Эталонная модель OSI представляет собой 7-уровневую сетевую иерархию, которая описывает процесс передачи данных между сетевыми устройствами, разработанную ISO.
Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Эталонная модель OSI представляет собой 7-уровневую сетевую иерархию, которая описывает процесс передачи данных между сетевыми устройствами, разработанную ISO.



Классификация систем передачи данных

I) По режиму передачи сообщений:

1. Simplex – симплексные системы (однонаправленная передача);

2. Half-duplex – полудуплексная передача (поочередная двунаправленная передача);

3. Full-duplex – полнодуплексная передача (одновременно двунаправленная передача).

II) По скорости передачи:

Низкоскоростные;

Среднескоростные;

Высокоскоростные.

III) По наличию, виду и способу коммутации:

Не коммутированные системы;

2. Коммутированные системы:

а) системы с коммутацией каналов;

б) системы с коммутацией сообщений;

в) системы с коммутацией пакетов.

Открытой называют систему, которая в своей работе использует ресурсы других систем.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем

Эталонная модель OSI представляет собой 7-уровневую сетевую иерархию, которая описывает процесс передачи данных между сетевыми устройствами, разработанную ISO.

1) Физический уровень – самый нижний уровень, непосредственно осуществляющий передачу потока данных. Определяет механические, электрические, функциональные и процедурные средства для взаимодействия системы с физической средой передачи данных.

2) Канальный уровень, состоит из двух слоев:

LLC – управление логическим каналом (Logical Link Control), создан для взаимодействия с верхним уровнем.

MAC – управление доступом к передающей среде (Media Access Control), создан для взаимодействия с нижним уровнем.

К основным задачам решаемым на канальном уровне относятся:

1. организация доступа к среде передачи;

2. реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок.

3) Сетевой уровень – этот уровень определяет путь, по которому данные будут переданы (маршрутизация пакетов).

 

4) Транспортный уровень – этот уровень обеспечивает надёжность передачи данных от отправителя к получателю.

 

5) Сеансовый уровень или уровень сессий – как видно из названия, он организует сеанс связи между компьютерами.

 

6) Представительский уровень или уровень представления данных – он преобразует данные в соответствующий формат.

 

7) Прикладной уровень или уровень приложений – это самый верхний уровень модели, осуществляет связь пользовательских приложений с сетью.

 

3. Многоканальные системы передачи представляют собой комплекс технических средств, обеспечивающих одновременную и независимую передачу нескольких сигналов с требуемым качеством по одной линии связи.

Упрощенная структурная схема многоканальной системы передачи данных

 

1)Многоканальные системы передачи данных с частотным разделением каналов (ЧРК)

 

При частотном разделении каналы связи (англ. FDMA – Frequency Data multiply access) образуются преобразованием спектров сигналов так, чтобы получаемые диапазоны частот этих каналов не совпали. Каждому каналу, на вход которого подается передаваемый сигнал, выделяется собственная высокая частота, называемая несущей частотой.

 

 

Структурная схема упрощенной системы передачи данных с частотным разделением

2) Многоканальные системы передачи данных с временным разделением каналов (ВРК)

В многоканальных системах с временным разделением каналов (ВРК) на передающей стороне непрерывные сигналы от абонентов передаются поочередно. В качестве переносчиков первичных сигналов используются периодические последовательности импульсов, ортогональные по времени.

Структурная схема упрощенной системы передачи данных с временным разделением каналов

3) Многоканальные системы передачи данных с фазовым разделением каналов (ФРК)

В многоканальных системах с фазовым разделением каналов (ФРК) для передачи информации используются несущие частоты, ортогональные друг к другу, то есть имеющие одинаковую частоту и отличающиеся по фазе на .

 

Структурная схема упрощенной системы передачи данных с фазовым разделением

4) Многоканальные системы передачи данных с разделением каналов по форме

При разделении сигналов по форме базисные функции должны быть линейно независимыми и ортогональными. При этом передаваемая информация заключается в амплитуде базисных функций. В частности полиномы Лежандра, Матье и др.

