Uploaded by lukinsasha89

Информатика Лекция

advertisement
Лекция 9
Информатика. Сети ЭВМ. Часть 1
В этой лекции мы рассмотрим следующие вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
Классификация информационно-вычислительных сетей.
Сети одноранговые и клиент-сервер.
Локальные вычислительные сети (ЛВС).
Архитектура вычислительных сетей.
Способы и методы передачи данных.
Классификация информационно-вычислительных сетей.
Коммуникационная сеть – это система, состоящая из объектов
(пунктов или узлов сети) и линий передачи (связей, коммуникаций,
соединений). Причем узлы осуществляют функции:




Генерации;
Преобразования;
Хранения;
Потребления продукта.
Связи осуществляют передачу продукта между ними. В качестве
продукта могу фигурировать:



Информация;
Энергия;
Масса.
Соответственно сети в этих случаях называются:

Информационные;

Энергетические;

Вещественные.

Энергетические сети – это сети, которые предоставляют
электричество в наш дом, вещественные сети – это например,
канализационные сети. К сетям так же относятся так же
1
Лекция 9
транспортные сети. Все это общие понятие, но в этой лекции мы
будем рассматривать информационные сети.
Информационная сеть – коммуникационная сеть, в которой в
качестве термина «продукт» понимается термин «информация».
Отличительная особенность коммуникационной сети – большие
расстояния между пунктами по сравнению с геометрическими
размерами участков пространства, занимаемых пунктов.
При функциональном проектировании сетей решаются задачи
синтеза топологии, распределения продукта по узлам сети, при
конструкторском проектировании выполняются размещение
пунктов в пространстве и проведение (трассировка) соединений.
Если это все распространять на информационные сети, то под
топологией мы можем понимать то, каким образом соединены
различные узлы или компьютеры, подключенные к сети.
Физическое проектирование мы можем рассматривать как
физическое представление тех каналов связи, тех комнат, тех
зданий, между которыми проведена сеть.
Вычислительная сеть (ВС.) – информационная сеть, в состав
которой входят ЭВМ и периферийные устройства, являющиеся
источниками и приемниками данных, передаваемых по сети. Эти
компоненты составляют оконечное оборудование данных (ООД
или DTE – DateTerminalEquipment). Собственно пересылка данных
происходит с помощью сред и средств, объединяемых под
названием среда передачи данных. В качестве информационных
сетей достаточно часто применяется термин «Системы обработки
данных» (СОД) – это комплекс технических и программных
средств, предназначенных для автоматизации и централизации
обработки данных.
Системы обработки данных подразделяются на две группы:
сосредоточенные и распределенные. К сосредоточенным СОД
относят отдельные ЭВМ, вычислительные комплексы и
вычислительные системы. К распределенным СОД относят
системы телеобработки, вычислительные сети и системы передачи
данных (СПД).
Использование вычислительных сетей позволяет получить
следующие результаты:
1.
2.
2
Сокращение затрат на поиск информации.
Доступ к общему программному обеспечению.
Лекция 9
3. Получение значительных вычислительных мощностей (доступ
к специальным процессорам, объединение вычислительных
мощностей, входящих в сеть и т. д.).
4. Доступ к памяти большей емкости, новые информационные
технологии (сервис интернет, дистанционное образование,
банковские системы и т. д.).
Существуют следующие основные критерии оценки ВС и СПД:
1.
2.
3.
4.
5.
Производительность и пропускная способность.
