находятся источники сетевых пакетов.

Пусть сеть имеет вид, изображенный на рис. 3.39.

Рис. 3.39. Пример сети с коммутатором

26. Маршрутизатор (роутер)

Ответ. Маршрутизатор - сетевое устройство, которое, подобно коммутатору, соединяет (коммутирует) узлы сети в том случае, когда это необходимо для передачи пакета.

Маршрутизаторы - более сложные устройства по сравнению с коммутаторами. Они более надежно изолируют трафики отдельных частей сети и, главное, способны работать в сети с ячеистой топологией, обеспечивая выбор наиболее рационального маршрута. В то время как повторители, хабы и коммутаторы способны работать только в сети с единственным маршрутом между любыми двумя узлами (например, в сети с иерархической структурой).

27. Сеть с разделяемой средой

Ответ. Сеть с разделяемой средой - это сеть, в которой каждый узел получает все, что передается по сети; передачу выполняет только один узел, остальные ждут паузы для начала собственной передачи. Если в сети возникает коллизия, узлы начинают повторную передачу испорченного пакета через случайный промежуток времени из фиксированного интервала.

28. Сеть с коммутацией пакетов

Ответ. Сеть с коммутацией пакетов - это сеть, в которой пакеты не “разбрасываются” по всей сети, а целенаправленно “проталкиваются” от узла к узлу по направлению к пункту назначения. За продвижение пакетов в такой сети отвечают маршрутизаторы. Они определяют соседний узел, в который нужно передвинуть пакет для приближения его к пункту назначения.

1. Как работает сеть с разделяемой средой?

Ответ. В сетях с разделяемой средой работа выполняется по следующему алгоритму:

1. Если в сети “тишина”, можно начать передачу пакета.

2. Если обнаружена коллизия, нужно прекратить передачу.

3. Через случайную паузу нужно повторить передачу испорченного пакета.

2. Почему в сети с разделяемой средой сообщение для передачи разделяется на пакеты (кадры)?

Ответ. Разделение сообщения на пакеты предотвращает монополизацию общей среды одним узлом. После передачи пакета узел должен сделать паузу, которой может воспользоваться другой узел и начать свою передачу.

3. Как рабочая станция узнает, что передаваемый по сети пакет предназначен для нее?

Ответ. Каждый пакет, кроме фрагмента передаваемого сообщения, содержит MAC-адрес получателя. Рабочие станции сравнивают адрес из пакета со своим собственным адресом и в случае совпадения принимают пакет полностью.

4. Кто и когда назначает MAC-адреса устройствам, входящим в Ethernet-сеть?

Ответ. Уникальный MAC-адрес “зашивается” в сетевой адаптер при его изготовлении. Он не может совпадать ни с каким другим MAC-адресом в мире и не может меняться во время эксплуатации устройства.

Распределением MAC-адресов между производителями оборудования занимается международная некоммерческая организация IEEE (I nstitute of E lecrical and E lectronics E ngineers - Институт инженеров электротехники и электроники).

5. Протокол Ethernet запрещает начинать передачу, если в сети присутствует сигнал. Почему же в разделяемых средах возникают коллизии?

Ответ. Сигнал распространяется по среде с конечной скоростью и может не успеть дойти до станции, которая начинает передачу, решив, что сеть свободна. Возникает коллизия.

6. Является ли коллизия исключительной ситуацией в сети с разделяемой средой?

Ответ. В сети с разделяемой средой коллизия является обычной рабочей ситуацией.

7. За счет какого приема протокол Ethernet обеспечивает работоспособность сети, несмотря на коллизии?

Ответ. При обнаружении коллизии станции должны прекратить передачу. Прием, который обеспечивает работоспособность сети, - случайная пауза для возобновления передачи пакета, испорченного коллизией.

8. Почему ранняя коллизия не приводит к потерям пакетов?