Структурная схема многоканальной системы с разделением каналов по форме

5) Многоканальные системы передачи данных с кодовым разделением каналов (CDMA)

Многостанционный доступ с кодовым разделением (CDMA - Code Division Multiple Access) - технология, отличающаяся от доступа с частотным разделением и доступа с временным разделением. Она не использует для разделения каналов ни частоты, ни времени. В методе CDMA большая группа пользователей одновременно использует общую относительно широкую полосу частот (не менее 1 МГц).

 

 

Упрощенная структурная схема с кодовым разделением каналов

6) Многоканальные системы передачи данных с частотно-временным разделением каналов

В многоканальных системах передачи данных с частотно-временным разделением объединены частотное и временное разделение каналов, что позволяет увеличить число каналов в системе передачи данных по сравнению с системами с ЧРК и ВРК. Таким образом, каждому каналу выделяется своя полоса частот по аналогии с ЧРК и свой интервал времени по аналогии с ВРК.

Принцип работы системы с частотно-временным разделением каналов

 

4. Синхронизация – процесс установления и поддержания определенных временных соотношений между процессами передачи и приема.

Различают тактовую и циклическую синхронизацию.

Тактовая синхронизация позволяет при приеме правильно отделить один принятый импульс кодовой комбинации от другого и обеспечить наилучшие условия для его регистрации.

Классификация устройств тактовой синхронизации:

Различают устройства:

1) с использованием отдельного канала синхросигнала;

2) с передачей синхросигнала по информационному каналу.

Устройства II группы:

1) с подстройкой под специальные символы;

2) с подстройкой под рабочие символы.

Различают разомкнутые и замкнутые устройства тактовой синхронизации.

Разомкнутые называют резонансными системами или системам автоподстроечной частоты, а замкнутые - системами автоматического регулирования.

Устройство тактовой синхронизации с передачей синхросигнала по отдельному каналу

Разомкнутое устройство тактовой синхронизации

Замкнутое устройство тактовой синхронизации с непосредственным воздействием на задающий генератор

Замкнутое устройство тактовой синхронизации без непосредственного воздействия на задающий генератор

Циклическаясинхронизация осуществляет декодирование помехоустойчивого кода и корректной работы распределителя в многоканальных системах.

Различают безмаркерные и маркерные устройства цикловой синхронизации.

В безмаркерных устройствах во время передачи данных позирующая комбинация не передается. Соответственно устройство может работать в двух режимах: рабочий и фазирование. Основная проблема – невозможно выработать сигнал указывающий направление и величину разфазирования.

Маркерные устройства характерны тем, что в процессе передачи данных осуществляется передача фазирующих сигналов (маркеров).

Маркерные устройства делятся на две группы:

1) синхронные:

а) односимвольные;

б) многосимвольные (сосредоточенные, распределенные);

2) стартстопные.

При использовании распределенных маркеров, которые могут иметь произвольную структуру вероятность искажения фазирующей комбинации наименьшая.

Стартстопные устройства применяются в тех случаях, когда передача данных может начинаться в произвольный момент времени и длина комбинации может быть произвольна.

Под регистрацией элементов сигнала понимают отнесение конкретного сигнала принятого на тактовом интервале к одному из допустимых символов.

Существуют следующие виды регистраций:

1) регистрация символов стробированием;

2) комбинированная регистрация;

3) интегральная регистрация.

Регистрация символов стробированием. Значение символа на выходе детектора анализируется отсчетом в пределах единичного интервала времени . Отсчет по времени должен совпадать с моментом прихода из канала связи наиболее устойчивой части символа. Наличие краевых искажений сигналов требует располагать момент регистрации в средней части символа.

Временные диаграммы регистрации элементов сигналов данных методом стробирования

Блок-схема и временные диаграммы работы схемы регистрации методом стробирования

Запись символа в накопитель происходит с задержкой по времени .