Стоимость оборудования и монтажа.
Технологичность обслуживания.
Надежность и достоверность передачи информации.
Информационные возможности.
В зависимости от расстояний между связываемыми узлами сети
разделяются на:
1.
2.
Территориальные;
Корпоративные.
Территориальные сети – сети, охватывающие значительное
географическое пространство. Среди них можно выделить сети
региональные и глобальные, имеющие соответственно
региональные или глобальные масштабы. Региональные сети
иногда называют сетями MAN (MetropolitanAreaNetwork), а общее
англоязычное название для территориальных сетей – WAN
(WideAreaNetwork). WAN – глобальная сеть, покрывающая
большие географические регионы, включающие в себя как
локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и
устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов
(Framerelay), через которую могут «разговаривать» между собой
различные компьютерные сети. LAN (LocalAreaNetwork) –
локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на
поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую
офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего
несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже
близкую оценку – около шести миль (10 км) в радиусе;
использование высокоскоростных каналов.
3
Лекция 9
Корпоративные сети (масштаба предприятия) – совокупность
связанных между собой ЛВС (локально-вычислительных сетей),
охватывающих территорию, на которой размещено одно
предприятие или учреждение в одном или нескольких близко
расположенных зданиях. Почему разделяют два вида сетей:
территориальные и корпоративные? Дело в том, что корпоративная
сеть может быть распределена так же по всему миру, но доступ к
этой сети могут иметь только члены этой корпорации, то есть
какие-то предприятия, фирмы, организации и т. д., находящиеся в
рамках этой корпорации. Корпоративная сеть может быть
одновременно и локальной, и глобальной, то есть распределенной
по всему миру.
Особо выделяют единственную в своем роде глобальную (GAN)
сеть Интернет (реализованная в ней служба WorldWideWeb
(WWW) переводится на русский язык как всемирная паутина). В
Интернет существует понятие интрасетей (Intranet) –
корпоративных сетей, в рамках Интернет.
По принадлежности сети бывают:
1.
2.
Ведомственные;
Государственные.
Ведомственные сети принадлежат одной организации и
располагаются на ее территории. Государственные сети – сети,
используемые в государственных структурах.
По скорости передачи информации сети делятся на:
1.
2.
3.
Низкоскоростные (до 10 Мбит/с);
Среднескоростные (до 100 Мбит/с);
Высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).
Для определения скорости передачи данных в сети широко
используется единица «бод» (baud). Единица скорости передачи
сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в
секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, бод
эквивалентен бит/сек.
4
Лекция 9
По типу среды передачи сети разделяются на:
1. Проводные (коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные);
2. Беспроводные (с передачей информации по радиоканалам, в
инфракрасном диапазоне).
В зависимости от способа управления различают сети:
1. «Клиент/сервер» – в них выделяется один или несколько узлов
(их название -- серверы), выполняющих в сети управляющие или
специальные обслуживающие функции, а остальные узлы
(клиенты) являются терминальными, в них работают пользователи.
2. Одноранговые сети – в них все узлы равноправны
По типам используемых компьютеров и устройств различают сети:

