Вопросы ГЭК 2009new (1094840), страница 30
Текст из файла (страница 30)
передачи,
бит/с;
символов/с 47 141 282 1129 1694 3388 3952 6437 Вид модуляции FSK PSK QAM QAM QAM QAM QAM QAM
В протоколах передачи начиная с V.22 используются сложные методы кодирования данных, при которых в каждый момент времени элемент данных представлен не двумя, а большим количеством значений модулируемого параметра сигнала. Это позволило резко поднять скорость передачи данных, но ухудшило помехозащищенность сигналов. хотя при фильтрации сигнала, выполняемой при демодуляции, помехозащищенность повышается, этого оказалось недостаточно для эффективного подавления ошибок передачи данных, возникающих из-за помех и шумов в каналах связи. Поэтому в середине 80-х годов были предложены более действенные протоколы семейства MNP (Microcom Network Protocol) защиты от ошибок, поддерживаемые в большинстве современных модемов. Эти протоколы основаны на использовании корректирующих кодов с обнаружением и исправлением ошибок, поэтому модемы существенно усложнились.
Этими же протоколами предусмотрено дальнейшее совершенствование модемов, связанное с внедрением в них функции сжатия данных, позволившей существенно поднять скорость передачи данных. Принцип сжатия данных основан на анализе потоков данных, замене часто встречающихся в передаваемом блоке символов двоичными кодами меньшей длины, чем коды, используемые для кодирования редко встречающихся символов, а также в определении повторяющихся последовательностей символов и передаче взамен них коротких блоков-описателей. Это еще более усложнило конструкцию модема.
Протоколы семейства MNP-1-MNP-10 в последние годы стали вытесняться протоколами LAPM (Link Access Procedure for Modem), V.42, V.42bis, позволяющими более эффективно выполнять коррекцию ошибок и сжатие данных.
Поддерживаемый в подавляющем большинстве современных модемов стандарт V.90 — это протокол дуплексной передачи информации, обеспечивающий скорость 56 000 бит/с и объединивший существовавшие долгое время спецификации Х2 и К56иех. По этому протоколу модем может принимать данные со скоростью до 56 000 битов/с (реально, даже на хороших каналах связи, эта скорость недостижима), а передавать данные со скоростью до 33 600 бит/с. Стандарт V.90 предусматривает выполнение тестирования канала связи, позволяющего определить оптимальный для него режим работы модемов (несущая частота, полоса пропускания, скорость передачи, уровень передаваемого сигнала). В соответствии с этим стандартом начальное соединение осуществляется на минимальной скорости 300 бит/с — такая связь возможна даже на линиях самого низкого качества. В дальнейшем происходит идентификация модемов на обоих концах канала связи, определяется возможность поддержки протоколов коррекции ошибок и сжатия данных, тип используемой модуляции и выбирается эффективная скорость передачи данных.
Новый протокол V.92, не увеличивая скорость приема данных (56 Кбит/с — теоретический предел), поднимает максимальную скорость передачи данных до 48 Кбит/с. Из полезных нововведений нового протокола следует отметить:
- Quick Connect — уменьшение времени выполнения коммутированного соединения с Интернетом (почти в два раза);
- Modem on hold — функцию временного удержания соединения, которая делает возможным ответ на телефонный вызов в момент, когда телефонная линия оккупирована модемом, находящимся на связи.
Телефонная линия не будет занята при работе в Интернете, и пользователь может ответить на телефонный вызов и вести разговор в течение 16 минут (или в течение интервала времени, разрешенного интернет-провайдером) без разрыва модемной связи.
Для передачи файлов установлены свои протоколы, регламентирующие дополнительно процедуры разбиения информации на блоки, использования кодов с автоматическим обнаружением и исправлением ошибок, повторной пересылки неверно принятых блоков, восстановления передачи после обрыва и т. д. К наиболее распространенным протоколам этой группы следует отнести протоколы XMODEM, YMODEM, Kermit, ZMODEM. Первые три не очень устойчиво работают на российских телефонных линиях, ZMODEM сейчас является, пожалуй, самым распространенным протоколом передачи файлов и с полным основанием может быть рекомендован для использования.
Принципы адресации компьютеров в компьютерной сети.
Наибольшее распространение получили три варианта адресации:
- аппаратные адреса предназначены для сетей небольшого размера, поэтому они имеют простую неиерархическую структуру. Адреса могут быть закодированы в двоичной или в шестнадцатеричной системах счисления. Разрядность адреса может быть любой — это внутреннее дело конкретной сети или подсети. Присвоение аппаратных адресов происходит автоматически: либо они встраиваются в аппаратуру (модемы, адаптеры и т. д.), либо генерируются при каждом новом запуске оборудования;
- символьные адреса или имена предназначены для пользователей и поэтому должны нести смысловую нагрузку. В больших сетях такие адреса имеют иерархическую систему и состоят из отдельных доменов, идентифицируемых буквенными сокращенными наименованиями объектов, часто понятных пользователю (подобие доменных адресов в сети Интернет). Они могут иметь очень большую длину;
- числовые составные адреса фиксированного компактного формата. В качестве примера можно сослаться на IP-адреса в Интернете.