Ответ. Коллизия, которую передающая станция обнаруживает до окончания передачи пакета, называется ранней. Станция своевременно фиксирует неудачную передачу и возобновляет ее через случайную паузу. Испорченный пакет посылается заново.

9. Почему поздняя коллизия приводит к потерям пакетов?

Ответ. Коллизия, которая возникает после окончания передачи пакета, называется поздней. Пакет уже передан в сеть, ответственность за него снята с передающей станции, но коллизия искажает пакет и станция назначения получает его испорченным (или не получает вовсе, если в пакете искажен MAC-адрес получателя).

10. Что является главной причиной ограничения диаметра сети в сети с разделяемой средой?

Ответ. Главная причина, по которой ограничивают диаметр сети с разделяемой средой, - предотвращение поздних коллизий. Чем длиннее сеть, тем больше времени нужно сигналу для ее прохождения, тем больше вероятность поздних коллизий (коллизий, возникших после того, как пакет полностью передан в сеть передающей станцией).

11. Как можно вычислить максимальный диаметр сети с разделяемой средой?

Ответ. Для предотвращения поздних коллизий диаметр сети ограничивают величиной, при которой время передачи пакета наименьшей длины было бы больше удвоенного времени прохождения сигнала по всей длине кабеля.

Диаметры сетей для разных стандартов Ethernet указываются с большим запасом (более чем в три раза).

Оценим максимальный диаметр сети Ethernet.

Исходные данные:

Скорость передачи данных:

Vd = 10 Мбит/c = 107 бит/c

Скорость сигнала: Vs = 300 000 км/с = 3 * 108 м/с

Длина минимального пакета:

Lm = 64 байта = 512 бит

Определим время передачи пакета:

T = Lm / Vd = 512/107 (сек.)

Определим расстояние, которое пройдет сигнал по кабелю за это время:

S = Vs * T = 3 * 108 * 512 / 107 = 3 * 10 * 512 = 15 360 (м)

Удвоенная длина кабеля должна быть меньше этого значения, то есть кабель должен быть короче:

15 360 / 2 = 7680 м.

По стандарту Ethernet максимальный диаметр сети не должен превышать 2500 м. Видим, что стандарт указывает значение более чем с трехкратным запасом.

12. Почему в расчетах максимального диаметра учитывается удвоенное время прохождения сигнала по всей длине сетевого кабеля?

Ответ. Учитывается крайний случай, когда станции, вызвавшие коллизию, расположены на противоположных концах кабеля, и коллизия возникает в момент, когда сигнал от первой станции прошел почти всю длину кабеля (за время t).

Передающая станция обнаружит коллизию, когда искаженный сигнал вернется к ней (через то же время t).

Таким образом, для предотвращения поздних коллизий длина кабеля должна быть такой, чтобы удвоенное время прохождения сигнала по всей его длине (2t ) было меньше времени передачи пакета минимальной длины.

13. Можно ли увеличить диаметр сети, увеличив минимальную длину пакета?

Ответ. Да, конечно. Удлинение пакета (Lm ) увеличивает время его передачи (T ), а значит, увеличивает расстояние, которое пройдет сигнал по кабелю за это время:

S = Vs жT

Именно так и поступают в стандарте Gigabit Ethernet. В этом стандарте длина минимального пакета увеличена с 64 до 512 байт, что позволяет увеличить максимальный диаметр сети в 8 раз (512/64).

14. Почему для сети с разделяемой средой стандарты предусматривают ограничение на число подключаемых к ней узлов?

Ответ. При большом количестве узлов дождаться паузы в сети для начала передачи может оказаться не просто. Стандарты называют такое количество узлов, при котором сеть остается работоспособной даже при максимальной нагрузке (когда все узлы работают одновременно).

15. При помощи каких устройств можно построить Ethernet-сеть с древовидной топологией?

Ответ. Хабы, коммутаторы, маршрутизаторы.

16. Какие преимущества имеет древовидная сеть по сравнению с сетью, построенной на общей шине?