Однородные;

Неоднородные.
Однородные сети (гомогенные сети) – характеризуются тем, что в
ВС связываются однотипные ЭВМ и устройства, как правило,
разработанные одной фирмой, имеющие одинаковые операционные
системы и однотипный состав абонентских средств. В
одноранговых сетях значительно проще выполнять многие
распределенные информационные процедуры (в качестве примера
можно назвать организацию и использование распределенных баз
данных).
Неоднородные (гетерогенные) сети – характеризуются тем, что в
ВС присутствуют средства и устройства, разработанные разными
фирмами, но заложенные в них правила позволяют им
бесконфликтно взаимодействовать и функционировать. В крупных
автоматизированных системах, как правило, сети оказываются
неоднородными.
В зависимости от прав собственности на сети неоднородные могут
быть:
1. Сетями общего пользования (public);
2. Частными сетями (private).
Сети одноранговые и клиент-сервер.
5
Лекция 9
В зависимости от того, как распределены функции между
компьютерами сети, они могут выступать в трех разных ролях:
1. Компьютер, занимающийся исключительно обслуживанием
запросов других компьютеров, играет роль выделенного сервера
сети.
2. Компьютер, обращающийся с запросами к ресурсам другой
машины, играет роль узла-клиента. Такой компьютер не может
ничем управлять, он просто передает или получает информацию.
3. Компьютер, совмещающий функции клиента и сервера, является
одноранговым узлом.
Безусловно, сеть не может состоять только из клиентских и только
из серверных узлов, иначе, не было бы смысла в
функционировании такой сети. Какие-то узлы должны быть
клиентскими, а какие-то серверными, либо узел может быть
одноранговым и являться одновременно и тем и другим.
В соответствии с указанными ролями сеть может быть построена
по одной из трех схем:
1. Сеть на основе одноранговых узлов – одноранговая сеть.
2. Сеть на основе клиентов и серверов – сеть с выделенными
серверами (клиент/сервер).
3. Сеть, включающая узлы всех типов – гибридная сеть.
Каждый из видов схем имеет свои преимущества и недостатки.
Рассмотрим два наиболее широко встречающихся класса сетей:
одноранговые сети и сети клиент/сервер. В одноранговых сетях все
компьютеры равны в возможностях доступа к ресурсам друг друга.
Это сети равноправных компьютеров, каждый из которых имеет
уникальное имя – имя компьютера, и обычно пароль для входа.
Каждый компьютер такой системы может одновременно являться и
сервером и клиентом сети, хотя вполне допустимо назначение
одного компьютера только сервером, а другого – только клиентом.
Если смотреть на развитие компьютерных сетей, то такая
тенденция присутствует. Одноранговые сети появляются тогда,
когда необходимо объединить небольшое количество компьютеров
в сети. Считается, что одноранговая сеть наиболее эффективна в
6
Лекция 9
небольших сетях, в которых количество компьютеров не
превышает 10-20 единиц. Такая сеть может эффективно
использоваться на небольших предприятиях. Постепенно, если сеть
разрастается, то необходимо выделять те или иные функции того
или иного компьютера на серверную часть, то есть какой-то из
компьютеров однорангового узла превращается в серверный узел.
Таким образом, постепенно при расширении сети одноранговая
сеть преобразуется в многоранговую.
Итак, основные достоинства одноранговых – это простота
управления и администрирования, простота расширения сети,
простота работы с ресурсами для пользователей. Но недостатками
является то, что при увеличении количества абонентов сети такая
сеть начинает перегружаться, и, конечно же, такая сеть менее
защищена, менее безопасна.
Рассмотрим клиент-серверные сети и дадим им характеристику по
количеству компьютеров. Клиент-серверные сети применяются в
тех случаях, когда в сеть должно быть объединено много
компьютеров (больше 20). В сети такого рода включают
специализированный компьютер (или компьютеры), который
называется выделенный сервер – это абонент сети, который
предоставляет свои ресурсы другим абонентам, но сам не
использует ресурсы других абонентов, то есть служит только сети.
Клиентом сети называется абонент сети, который использует
ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не отдает, то есть сеть его
обслуживает. Компьютер-клиент также часто называется рабочей
станцией. В сетях с выделенными серверами используются
специальные варианты операционных систем, так называемые
сетевые операционные системы. В сетевую операционную систему,
которая обязательно управляет функционированием выделенного
сервера, включены функции распределения ресурсов, регистрации
и контроля пользователей, регистрации и защиты данных от
нежелательных клиентов и другие возможности. К преимуществам
сетей клиент/сервер можно отнести возможность расширения сети,
увеличение абонентов сети. Поскольку выделяется некоторые
сервера на определенные задачи, то трафик тем самым несколько
упорядочивается, и можно контролировать этот трафик с помощью
специальных устройств, с помощью осуществления коммутации
различных сегментов сети, выделения наиболее важных сегментов,
объединение пользователей в группы и т. д.
7
Лекция 9
Что касается серверных операционных систем, то следует отметить
основные особенности таких систем:
1. Поддержка мощных аппаратных платформ, в том числе и
мультиплексорных.
2. Поддержка большого числа одновременно выполняемых
процессов и сетевых соединений.