В современных сетях для адресации часто одновременно сочетаются все три варианта адресов. Пользователь указывает символьный адрес, который сразу же в сети заменяется на числовой (по таблицам адресов, хранимых на сервере имен сети). При поступлении передаваемых данных в сеть назначения числовой адрес заменяется на аппаратный. Возможная технология адресации сообщений заключается в следующем. Компьютер-отправитель посылает всем компьютерам сети широковещательное сообщение с просьбой опознать свое числовое имя. Опознавшему адрес компьютеру высылается аппаратный адрес, а затем и само сообщение.
Оптимальная маршрутизация обеспечивает:
-
максимальную пропускную способность сети;
-
минимальное время прохождения пакета от отправителя к получателю;
-
надежность доставки и безопасность передаваемой информации.
Маршрутизация может быть централизованной и децентрализованной. Централизованная маршрутизация допустима только в сетях с централизованным управлением: выбор маршрута осуществляется в центре управления сетью и коммутаторы в узлах лишь реализуют поступившее решение. При децентрализованной маршрутизации функции управления распределены между узлами коммутации, в которых, как правило, имеется связующий процессор.
Каждый сетевой интерфейс в Internet должен иметь свой уникальный IP-adpec {IP address), иногда также называемый Internet-адресом {Internet address). IP-адрес содержит 32 двоичных разряда (4 байта). Множество IP-адресов (так называемое адресное пространство Internet) структурировано: оно разбито на 5 различных классов (рис. 1.).
7 бит | 24 бита | ||||||||||||||||||||||
А | 0 0 | netID | hostID | ||||||||||||||||||||
14 бит | 16 бит | ||||||||||||||||||||||
В | 1 | 0 0 | netID | hostID | |||||||||||||||||||
21 бит | 8 бит | ||||||||||||||||||||||
С 1 | 1 | 1 | 0 | netID | hostID | ||||||||||||||||||
28 бит | |||||||||||||||||||||||
D вв 1 | 1 | 1 | 1 | 0 multicast group | Multicast group ID | ||||||||||||||||||
27 бит | |||||||||||||||||||||||
E EEE 1 | 1 | 1 | 1 | 1 multicast group | 01 Multicast group ID | (зарезервировано на будущее) |
netID — идентификатор сети
hostID — идентификатор хоста
multicast group ID — идентификатор группы (групповой адрес)
Рис. 1.. Классы IP-адресов
Конкретные IP-адреса принято записывать десятичными значениями (0-255) четырех байтов, разделенных точками. Такой способ обозначения называется точечно-десятичной записью {dotted-decimal notation). Например, основной рабочей станцией автора при написании этой книги был хост с адресом 140.252.13.33 в сети класса В.
Распознать класс сети в заданном адресе легко — он определяется первым числом в точечно-десятичной записи. Диапазоны адресов для всех 5 классов приведены в таблице на рис. 2. (значения первого байта выделены жирным шрифтом). Отметим, что многосвязный хост будет иметь несколько IP-адресов — как минимум по одному на каждый свой интерфейс.
Класс | Диапазон адресов | |
А | 0.0.0.0 - | - 127.255.255.255 |
В | 128.0.0.0 - | - 191.255.255.255 |
С | 192.0.0.0 - | - 223.255.255.255 |
D | 224.0.0.0 - | - 239.255.255.255 |
Е | 240.0.0.0 - | - 247.255.255.255 |
Рис. 2. Диапазоны значений для различных классов IP-адресов
Так как всякий интерфейс в Internet должен иметь свой уникальный IP-адрес, то необходима централизованная служба, распределяющая адреса для сетей, присоединяемых к всемирной сети Internet. Такой службой является InterN 1С (Internet, Netzvork Information Center — сетевой информационный центр Internet). InterNIC ведает регистрацией сетей, предоставляя каждой уникальный идентификатор (поле IP-адресов данной сети, называемое netID). Распределение конкретных IP-адресов данной сети между ее хостами (то есть закрепление за ними определенных значений поля hostID) — задача, возлагаемая на системного администратора сети.
InterNIC был создан 1 апреля 1993 года. В нем существуют три отдела: служба регистрации (rs . internic . net), служба каталогов и баз данных (ds . internic . net) и служба информации (is.internic.net). Подробности об InterNIC можно узнать из источника, указанного в контрольном попросс 1.8.
Прежде вопросами регистрации IP-адресов и имен доменов для DNS в Internet занимался другой центр — NIC (nic.ddn.mil). В настоящее время NIC занимается только запросами, связанными с DDN (Defense Data Network — сеть оборонных данных).
По числу адресатов различают три типа IP-адресов: однозначный (unicast) — предназначенный для единственного хоста, широковещательный (broadcast) — для всех хостов в одной сети и групповой (multicast) — для нескольких хостов, образующих так называемую группу рассылки.
Подходы к классификации моделей. Обоснование введения моделей. Классификация моделей по способу представления.
Общепринятой единой классификации моделей пока еще нет, как нет и общепринятого определения модели.
Ссылаясь на программу для базового курса информатики старшего звена (10-11 классы) средней общеобразовательной школы А.Г.Гейна и Н.А.Юнермана, примем следующее определение:
Модель - это некий новый объект, который отражает некоторые существенные стороны изучаемого объекта, явления или процесса.
Модель используется как условный образ, сконструированный для упрощения их исследования. Природа моделей может быть различной: материальные модели (например, модель самолета в аэродинамической трубе), знаковые модели трех типов: специальные (ноты, химические формулы), математические (например, формула, описывающая гравитационное взаимодействие двух тел), алгоритмические (программный код компьютерного приложения); словесное описание объекта (явления, процесса) можно также рассматривать как его модель.