Ответ. Древовидная сеть более надежна. Вывод из строя любого узла отражается только на его потомках и не мешает работе остальной части сети (рис. 3.40).

Рис. 3.40. Вывод из строя узла отражается только на его потомках

В сети с общей шиной разрыв кабеля в любом месте приводит к краху сети в целом (рис. 3.41).

Рис. 3.41. Вывод из строя одного узла приводит к краху сети в целом

В древовидной сети на хабах (коммутаторах или маршрутизаторах) число физических соединений меньше, чем в сети с общей шиной, значит, и в силу этого надежность древовидной сети выше (для подключения к общему кабелю нужно три контактных точки, для подсоединения к хабу - две) (рис. 3.42).

Рис. 3.42. Подключение к общему кабелю и хабу

17. Говорят, что Ethernet-сеть, в которой физические соединения рабочих станций при помощи хабов образуют древовидную структуру, логически эквивалентна сети с общей шиной. Что это означает?

Ответ. Несмотря на то что физические соединения в сети с хабами образуют дерево, принципиально сеть не отличается от сети с общей шиной: хабы объединяют рабочие станции общей разделяемой средой. Поэтому говорят: топология физических связей в такой сети - дерево, логическое соединение - общая шина (одна разделяемая среда).

18. Эквивалентна ли древовидная Ethernet-сеть, в которой физические соединения рабочих станций выполнены при помощи коммутаторов, сети с общей шиной?

Ответ. Нет. Коммутаторы своими портами разбивают сеть на соответствующее число доменов коллизий: передача внутри одного домена не попадает в другие, а передачу в общей шине “слышат” все станции.

19. Эквивалентна ли древовидная сеть, в которой физические соединения рабочих станций выполнены при помощи маршрутизаторов, сети с общей шиной?

Ответ. Нет. По той же причине, что и в сети с коммутаторами. Маршрутизатор, как и коммутатор, внутренние сообщения не транслирует на всю сеть.

20. Решает ли хаб (коммутатор, маршрутизатор) проблему коллизии?

Ответ. Хаб - нет. Хаб транслирует сигнал, полученный с одного порта на все другие, то есть работа сети с хабами эквивалентна работе сети с общей шиной.

Коммутатор и маршрутизатор - частично решают, разбивая сеть на несколько доменов коллизий. Все ограничения, связанные с поздними коллизиями, применяются теперь не ко всей сети в целом (как в сети с хабами), а отдельно к каждому домену (подключенному к порту устройству).

21. Может ли сеть с хабами (коммутаторами, маршрутизаторами) иметь ячеистую структуру?

Ответ. Сеть с хабами и коммутаторами - нет. Сеть с маршрутизаторами - да.

22. Может ли сеть с хабами (коммутаторами, маршрутизаторами) иметь несколько доменов коллизий?

Ответ. Сеть с хабами - нет. Сеть с коммутаторами и маршрутизаторами - да.

23. Ethernet-сеть имеет ограничение на диаметр по причине недопущения поздних коллизий. Как, несмотря на это, построить длинную Ethernet-сеть?

Ответ. Разбить сеть на несколько доменов коллизий (при помощи коммутаторов или маршрутизаторов).

24. Расскажите алгоритм работы коммутатора.

Ответ. При включении питания коммутатор работает как обычный хаб: транслирует пакеты с одного порта на все другие. Но попутно коммутатор заносит в свою таблицу данные о соответствии адресов станций портам, с которых он получает пакеты. Таким образом, коммутатор заполняет таблицу маршрутизации и все больше изолирует порты друг от друга.

Рассмотрим подробнее алгоритм работы коммутатора на примере сети, изображенной на рис. 3.43.

Рис. 3.43. Пример иерархической сети с коммутатором в корне

В начальный момент (при включении питания) таблица маршрутизации коммутатора пуста.