3. Включение в состав ОС компонентов централизованного
администрирования сети (например, справочной службы или
службы) аутентификации и авторизации пользователей.
4. Более широкий набор сетевых служб.
Основные задачи, которые выполняет сервер, могут быть
распределены на ряд групп. Например:
1. Сетевая печать.
2. Выход в глобальную сеть и также защита локальной сети от
атак извне.
3. Связь с другой локальной сетью.
4. Обслуживание электронной почты.
5. Обслуживание системы доменных имен.
Недостатком сети на основе сервера является достаточно
сложное управление сетью, в случае, когда количество
компьютеров резко возрастает; безусловно, повышенная стоимость
технической и программной частей, по сравнению с одноранговой
сетью. Еще одним недостатком является наличие группы
администраторов. Как правило, в большой сети, один
администратор может не справляться со всеми задачами.
Таким образом, можно сделать вывод, что сети типа
клиент/сервер используются повсеместно, несмотря на то, что они
имеют ряд недостатков. Одноранговые сети используются на
маленьких предприятиях, а сети клиент/сервер используются
практически повсеместно. Администрирование таких сетей в
отличие от одноранговых требует более высокой квалификации от
специалиста или администратора этой сети.
Локальные вычислительные сети (ЛВС)
8
Лекция 9
Дадим основные определения, которые связаны с понятием
локальных вычислительных сетей.
По назначению ЛВС можно разделить на:
1. Вычислительные, выполняющие преимущественно расчетные
работы.
2. Информационно-вычислительные, кроме расчетных операций,
осуществляющие информационное обслуживание пользователей.
3. Информационные, выполняющие в основном информационное
обслуживание пользователей (создание и оформление документов,
доставку пользователю директивной, текущей, справочной и
другой нужной ему информации).
4. Информационно-поисковые – разновидность информационных
сетей, специализирующихся на поиске информации в сетевых
хранилищах по нужной пользователю тематике сетей.
5. Информационно-советующие, обрабатывающие текущую
организационную, техническую и технологическую информацию и
вырабатывающие результирующую информацию для поддержки
принятия пользователем привальных решений.
6. Информационно-управляющие, обрабатывающие текущую
организационную, техническую и технологическую информацию и
вырабатывающие результирующую информацию, на базе которой
автоматически вырабатываются воздействия на управляемую
систему и т. д.
По количеству подключенных к сети компьютеров ЛВС можно
разделить на:
1. Малые, объединяющие до 10-15 машин.
2. Средние – до 50 машин.
3. Большие – свыше 50 машин.
По территориальной расположенности ЛВС делятся на:
1. Компактно размещенные (все компьютеры расположены в
одном предприятии).
2. Распределенные (компьютеры сети размещены в разных
помещениях).
9
Лекция 9
По пропускной способности ЛВС классифицируются на:
1. ЛВС с малой пропускной способностью (скорости передачи
данных в пределах до десятка мегабитов в секунду), использующие
чаще всего в качестве каналов связи тонкий коаксиальный кабель
или витую пару.
2. ЛВС со средней пропускной способностью (скорости передачи
данных – несколько десятков мегабитов в секунду), практикующие
чаще всего в качестве каналов связи толстый коаксиальный кабель
или экранированную витую пару.
3. ЛВС с большой пропускной способностью (скорости передачи
данных составляют сотни и даже тысячи мегабитов в секунду),
задействующие в большинстве в качестве каналов связи волоконнооптические кабели.
Архитектура вычислительных сетей.
Архитектура вычислительной сети представляет собой
совокупность принципов логической и физической организации
технических и программных средств, протоколов и интерфейсов
вычислительной сети. Из этого определения следует, что сетевая
архитектура включает компоненты логической, физической и
программной структуры.
Логическая модель сети представляет собой множество
логических объектов, связанных и взаимодействующих между
собой, с целью предоставления пользователям доступа к ресурсам
вычислительной сети. Логический объект – совокупность
технических (аппаратных) и программных средств, имеющих
определенные функции и назначение в вычислительной сети. Все
узлы логически разделяются на ряд логических уровней, каждый из
которых выполняет определенную функцию. Для описания
компонентов сети используются протоколы и интерфейсы. В
сетевой архитектуре ключевое понятие имеет узел сети и ветвь
сети.
Узел сети представляет собой компьютер, либо любое другое
устройство сети, соединяющее несколько звеньев данных
вычислительной сети и осуществляющее коммутацию и/или
маршрутизацию данных по сети.
Ветвь сети – это путь, соединяющий два смежных узла.
10
Лекция 9
Узлы сети бывают трёх типов:
 Оконечный узел – расположен в конце только одной ветви;
 Промежуточный узел – расположен на концах более чем
одной ветви;
 Смежный узел – такие узлы соединены, по крайней мере,
одним путем, не содержащим никаких других узлов.
Критерии, по которым оцениваются различные архитектуры
вычислительной сети:
1. Технология соединения;
2. Надежность;
3. Стоимость;
4. Производительность;
5. Территориальная распределенность (т.е. насколько далеко
позволяет та или иная архитектура объединить узлы в сети);
6. Модульность (возможность развития);
7. Программное обеспечение.
Основные архитектуры сети:

