Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Собственно, это все, что долгое время предоставляла телефонная система. В 1984 году в США и чуть позднее в Европе стала возникать конкурентная борьба в области связи, которая все поставила с ног на голову. Телефонные компании занялись прокладкой оптического волокна для междугородной телефонии и стали предоставлять услуги высокоскоростного доступа в Интернет, например, по АОя. (Акупппе1пс Э!8!га) 5цЪзспЪег Гане, асимметричная цифровая абонентская линия).
Наконец-то стали снижаться искусственно завышенные тарифы на дальнюю связь, за счет которых долгое время удерживались низкие тарифы на местнв~е переговоры. Довольно неожиданно оптоволоконные кабели стали победителями среди средств связи. Тем не менее, у спутников имеются свои области применения, в которых оптоволокно, увы, бессильно. Рассмотрим некоторые из этих областей. Коммутируемая телефонная сеть общего пользования 149 Во-первых, несмотря на то что у отдельно взятого оптического волокна пропускная способность выше, чем у всех спутников вместе взятых, больппшству пользователей это мало что дает.
Пока что оптоволоконные кабели используются в основном в телефонных сетях для обеспечения большого количества одновременных звонков, а частному сектору такие технологии малодоступны. При применении спутниковой системы достаточно установить антенну на крыше дома, и пользователь получит очень неплохую пропускную способность линии, никак не связанной с телефонной сетью. Эту идею использует, например, Те!едез1с. Второй областью применения спутниковой связи является мобильная телефония. Очень многие люди испытывают потребность в том, чтобы быть постоянно на связи — во время путешествий, за рулем автомобиля, во время авиаперелетов и морских круизов. Оптоволокно в этих ситуациях протянуть невозможно, а вот спутниковая связь будет работать без проблем. Тем не менее, возможно, оптимальным вариантом является все-таки сочетание сотовой и оптоволоконной связи (за исключением случаев морских вояжей и авиаперелетов).
Третья область касается вопросов, в которых принципиально широковещание. Сообщение, отправленное через спутник, могут получить одновременно тысячи абонентов на Земле. Например, постоянно меняющуюся информацию о ситуации на мировых биржах проще и дешевле распространять среди огромного количества пользователей с помощью спутника, а не наземной эмуляции широковещания. В-четвертых, нельзя забывать о местах, куда либо очень тяжело протянуть кабель, либо этого не позволяют сделать скудные средства местных бюджетов.
В таких регионах обычно плохо развита наземная инфраструктура. Поэтому, например, Индонезия имеет спутник для внутреннего телефонного трафика. Приобрести его оказалось дешевле, чем проложить донный кабель между 13 667 островами. В-пятых, спутниковая связь может быть использована там, где очень тяжело или необоснованно дорого обходится приобретение права на прокладку кабеля.
Шестой областью применения спутников является система, для которой критична скорость развертывания техники. Это, конечно, военная система. В целом, основным средством телекоммуникаций на Земле, вероятно, будет комбинация оптоволокна и сотовой радиосвязи, но для некоторых специальных применений будет использоваться спутниковая система.
Однако есть одно «но», которое может приостановить развитие всего этого: экономика. Хотя оптоволоконные кабели обладают очень высокой пропускной способностью, беспроводные системы, как наземные, так и спутниковые, будут вести очень жесткую политику ценовой конкуренции. Если будет продолжаться удешевление спутниковых систем (скажем, шаттлы скоро будут способны выводить на орбиту одновременно десятки спутников связи), а низкоорбитальные спутники постепенно будут все больше использоваться в телекоммуникациях, то не исключено, что оптоволоконные сети уйдут с ведущих ролей на большинстве рынков. Коммутируемая телефонная сеть общего пользования Когда между двумя компьютерами, принадлежащими одной компании и расположенными недалеко друг от друга, необходимо установить связь, часто прогце 150 Глава 2.
Физический уровень всего оказывается проложить между ними кабель. Подобным образом работают локальные сети. Однако когда расстояния велики, или компьютеров очень много, или кабель надо прокладывать поперек шоссе или еще какой-либо государственной магистрали, цена прямого кабельного соединения становится недоступно высокой. Кроме того, почти во всех странах мира законом запрещено протягивать частные линии связи над или под объектами государственной собственности. Поэтому проектировщики сетей должны рассчитывать на имеющиеся средства телекоммуникации.
