[16.02.11] Лекция №2 (Конспект - Основы телекоммуникаций)

Лекция №2 [16.02.11]

Программная структура сетевого ПО

Модель OSI – распределённая информационно-вычислительная среда, состоящая из программно-аппаратного комплекса. Горизонтальные уровни.

Объект уровня – часть открытой системы, выполняющая определённую задачу. Объекты одного уровня, принадлежащие разным открытым системам взаимодействуют по протоколам, а объекты одной системы и разных уровней – по интерфейсам.

PDU – protocol data unit, протокольный блок данных. Каждый уровень пользуется услугами смежного уровня.

1) протоколы с установление логического соединения;

2) дейтаграмный, без установления логического соединения;

Уровни:

1) физический – по физическим каналам связи (кабели, радио, IRDA);

2) канальный – HDLC (High-level Data Link Control, высокоуровневое управление каналом передачи данных), LAP-B, LAP-D;

3) сетевой – единая транспортная система для нескольких сетей, IP;

4) транспортный – гарантия доставки (в нужной последовательности и без потерь). TCP, UDP.

5) сеансовый – соединения для приложений на компьютерах;

6) представительный – форма обмена данными, переводчик, SSL;

7) прикладной – доступ приложений к сети;

MTU - maximum transmission unit, максимальный размер передаваемого блока данных наибольший размер пакета (фрейма), который может быть передан по данной физической среде передачи. Например в сетях Ethernet эта величина ограничена числом 1518 байт. Пакеты большего размера разбиваются на меньшие части.

ARP - address resolution protocol, протокол переопределения (преобразования) адресов, сетевой протокол, преобразование локального адреса в физический.

Три верхних уровня (прикладной, представительный, сеансовый) – не зависят от сети.

Транспортный уровень скрывает особенности нижних уровней от верхних, поэтому можно разрабатывать ПО, не зависящее от технических средств.

Информация передаётся в пространстве динамическими сигналами.

Линия связи – непосредственная физическая среда для передачи. Один или несколько каналов. FDM (частотное) и TDM (временное) разделение линии на каналы.

Типы линий связи: кабельные (медные, волоконно-оптические), радиоканалы (мобильная связь, спутники), инфракрасные лучи.

Витая пара:

Оптоволоконный кабели – пожаробезопасно, помехоустойчивые, не излучают.

Рассеянный ИК – отражаясь от поверхностей, ненаправленный, до 30 метров.

Отражённое ИК – в одно место все лучи.

Математические модели сигналов

Сигналы – различные физические процессы и их параметры. Применяют приближённое представление физического процесса, используемого для передачи информации – модель.

Параметры:

- структурные, число степеней свободы;

- идентифицирующие, выделяют сигнал из массы остальных;

- информативные – кодирование передаваемой информации;

, здесь

- информативный;

- идентифицирующий;

- структурный;

Дискретные и непрерывные сигналы. Может быть дискретным по одному параметру, но непрерывным по другому.

Количественная оценка информационного содержания сигнала

Дискретный по информативному – конечное множество сообщений. Количество информации адресату некоторым образом связано с априорной определённостью ситуации, зависящей от числа возможных сообщений. Чем больше сообщений, тем больше информации адресату, когда непрерывность снимается.

Р. Хартли вот так посчитал: - число возможных вариантов.

А Шеннон учёл вероятность: - энтропия. Информация =

Свойства энтропии:

1) у заранее известного сигнала энтропия равна нуля (нет неопределённости);

2) вещественная и неотрицательная величина;

3) величина конечная при любом ;

4) достигает максимального значения при равновероятных значениях информационного параметра сигнала и равно оценке Хартли;

5) тесно связана с количеством информации;

[бит], если

[дит], если

При передаче дискретной информации всегда используются линия связи для передачи непрерывного сигнала