Полносвязная архитектура – это сеть, в которой имеется ветвь
между любыми двумя узлами.
A1
A5
A2
A4
11
A3
Лекция 9
Особенность этой архитектуры является то, что любой элемент
сети связан посредством линии связи со всеми другими элементами
этой сети. Такая структура соответствует полному графу для Nвершин (полный граф – это граф, где каждая вершина соединена
связью с любой другой вершиной)
Характеристики полносвязной архитектуры:
1. Простота, поскольку каждый узел (элемент) соединен со всеми
другими отдельными каналами.
2. Высокая надежность, т.к. выход из строя какого-либо элемента
сети или повреждения какой-либо линии связи не приводит к
выходу из строя системы в целом.
3. Высокая стоимость, которая зависит от расстояния между ЭВМ,
объединенных в сеть.
4. Территориальная распределенность не ограничена.
5. Производительность в широком диапазоне.
6. Модульность (вероятность развития) – хорошая.
7. Существует немногочисленное ПО, которое характеризует эту
архитектуру.
Заключение: сети такого вида используются крайне редко, как
правило, в военных целях (если имеются точки, где необходима
связь между штабами или организациями)

12
Регулярная (тороидальная) архитектура.
С1
С2
С
n
…
Сn+1
Сn+2
С
2n
…
Сkn+1
Сkn+2
Сkn+n
…
Лекция 9
Характеристики регулярной (тороидальной) архитектуры:
1. Сеть сложная из-за большого количества рабочих станций.
2. Технология соединения такова, что каждая рабочая станция
соединена с соседней ЭВМ.
3. Надежность высокая: выход из строя какой-либо ЭВМ не
влияет на функционирование сети в целом.
4. Стоимость высокая из-за большого количества ЭВМ и связи.
5. Территориальная распределенность ограничена из-за
большого количества связей.
6. Модульность – плохая (чтобы вставить новый элемент, новый
узел в сеть, необходимо проделывать массу дополнительных
действий).
Такие сети довольно редко применяются. Такая архитектура
используется в совокупности с другими архитектурами.

Иерархическая (древовидная) архитектура – это сеть, которая
содержит более двух оконечных узлов и, по крайней мере, два
промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется
только один путь.
А1
А3
А2
А4
А5
А6
kn
kn
+n
+1
A7
Характеристики иерархической (древовидной) архитектуры:
1. Принцип иерархичности лежит в основе всех существующих
систем различной природы.
13
Лекция 9
2. Данный тип архитектуры используется в системах сбора,
обработки и управления информацией (когда информация носит
иерархический характер, т.е. она собирается с нижних уровней,
потом обобщается, получается более общая информация и т.д. пока
не дойдет до самого верхнего уровня - корня иерархии)
3. Надежность – средняя (выход из строя одного узла или
любого какого-либо канала фактически разбивает сеть на два или
более независимых сегмента, которые внутри себя могут
функционировать, но связи с другими сегментами не имеется)
4. Стоимость средняя, зависит от расстояния между
подключаемыми ЭВМ
5. Территориальная распределенность не ограничена.
6. Производительность низкая.