Пусть узел A передает пакет для узла B. Пакет содержит не только адрес получателя, но и адрес отправителя. Когда пакет приходит на порт 1, коммутатор делает в таблице первую запись:

Теперь коммутатор ищет в таблице строчку для узла B, чтобы решить, что делать с пакетом: игнорировать, если B расположен на том же порту, что и A, или транслировать пакет в порт, к которому подключен B.

Строки с узлом B в таблице еще нет. Коммутатор вынужден работать как хаб: он транслирует пакет к неизвестному адресату на все порты, кроме того, с которого пакет получен, то есть на порты 2 и 3.

Пусть теперь узел F передает пакет для узла A.

В таблице появляется новая строка:

Коммутатор находит в таблице порт получателя и передает пакет в порт 1.

Таким образом заполняется таблица маршрутизации, и коммутатор, начав как обычный хаб, быстро обучается, повышая свою “квалификацию”.

25. В чем преимущество сетей с коммутацией пакетов перед сетями с разделяемыми средами?

Ответ. В среде с коммутацией пакетов:

· Можно использовать ячеистую структуру сети (многовариантность маршрутов). Это повышает надежность передачи: когда один маршрут выходит из строя, пакеты передвигаются по другому.

· Сообщения передаются быстрее: пакеты не транслируются по всем направлениям, а передвигаются по самому быстрому маршруту. Кроме того, не нужно перепосылать заново пакеты, испорченные коллизией (в сети нет коллизий).

· Так как пакеты не транслируются по всем направлениям, а передаются только получателю, повышается защита данных от несанкционированного использования.

26. В какой глобальной сети передача сообщений основана на принципе коммутации пакетов?

Ответ. В сети Интернет.

В каждом задании Зачетного класса отметьте все правильные высказывания.

1. Разделяемая среда:

1.1. передача пакета повторяется через случайное время после коллизии

1.2. диаметр сети не ограничен

1.3. диаметр сети ограничен

1.4. сообщение разделяется на пакеты

1.5. пакеты транслируются на все станции сети

1.6. пакеты продвигаются шаг за шагом к станции назначения

Правильные ответы: 1, 3, 4, 5.

2. Среда с коммутацией пакетов:

2.1. передача пакета повторяется через случайное время после коллизии

2.2. диаметр сети не ограничен

2.3. диаметр сети ограничен

2.4. сообщение разделяется на пакеты

2.5. пакеты транслируются на все станции сети

2.6. пакеты продвигаются шаг за шагом к станции назначения

Правильные ответы: 2, 4, 6.

3. Устройства, сохраняющие единую разделяемую среду:

3.1. терминатор

3.2. трансивер

3.3. повторитель

3.5. коммутатор

3.6. маршрутизатор

Правильные ответы: 1, 2, 3, 4.

4. Устройства, разделяющие сеть на домены коллизий:

4.1. коммутатор

4.2. маршрутизатор

4.3. терминатор

4.4. трансивер

4.5. повторитель

Правильные ответы: 1, 2.

5. Диаметр сети Ethernet:

5.1. максимальный отрезок кабеля, соединяющий две соседние станции

5.2. максимальная суммарная длина кабеля, соединяющего две станции

5.3. суммарная длина кабеля, соединяющего все станции

5.4. минимальная длина кабеля, соединяющего две станции

Правильный ответ: 2.

6. Каковы причины ограничения диаметра сети Ethernet:

6.1. не допускать в среде поздние коллизии

6.2. не допускать в среде ранние коллизии

6.3. не допускать в среде коллизии

6.4. не допускать монополизацию среды

Правильный ответ: 1.

7. Что влияет на вычисление допустимого диаметра сети Ethernet:

7.1. скорость передачи данных в среде

7.2. скорости распространения сигнала в среде

7.3. минимальная длина пакета

7.4. максимальная длина пакета

7.5. число станций в сети

Правильные ответы: 1, 2, 3.

