Сетевые
технологии, каналы связи и их основные характеристики.
Цели:
- Обучать основам сетевых
технологий.
- Развивать познавательный
интерес.
- Воспитывать информационную
культуру.
Проверка домашнего задания.
Ход урока:
Сетевая технология — это согласованный набор стандартных протоколов и
программно-аппаратных средств (например, сетевых адаптеров, драйверов, кабелей
и разъемов), достаточный для построения вычислительной сети.
Сегодня Интернет – это объединение большого количества
сетей. Каждая сеть состоит из десятков и сотен серверов. Серверы соединены
между собой напрямую различными линиями связи: кабельными, наземной
радиосвязью, спутниковой радиосвязью. К каждому серверу подключается большое
количество компьютеров и локальных компьютерных сетей, которые являются
клиентами сети. Клиенты могут соединяться с сервером не только по прямым
линиям, но и по обычным телефонным каналам.
Каналами связи называют технические
средства, позволяющие осуществлять передачу данных на расстоянии. В
рассматриваемом нами контексте каналами связи будем называть средства
установления связи для передачи информации между удаленными компьютерами. В
качестве технических средств передачи информации могут использоваться обычные
каналы связи (телефонные, телеграфные, спутниковые и т. д.). Сейчас более
прогрессивными средствами считаются каналы связи, построенные специально для
передачи цифровой информации. К таковым относятся, например, оптоволоконные
сети.
Основными
характеристиками каналов связи являются пропускная способность и помехоустойчивость.
Пропускная способность отражает способность канала передавать заданное
количество сообщений за единицу времени. Данный параметр зависит от физических
свойств канала связи. Другими словами, пропускная способность - это
объем данных, передаваемых модемом в единицу времени, без учета дополнительной
служебной информации, например стартового и стопового битов, начальных конечных
записей Стоков и т. д.
Помехоустойчивость задает параметр уровня
искажения передаваемой информации. Для того чтобы избежать изменения или потери
информации при ее передаче, используют специальные методы, позволяющие
сократить влияние шумов.
Классификация компьютерных каналов связи:
- по способу кодирования: цифровые
и аналоговые;
- по способу коммуникации: выделенные
(постоянное соединение) и коммутируемые (временное соединение);
- по способу передачи сигнала: кабельные
(витая пара, коаксиальный кабель, оптико-волоконные, оптические
(световоды), радиорелейные, беспроводные, спутниковые; телефонные, радио
(радиорелейные, спутниковые).
Витая
пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой.
Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на
передаваемые сигналы.
Коаксиальный кабель по сравнению с витой парой
обладает более высокой механической прочностью, помехозащищённостью.
Оптоволоконный
кабель - идеальная передающая среда, он не подвержен действию
электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения.
Линии связи:
Радиорелейные линии связи (РРЛ) предназначены
для передачи сигналов в диапазонах дециметровых, сантиметровых и миллиметровых
волн. Передача ведется через систему ретрансляторов, расположенных на
расстоянии прямой видимости.
Беспроводное сетевое оборудование предназначено
для передачи по радиоканалам информации между компьютерами, сетевыми и другими
специализированными устройствами.
Спутниковые линии связи работают в 9 - 11
диапазонах частот и, в перспективе, в оптических диапазонах. В этих системах
сигнал с земной станции посылается на спутник, содержащий приемопередающую
аппаратуру, там усиливается, обрабатывается и посылается обратно на Землю,
обеспечивая связь на большие расстояния и перекрывая большие площади.
Каналы связи делятся на симплексные и дуплексные.
В одном случае информация передается только в одном направлении, что является
менее эффективным средством. В другом случае информация передается в двух
направлениях, причем одновременно могут передаваться несколько сообщений.
В качестве физического процесса, осуществляющего
передачу данных на расстоянии, используют сигналы. На этот процесс могут
влиять различные явления, создающие помехи (например, это может быть
напряжение постороннего происхождения, появляющееся в каналах связи и
ограничивающее дальность передачи полезных сигналов).
В зависимости от источника возникновения и от
характера их воздействия помехи делятся на:
- собственные
помехи канала связи;
- взаимные, создаваемые
влиянием каналов друг на друга;
- внешние - от
посторонних электромагнитных полей.
Практика показала, что избавление от шумов (помех)
невозможно из-за естественных (неустранимых) причин их возникновения. Тогда
была предложена идея поиска возможности защиты в самом передаваемом тексте
(К.Э. Шеннон). Наилучшим способом стало использование избыточного кода. Функция
защиты информации при передаче по каналам связи включает три компонента: подтверждение,
обнаружение ошибок и уведомление о них, возврат в исходное
состояние. Информация кодируется соответствующим образом, вместе с основным
содержанием передается информация о размере передаваемой информации. При
получении информации сверяется информация о длине сообщения с исходным
состоянием, при несовпадении значений в пункт передачи информации передается
сигнал о необходимости повторной пересылки.
Прокси-сервер - промежуточный, транзитный
веб-сервер, используемый как посредник между браузером и конечным веб-сервером.
Основная причина использования прокси-сервера - экономия объема передачи
информации и увеличение скорости доступа за счет кэширования. Например, если
большинство сотрудников компании часто пользуются одним и тем же веб-сервером,
содержащим актуальный курс валют, то эта информация сохранится в прокси, и,
таким образом, страницы будут запрошены с оригинального сервера всего 1 раз.
При использовании прокси компании нужен всего один публичный IP-адрес.
Протокол (protocol) - совокупность правил,
регламентирующих формат и процедуры обмена информацией между двумя независимыми
процессами или устройствами.
Протокол
сетевой (network protocol) - совокупность правил и соглашений,
использующихся при передаче данных.
Различают три основных типа протоколов, работающих в
разных сетях и с разными операционными системами: Novell IPX (Inter Packet
Exchange), TCP/IP, NetBEUI (Network BIOS User Interface).
Протокол управления передачей/межсетевой протокол TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol) - набор протоколов, разработанный для Интернета и
ставший его основой. TCP гарантирует, что каждый посланный байт дойдет до
получателя без потерь. IP присваивает локальные IP-адреса физическим сетевым
адресам, обеспечивая тем самым адресное пространство с которым работают
маршрутизаторы.
В семейство TCP/IP входят:
- протокол Telnet, который
позволяет удаленным терминалам подключаться к удаленным узлам
(компьютерам);
- система доменной адресации
DNS, дающая возможность пользователям адресоваться к узлам сети по
символьному доменному имени вместо цифрового IP-адреса;
- протокол передачи файлов FTP,
который определяет механизм хранения и передачи файлов;
- протокол
передачи гипертекста HTTP.
Вопросы и
задания
- Что называется сетевыми
технологиями?
- Что такое каналы связи?
- Назовите основные
характеристики каналов связи.
- Приведите классификацию
каналов связи.
- Что такое прокси-сервер?
- Что такое протоколы?
- Какую функцию выполняет
протокол TCP/IP?
Домашнее задание: конспект.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.