Кольцевая (петлевая) архитектура – это сеть, в которой к
каждому узлу присоединены две и только две ветви. Для
повышения надежности соединения такую сеть часто дублируют
двумя линиями связи.
А2
А1
А3
А6
А4
А5
Характеристики кольцевой (петлевой) архитектуры:
1. Передача данных может вестись в двух или одном
направлении.
14
Лекция 9
2. Надежность. Сеть устойчива в случае отказа одной линии при
двойном кольце. При однопетлевой архитектуре отказ приводит к
выходу сети из строя.
3. Стоимость – средняя. Дорогими являются сетевые адаптеры.
4. Территориальная распределенность ограничена до 1000 м.
5. Модульность – хорошая.
6. Производительность средняя.

Архитектура «Звезда» - это сеть, в которой имеется только
один промежуточный узел. Конфигурация имеет центральный узел,
к которому подключены остальные рабочие станции. Потоки
данных между станциями и центральным узлом двунаправленные.
A8
A1
A2
A7
A0
A3
A6
A5
A4
Характеристики архитектуры «Звезда»:
1. Надежность хорошая, пока не выходит из строя центральный
узел. В этом случае перестает работать вся сеть.
2. Стоимость средняя.
3. Территориальная распределенность ограничена до 1000м.
15
Лекция 9
4.
5.
Модульность хорошая.
Производительность средняя.
Подмножеством данной архитектуры считается звезда с
переключателем. Переключатель занимается распределением
потоков данных между рабочими станциями. В такой архитектуре
дорогим является переключатель.
В качестве центрального узла используется более упрощенный
вариант устройства: не просто компьютер, а устройствопереключатель, которое переключает информацию между
различными узлами с целью соединения их в один канал.

Архитектура глобальная (общая) шина – это сеть, в которой
переключение и обмен данными производится через общий канал
связи, называемый общей шиной. Предусматривается специальный
алгоритм, который лежит в основе методов доступа к ресурсам со
стороны рабочей станции.
Этот алгоритм предполагает тот факт, что канал связи занимается
на момент передачи двумя станциями: передатчиком и
приемником, и на этот момент связи канал может быть
использован. Если же происходит одновременный захват канала
для передачи несколькими станциями, то возникает, так
называемая, ситуация коллизии или столкновения пакетов или
станций в сети; в этом случае алгоритм предусматривает
отключение от каналов всех станций и в случайном интервале
времени повторный запрос на передачу информации по каналу
связи.
A2
A1
16
A4
A3
A5
Лекция 9
Характеристики архитектуры:
1. Надежность хорошая. При выходе из строя одной ЭВМ сеть
остается работоспособной. Однако при обрыве связи (шины) сеть
полностью выходит из строя.
2. Стоимость низкая – самый дорогой элемент – сетевой адаптер.
3. Территориальная распределенность ограничена (существует
устройство, которое позволяет расширить радиус действия сети)
4. Модульность хорошая.
5. Производительность 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1000 Мбит/с и
выше. Наиболее популярная в настоящее время сеть этого типа
FastEthernet – 100 Мбит/с, GigabitEthernet – 1000 Мбит/
Разновидность технологии общей шины:
Шина с переключателем. Особенностью архитектуры является то,
что станции разделяет канал передачи данных для разделения
доступа к переключателям. Каждая ЭВМ общается с
переключателем, и потоки данных идут через переключатель.
A2
А4
Линия управления
A1
П
A3
Непосредственно шиной управляет дополнительное устройство,
называемое переключателем. Именно этот переключатель
позволяет контролировать ситуации, когда одновременно
осуществляется доступ к среде передачи данных, чтобы
оптимизировать количество коллизии, исключить лишние
коллизии, тем самым повысить производительность такой сети.