Комбинированная регистрация. Сущность этого метода – каждый символ анализируется не в одной своей точке, а в точках. Дает выигрыш в отношении сигнал/шум по сравнению с методом стробирования в b раз и применительно к краевым искажениям и дроблениям лучшие характеристики.

Функциональная схема аналогична схеме стробирования (отличие частота следования строб-импульсов в b раз выше и в использовании суммирующих устройств, включаемых перед накопителем).

Временные диаграммы комбинированного метода регистрации элементов сигналов данных при

Запись символа в накопитель происходит с задержкой по времени .

Интегрированная регистрация. Поступающие с выхода демодулятора сигналы подаются на накопительные (интегрирующие) элементы, где в течение длительности символа происходит накопление энергии. В момент регистрации , соответствующие окончанию каждого принимаемого сигнала ( ), осуществляется анализ количества энергии, накопленной в обоих интеграторах в пределах интервала времени .

Блок-схема устройства с интегральным методом регистрации

Запись символа в накопитель происходит с задержкой по времени .

5. Локальная вычислительная сеть — Группа ЭВМ, а также периферийное оборудование, объединенные одним или несколькими высокоскоростными каналами передачи цифровых данных в пределах одного или нескольких близлежащих зданий. Служит для решения комплекса взаимосвязанных функциональных и/или информационных задач, а также совместного использования объединенных информационных и вычислительных ресурсов.

В зависимости от принципов построения ЛВС подразделяются на типы:

Клиент — сервер

Архитектура или организация построения сети, в которой производится разделение вычислительной нагрузки между включенными в ее состав ЭВМ, выполняющими функции “клиентов”, и одной мощной центральной ЭВМ — “ сервером”.

Файл — сервер

Архитектура построения ЛВС, основанная на использовании так называемого файлового сервера – относительно мощной ЭВМ, управляющей созданием, поддержкой и использованием общих информационных ресурсов локальной сети, включая доступ к ее базам данных и отдельным файлам, а также их защиту.

Одноранговая ЛВС

“Безсерверная” организация построения сети, которая допускает включение в нее как ЭВМ различной мощности, так и терминалов ввода-вывода. Термин “одноранговая сеть” означает, что все терминалы сети имеют в ней одинаковые права.

Принцип построения сетевых соединений. Примерами являются топологии:

· Шина— топология сети, все станции которой подсоединены к одному кабелю. Каждая станция принимает сигналы, переданные любой другой станцией, распознает предназначенные ей пакеты и имеет возможность проигнорировать к ней не относящиеся.

· Кольцо— топология сети, все станции которой соединены только с двумя соседними. Все данные в этой сети передаются от одной станции к другой в одном направлении. В этих сетях предусмотрены также средства восстановления магистрального кабеля между концентраторами .

· Двойное кольцо — это топология, построенная на двух кольцах. Первое кольцо — основной путь для передачи данных. Второе — резервный путь, дублирующий основной.

· Ячеистая— сетевая топология компьютерной сети, в которой каждая рабочая станция сети соединяется с несколькими другими рабочими станциями этой же сети.

· Звезда— топология сети, в которой соединения между станциями или узлами сети устанавливаются через концентратор.

· Решётка — это топология, в которой узлы образуют регулярную многомерную решётку. При этом каждое ребро решётки параллельно её оси и соединяет два смежных узла вдоль этой оси.

· Дерево— топология сети с более чем двумя оконечными и, по крайней мере, двумя промежуточными узлами (концентраторами). В такой сети между любыми двумя узлами существует только один путь.

По территориальной распространенности:

· PAN (Personal Area Network) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу.

· LAN (Local Area Network) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей.

· CAN (Campus Area Network — кампусная сеть) — объединяет локальные сети близко расположенных зданий.

· MAN (Metropolitan Area Network) — городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей.

· WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

 

По типу среды передачи:

· Проводные (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель);

· Беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне).