Lecture3 (Вычислительные машины, системы и сети телекоммуникаций (часть 2 и последняя)), страница 2

Модемы используются для преобразования дискретных сигналов в аналоговые (и наоборот) при передаче данных между ПЭВМ посредством телефонных каналов связи.

Соглашения о способе и порядке обмена данными (протокол связи) между ПЭВМ посредством модемов устанавливаются с помощью стандартов. В течении 30 лет разработка общемировых стандартов модемной связи входит в круг задач Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии ( Comite Consultativ International de Telegrahic ef Telephonie, ССITT).

Одной из основных характеристик, определяемой стандартом, является скорость передачи информации. Существуют следующие стандарты скоростей:

Модемы обязаны обмениваться информацией с точностью до байта, и им необходимо защищаться от ошибок связи.

Одно из основных свойств модема - защита от ошибок. Программные средства, позволяющие выполнить защиту от ошибок, могут быть либо встроены в ПЗУ, либо включаются в комплект поставки модема.

В настоящее время получили наибольшее распространение системы коррекции ошибок, определенные стандартом V.42 -1988г (при высокой эффективности не требует большой производительности процессора).

Третьим, основным свойством модема, является сжатие данных. Сжатие данных необходимо для сокращения (уменьшения) времени, необходимого для передачи данных по каналам связи. Сжатие данных может быть как программным, так и аппаратным (предпочтительнее).

В конце 1989г. комитетом CCITT разработан стандарт V.42 bis, который при работе в: полудуплексном режиме (данные передаются в 2-х направлениях, но в различные моменты времени) позволяет сжимать данные в 2-3 раза; дуплексном режиме (данные передаются в одно и то же время) позволяет сжимать данные в 1.5-2 раза; V.42 bis включает в качестве метода коррекции ошибок стандарт V.42.

Основными производителями модемов для телефонных каналов являются компании США, Великобритании, Франции и Германии.

Наличие большого количества модемов, отличающихся по ряду функциональных признаков , требует разработки правил их выбора.

Модемы можно классифицировать по 5-ти признакам:

1. По функциональному назначению:

• модем;

• факс-модем.

1. По конструктивному исполнению:

• внутренние, подключаемые кабелем к разъёму RS-232 персонального компьютера;

• внешние, в виде платы, установленные внутри компьютера.

1. По скоростным данным:

• низкоскоростные (300, 600, 1200 и 2400 bps);

• высокоскоростные (9600, 14400, 19200 bps).

1. По принципу работы в линии:

• синхронные;

• асинхронные.

1. По реализации протоколов коррекции ошибок и сжатия данных:

• поддержка протоколов на аппаратном уровне;

• поддержка протоколов на программном уровне.

Перечисленные признаки являются определяющими при выборе модема.

На первом этапе следует определить: использовать модем или факс-модем? Единственным недостатком факс-модема, по сравнению с модемом, является стоимость (в среднем факс-модем дороже модема на 40$). Помимо чисто коммуникационных функций модема, факс-модем позволяет выполнить следующие операции:

• планирование во времени передачи данных;

• одновременная пересылка нескольких файлов;

• ведение журнала регистрации ошибок;

• возможна пересылка текстовых документов, подготовленных текстовыми процессорами.

На втором этапе следует сделать выбор между внутренним и внешним модемом. Внутренний модем целесообразно использовать в следующих случаях:

• дефицитно место на рабочем столе;

• есть ограничения по подключению дополнительных устройств в сеть питания;

• не требуется использовать модем в различных компьютерах.

Кроме того, внутренние модемы дешевле внешних. Внешний модем целесообразно использовать в следующих ситуациях:

• если компьютер не перегружен периферией;

• есть необходимость переносить модем с одного компьютера на другой.

Недостатки внутреннего модема - необходимость "холодного" перезапуска компьютера при "зависаниях" на линиях, что характерно для "наших" (отечественных) линий связи.

На третьем этапе выполняется выбор модема по скоростным характеристикам. Модемы, использующие протоколы V.32 и V.32 bis, целесообразно иметь только в том случае, если на другом конце также происходит подключение к скоростному модему. Кроме того, опыт эксплуатации модемов на наших телефонных линиях показывает, что, несмотря на применение протокола сжатия, например, V.12 bis вследствие помех и переповторов результирующая эффективная скорость передачи данных оказывается ниже раза в полтора. Например, при использовании модемов со скоростями 2400 bps эффективная скорость получается порядка 1200-1500 bps.

На четвертом этапе делается выбор между синхронным (наиболее высокоскоростной, используется при интенсивном способе взаимодействия) и асинхронным (используется если взаимодействие с сетью не интенсивно) модемом, исходя из характеристик каналов связи: коммутируемые или некоммутируемые.

Наиболее доступными для пользователя модема являются коммутируемые каналы связи, в которых телекоммуникационная информация передается по тем же каналам, что и речевая информация. При работе с коммутируемыми каналами связи требуется асинхронный модем.

Для организации взаимодействия только 2-х ПЭВМ требуются выделенные каналы связи. В этих условиях требуются синхронные модемы, как более высокоскоростные.

На пятом этапе решается вопрос о том, каким образом модем должен поддерживать протоколы сжатия данных и коррекцию ошибок. Здесь следует помнить, что аппаратная реализация более надежна, но и дорогостоящая. Поэтому, если нет жесткой необходимости, можно купить модемы с программной реализацией протоколов.

Л и т е р а т у р а

1. Ахметов К., Выборнов В. Как работает модем//Компьютер-пресс. N 3, 1994-С 50-51.

2. Феактистов А., Моргунов М. Что нужно учитывать при выборе модема //Компьютер-пресс. N 3, 1994-С, 52-56.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные отличительные характеристики этапов развития глобальных (региональных) сетей.

2. Каковы принципиальные отличия способов коммутации информации узлами сетей?

3. Каким способом возможно объединение нескольких локальных сетей, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга?

4. Чем отличается внутренний мост от внешнего?

5. Каким образом возможно объединить ЛВС, расположенные на значительном расстоянии друг от друга?

6. В чем заключаются принципиальное отличие объединения ЛВС посредством асинхронных и синхронных линий связи?

Тема 6. Области применения региональных

и локальных сетей

Вопросы:

1. Телематика: телетекст и видеотекст.

2. Электронная почта.

3. Телесовещания и телеконференции.

4. Телетекст.

1 вопрос.

Термин «телематика» применяется для определения двух широких классов услуг, предоставляемых региональными и глобальными сетями - телетекст и видеотекст.

Технология телетекста использует обычные системы широковещательного телевидения для того, чтобы передавать покадрово информацию на терминалы пользователей (рис.6.1). Как видно на рис.6.1 термин телетекст описывает услугу с однонаправленной передачей данных.

Рис.6.1. Технология телетекста.

В условиях телетекста страница текста остается на экране до того, как будет циклически замещена следующей страницей, либо до указания пользователя. Вид услуги «телетекст» относится к самым ранним формам взаимодействия пользователя с удаленной ЭВМ. Для телетекста не требуется дополнительного канала телевидения. Он использует уже существующий. Принцип работы службы телетекста представлен на рис.6.2.

Рис.6.2. Принцип работы широковещательной службы.

Чтобы понять принцип работы телетекста, необходимо рассмотреть, как осуществляется обычная телевизионная передача. Изображение на телевизоре появляется благодаря тому, что по его экрану непрерывно двигается электронный луч. Сначала происходит прямой ход луча слева на право, затем луч движется в обратном направлении (пунктир). Реальная картина, видимая на экране телевизора, несколько отличается от той схемы, которая показана на рис.6.2. Во-первых, участки прямого хода луча располагаются так близко друг от друга, что получается сплошное изображение. Во вторых, во время обратных ходов луч гасится и поэтому на экране не виден.

При широковещании участки обратных ходов луча используются для передачи различной информации. Для этого к телевизору добавляется недорогая микромашина (интерфейс телетекста) с простейшим терминалом в виде клавиатуры.

В отличие от телетекста, видеотекст предполагает двустороннее взаимодействие между пользователем и источником информации (рис.6.3).

Рис.6.3. Технология видеотекста.

Как видно из рис.6.3 для обеспечения видеотекста необходимы модемы и коммутируемые телефонные сети (или коммуникационная подсеть).

Телематика обеспечивает следующие виды услуг:

1. Новости, погода, спорт.

2. Реклама через вещание телетекста.

3. Финансовая информация, например курс акций на бирже.

4. Покупки через терминал.

5. Игры и развлечения.

6. Электронная почта.

7. Телесовещания и телеконференции.

Функции 1, 2, 3 - обеспечивают телетекстом, а функции 4, 5, 6, 7 - обеспечиваются видеотекстом.

2 вопрос.

Электронная почта (ЭП) является одной из наиболее широко распространенных услуг, предоставляемых пользователям глобальной вычислительной сети. ЭП имеет ряд преимуществ перед обыкновенной:

• более быстрая доставка сообщений;

• более низкая стоимость передачи (для Германии посылка письма - 0,94$, максимум 4$ - страницы текста телексом, 0,19$ - телетекстом).

При помощи электронной почты можно пересылать тексты, изображения, звукограммы. Вся указанная корреспонденция хранится в информационных банках. Это позволяет в любое необходимое время осуществлять поиск, подборку и просмотр полученных при помощи почты документов.

Основные функции, выполняемые ЭП, сводятся к следующим:

• редактирование документов перед передачей;

• пересылка корреспонденции;

• проверка и исправление ошибок, возникающих при передачи информации;

• использование приоритетов для передачи срочной корреспонденции;

• передача подтверждений о получении корреспонденции адресатами.

Простейшая форма электронной почты представлена на рис.6.4.

Рис.6.4. Простейшая схема ЭП.

На рис.6.4 корреспонденция непосредственно передается от одного пользователя к другому через коммуникационную подсеть. Данная схема проста, но имеет один существенный недостаток. Здесь пересылка документации возможна лишь тогда, когда одновременно работают машина - отправитель и машина получатель корреспонденции. Если пользователь находится не на своем месте, либо занят другой работой, корреспонденцию передать нельзя.

Для устранения указанного недостатка в структуру электронной почты вводят одно либо несколько почтовых отделений. Структура ЭП с одним почтовым отделением представлена на рис.6.5.