Нерегулярная архитектура – сеть, состоящая из комбинаций
различных топологий.
17
Лекция 9
Встречается достаточно часто, когда объединяют различные сети в
одну. Это связано с тем, что в сети разные администраторы, разные
платформы, разные программно-аппаратное обеспечение.
A1
A4
A3
A2
A5
A6

A7
Архитектура «Разделенная память».
Взаимодействие между ЭВМ определяется путем размещения
сообщения в памяти, которая доступна для всех ЭВМ. Ключевой
характеристикой является то, что память используется в качестве
канала передачи данных, а так же в качестве запоминающего
устройства.
ПАМЯТЬ
A1
А
1
A1
…

18
Архитектура «Петля с переключателем».
Лекция 9
Переключатель используется для переключения информации
между различными станциями. Станции последовательно
соединены друг с другом.
Переключатель подключен к внешней линии связи, он управляет
контуром соответствующей сети.
A2
ЛИНИЯ
П
A1
СВЯЗИ
A3

Архитектура «Ячеистая сеть». Сеть, которая содержит, по
крайней мере, два узла, имеющих два или более пути между ними.
Особенность ячеистой сети заключается в отсутствии центрального
управляющего устройства. Каждый узел оснащен средствами связи
и транслирует сигналы других узлов. Для выбора оптимального
пути применяются специальные устройства – маршрутизаторы.
Надежность ячеистых сетей как правило выше, чем у сетей других
типов, так как при выходе из строя одного узла остальные
продолжают работать.
А5
A1
А3
А4
А2
А6
19
Лекция 9
Способы и методы передачи данных
В зависимости от того, в каком направлении могут передаваться
данные по каналу связи, методы передачи данных
классифицируются по направлению:
1. Симплексный метод передачи данных.
Характеризуется тем, что передача данных ведется только в одном
направлении: от источника к приемнику (пример: слушатель,
который слушает с помощью приемника
радиостанцию.Радиостанция – передатчик информации, приемник
– приемник, слушатель принимает информацию только в одном
направлении).
2. Полудуплексный метод передачи данных.
Передача может вестись в двух направлениях, но в один момент
времени только в одном (можно передавать информацию от
источника к приемнику и в обратном направлении, но только в
один конкретный момент времени. Пример: общение с помощью
рации. Когда передается информация по рации, собеседник слышит
ее, но одновременно с этим он не может передавать информацию рация настроена на прием. Как только прием осуществлен, рация
переключается в режим передачи, и информация может идти в
обратном направлении)
3. Дуплексный метод.
Передача данных может внестись в двух направлениях
одновременно (пример: телефонное общение.Возможность
говорить и слушать, воспринимать информацию одновременно).
Способы передачи данных, которые классифицируют методы
передачи данных по содержанию следующим образом:
1. Параллельный. Передача данных может вестись одновременно
по двум и более каналам. Достоинство – большая скорость
передачи данных. Недостаток – невозможность передачи данных на
большие расстояния из-за взаимовлияния каналов друг на друга.
Используется в кабельных системах, а это означает, что
одновременно по нескольким кабелям передается информация.
20
Лекция 9
Когда несколько кабелей находятся в непосредственной близости
друг от друга, то возникает эффект электромагнитного поля, и
каждый кабель является источником помех для другого кабеля.
Происходит быстрое затухание сигнала, и такие системы не могут
передавать информацию на большие расстояния.
Параллельный способ передачи используется в системотехнике.
Шлейф, который соединяет материнскую плату с накопителями,
является классическим примером параллельной передачи.
2. Последовательный. Данные передаются последовательно по
одной линии. Достоинство – возможность передачи данных на
большие расстояния. Недостаток – небольшая скорость по
сравнению с параллельным методом передачи данных.
3. Асинхронный (старт-стопная передача). Данные предаются
небольшими блоками, каждый блок обрамляется стартовым и
стоповым видом. Из-за того, что данные делятся на небольшие
фрагменты, велика вероятность ошибки при сборе этих
фрагментов.
4. Синхронный. Данные передаются большими блоками, и не
обрамляется стартовым и стоповым видом. Здесь предусмотрен
специально предусмотренный бит, который несет информацию о
пакете и обеспечивает функцию обнаружения ошибок. Данные
могут передаваться на большие расстояния, недостаток – высокая
стоимость.
21
Лекция 9
Download