8. Чем коммутатор отличается от хаба:

8.1. у коммутатора больше портов

8.2. у коммутатора есть программное обеспечение, у хаба - нет

8.3. коммутатор маршрутизирует пакеты, а хаб - нет

8.4. коммутатор делит сеть на домены коллизий, а хаб - нет

8.5. коммутатор проверяет контрольную сумму пакета, а хаб - нет

Правильные ответы: 2, 3, 4.

9. Сколько в сети на рис. 3.44 доменов коллизий?

Рис. 3.44. Сколько здесь доменов коллизий?

Правильный ответ: 1.

10. Сколько в сети на рис. 3.45 доменов коллизий?

Рис. 3.45. Сколько здесь доменов коллизий?

Правильный ответ: 1.

11. Сколько в сети на рис. 3.46 доменов коллизий?

Рис. 3.46. Сколько здесь доменов коллизий?

Правильный ответ: 1.

12. Сколько в сети на рис. 3.47 доменов коллизий?

Рис. 3.47. Сколько здесь доменов коллизий?

Правильный ответ: 2.

13. Сколько в сети на рис. 3.48 доменов коллизий?

Рис. 3.48. Сколько здесь доменов коллизий?

Правильный ответ: 2.

14. Сколько в сети на рис. 3.49 доменов коллизий?

Рис. 3.49. Сколько здесь доменов коллизий?

Правильный ответ: 4.

Приводятся ответы на следующие вопросы:

q Что такое FAQ?

q Хаб - это сетевой адаптер?

q В чем разница между аналоговыми и цифровыми модемами?

q Что такое proxy-сервер?

q Как поработать в Фидо?

q Для чего перекручивают провода в кабеле “витая пара”?

1. Что такое FAQ?

Ответ. FAQ (эф эй кью) - это сокращение от F requently A sked Q uestions (часто задаваемые вопpосы). Иногда этот раздел (содержащий ответы на часто задаваемые вопросы по некоторой теме) называют ЧАВО - ЧА сто задаваемые ВО просы. Последняя аббревиатура навеяна, конечно, названием института из повести Аркадия и Бориса Стругацких “Понедельник начинается в субботу”: НИИЧАВО - Научно-Исследовательский Институт ЧАродейства и ВОлшебства.

“НИИЧАВО, - подумал я. - Научно-исследовательский институт… Чаво? В смысле - чего? Чрезвычайно Автоматизированной Вооруженной Охраны? Черных Ассоциаций Восточной Океании?”

Аркадий Cтругацкий, Борис Стругацкий

2. Хаб - это сетевой адаптер?

Ответ. Нет. Сетевой адаптер - это преобразователь сигналов между компьютером и сетью. Хаб используется для соединения сегментов кабеля в сети. Соединение хаба с компьютером выполняется через сетевой адаптер.

3. В чем разница между аналоговыми и цифровыми модемами?

Ответ. Аналоговый модем преобразует компьютерные сигналы в звуковые (до 4 КГц) и передает их по обычным телефонным сетям. Можно услышать, как во время передачи такой модем жужжит и шипит.

Аналоговые модемы широко распространены благодаря сравнительно низкой стоимости и простоте подключения.

Максимальная скорость передачи данных с помощью аналогового модема ограничена 56 Кбит/с.

Во время соединения по аналоговому модему телефон становится недоступным для обычного разговора.

Цифровые модемы используют для передачи данных на частоте, гораздо выше звуковых частот (от 4 КГц до 1–2 МГц), что позволяет достигать скоростей передачи данных до нескольких Мбит/с.

Так как низкие частоты не используются, то это позволяет вести телефонный разговор, не прерывая соединение по цифровому модему.

Для работы с цифровыми модемами на АТС (А втоматической Т елефонной С танции) должно быть установлено специальное оборудование. В этом надо убедиться при покупке цифрового модема.

Для разделения сигналов телефона и модема обычно приходится устанавливать дополнительный частотный делитель: сплиттер , или частотный микрофильтр .
В некоторых случаях это требует переделки телефонной проводки.