Подобные средства связи, в частности, коммутируемая телефонная сеть общего пользования (РАТХ, Рнййс Бту!гсЬед Те1ерЬопе Ь!еги огй), были созданы много лет назад с совершенно иной целью — передать человеческий голос в более или менее узнаваемом виде. Их применимость для соединения друг с другом компьютеров весьма незначительна, однако ситуация очень быстро меняется с внедрением оптоволоконной связи и цифровых технологий. В любом случае, телефонная система так тесно переплетена с компьютерными сетями (глобальными), что ее изучению стоит посвятить несколько разделов. Чтобы понять, насколько значимой является телефонная сеть, проведем грубое, но показательное сравнение свойств типичного межкомпьютерного соединения при помощи кабеля и через телефонную линию. Итак, кабель, соединяющий два компьютера, может передавать данные со скоростью 10' бит/с, возможно, чуть больше.
Сравним с соединением по телефонной линии с помощью модема, где скорость передачи ограничена 56 Кбит/с. Отличие — ни много ни мало — в 20 000 раз. С тем же успехом можно было бы сравнить какую-нибудь утку, лениво прогуливающуюся по лужайке, и ракету, летящую на Луну. Если вместо обычной телефонной линии установить АВЯ., скорости все равно будут различаться в 1000-2000 раз.
Беда в том, что разработчики компьютерных систем привыкли, как ни странно, иметь дело с компьютерными системами, поэтому когда они вдруг сталкиваются с иной системой, производительность которой (с их точки зрения) на 3-4 порядка ниже, то они посвящают массу времени и сил попыткам решить, как использовать эту систему более эффективно. В следующих разделах мы опишем телефонную систему и покажем, как она устроена и как работает.
Дополнительные сведения о внутренностях телефонной системы см, (Вейду, 2000). Структура телефонной системы Вскоре после того как Александр Грэхем Белл (А1ехав1ег бгаЬаш Ве!1) в !876 году (всего на несколько часов раньше своего конкурента, Элиши Грея (Е1!эйа Огау)) запатентовал телефон, на его изобретение появился огромный спрос. Вначале все было довольно забавно: этот рьшочный сектор занимался торговлей телефонными аппаратами, которые продавались парами, Задача протягивания между ними единственного провода была возложена на покупателя. Вместо второго провода использовалась земля. Если владелец телефона хотел поговорить с и другими владельцами телефонов, ему приходилось протягивать отдельные провода ко всем и домам.
За первый год существования такой телефонной сети города оказались опутаннгями настоящей сетью из проводов, тянушихся над Ломами и деревьями в Коммутируемая телефонная сеть общего пользования 151 полнейшем беспорядке. Стало очевидно, что модель соединения телефонов екаждый с каждым» работать не будет (рис. 2.16, а). К чести Белла, он заметил зто и основал телефонную компанию Ве!1 Те1ерЬопе Сошрапу, открывшую свой первый офис в 1878 году в Нью-Хэйвене, штат Коннектикут.
Компания прокладывала провод к каждому дому или офису пользователя. Чтобы позвонить, пользователь должен был покрутить ручку телефона, при этом в офисе телефонной компании звенел звонок, привлекающий внимание оператора, который вручную соединял звонившего с требуемым номером, втыкая разъем в нужное гнездо.
Структура телефонной сети с одним коммутатором изображена на рис. 2.16, б. Рис. 2.1 6. Сеть «каждый с каждым» (е); централизованный коммутатор (б); двухуровневая иерархия (е) Довольно скоро подобные офисы компании Ве11 Бузгеш стали появляться повсюду, кроме того, возник спрос на междугородную связь, поэтому Ве11 8уэгеш стала соединять свои офисы. Вскоре они столкнулись опять с той же проблемой: задача соединения каждого офиса с каждым очень быстро стала невыполнимой, поэтому были созданы офисы второго уровня (рнс.
2.16, в). Через некоторое время количество офисов второго уровня также стало слишком большим. В конце концов иерархия разрослась до пяти уровней. К 1890 году были созданы три основные части телефонной системы — коммутаторные телефонные станции, провода, соединяющие пользователей с ними (теперь уже изолированные витые пары, а не проволока с землей вместо второго провода), и линии междугородной связи, соединяющие отдельные телефонные станции. И хотя в каждой из этих областей с тех пор производились улучшения, основа модели Ве11 Буэ(еш осталась неизменной на протяжении более 100 лет. Краткую техническую историю телефонной системы см. (Нату1еу, 1991).
Вплоть до 1984 году, когда распалась корпорация АТЛЕТ, телефонная система представляла собой многоуровневую иерархическую структуру с высокой степенью избыточности. Приведенное далее описание сильно упрощено; тем не менее, оно передает суть дела Каждый телефон соединен при помощи двух медных проводов с ближайшей оконечной телефонной станцией. Расстояние от телефона до ближайшего коммутатора обычно от 1 до 10 км, в городах меньше, чем в сельской местности. В одних только Соединенных Штатах насчитывается около 22 000 оконечных телефонных станций.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