В настоящее время цифровые модемы работают по нескольким стандартам: ADSL, VDSL, SHDSL и др. Эти технологии имеют общее название xDSL (DSL расшифровывается как D igital S ubscriber L ine - цифровая абонентская линия).

4. Что такое proxy-сервер?

Ответ. Proxy-сервер (пишут и по-русски - “прокси-сервер”) - это программное обеспечение на сервере, которое выступает посредником между клиентом сервера и Интернетом.

Смысл посредничества: сохранять (накоплять) запрашиваемую из Интернета информацию на локальном диске.

При каждом запросе клиента прокси-сервер сначала ищет информацию у себя на диске, и только если там ее нет, начинает работать с Интернетом.

Прокси-сервер ускоряет обслуживание клиента и удешевляет ее: информация с локального диска поставляется, как правило, даром.

5. Как поработать в Фидо?

Ответ. В Фидо существует строгая иерархия пользователей: сетевой координатор, хаб, нод, пойнт.

· Пойнт. Самый низший уровень. Может пользоваться почтовой сетью, конференциями (группы новостей), запрашивать файлы с любой станции Фидо.

· Нод (или нода ). Аналог провайдера в Интернете. Нод, к которому прикреплен пойнт, является для этого пойнта боссом .

· Хаб. Координатор, курирующий большую группу нодов.

· Сетевой координатор. Курирует работу подсети Фидо: города, региона, страны, континента. Сетевые координаторы также связаны между собой иерархической зависимостью.

Для подключения к сети Фидо нужно найти “фидошника”, который рекомендовал бы вас своему боссу и помог бы настроить программы для работы с сетью Фидо.

6. Для чего перекручивают провода в кабеле “витая пара”?

Ответ. Скручивание проводов снижает влияние помех на сигналы, передаваемые по такому кабелю.

Сигнал с пары проводов считывается, как разность потенциалов (напряжений) на них.

Помеха создает на проводах добавочные потенциалы, но так как провода в витой паре равномерно перекручены, на каждом из них возникают примерно одинаковые добавочные напряжения, и они взаимно гасятся при вычитании в приемном устройстве.

Пусть передаваемый по проводам сигнал создает на них потенциалы в 6 и 4 вольта. Принимающая станция считывает разность потенциалов 2 вольта при передаче без помех (рис. 3.50).

Рис. 3.50. Передача без помех

Рис. 3.51. Передача с помехой по нескрученной паре проводов

На проводах обычного кабеля помеха создает разные дополнительные потенциалы в зависимости от их удаленности от источника помехи (рис. 3.51). В итоге приемник фиксирует разность потенциалов на 4 вольта больше (сигнал искажен).

Рис. 3.52. Передача с помехой по витой паре

1. Компьютерные сети от простого к сложному

Описание с сайта. Данный сайт создан для того, чтобы рассказать вам, что такое сеть, как ее построить и как обслуживать. Я попытаюсь объяснить, что вам для этого потребуется, какие имеются подходы к построению сети. Здесь приведены различные примеры сетей: от небольших (2 компьютера) до сетей масштаба предприятия. Все, что здесь представлено, взято из моего личного опыта по построению и администрированию сетей.

2. История Интернета в России

www.nethistory.ru

Описание с сайта. “История Интернета в России” - это исследовательский проект, целью которого является сбор и анализ информации о развитии интернет-технологий в России. Периодически на сайте публикуются интервью, анонсируются новые статьи и книги об Интернете.

3. Планета Интернет

www.netplanet.ru

Описание с сайта. “Планета Интернет” является первым в России периодическим иллюстрированным изданием, посвященным международной сети интернет. Журнал освещает события, происходящие в Сети и вокруг нее, рассматривает современные технологии, оказывающие воздействие на жизнь и культуру современного информационного общества.

Разделы и рубрики журнала: Тема номера , Новости , Интернет и бизнес , Закладки , Персона , Вопрос-ответ , Обозрение , Хакеры , На досуге , Cпортnet , Технологии , Расследование.