Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Одно из направлений простой маршрутизации — лавинное отправление сооб1цения сразу по всем свободным каналам. О достоинствах такой маршрутизации говорить не приходится. 2. Фиксированная маршрутизация учиты вает только изменение топологии сети. Для каждого узла назначения канал передачи выбирается по электронной таблице маршрутов (тонье ГаЫе), определяющей кратчайшие пути и время доставки информации до пункта назначения.
Эта маршрутизация используется в сетях с установившейся топологией. 3, Адаптивная маршрутизация учитывает и изменение загрузки, и изменение топологии сети. При выборе маршрута информация из таблицы маршрутов дополняется данными о работоспособности и занятости каналов связи, оперативной информацией о существующей очереди пакетов на каждом канале, В локальном варианте этой маршрутизации учитываются данные только о каналах, исходящих из текущего узла, а при распределенной адаптивной маршрутизации н данные, получаемые от соседних узлов коммутации.
Маршрутизаторы иногда называют зеркалами: они получают сооощения из одного участка сети, определяют получателя сообщения и передают это сообщение на другой участок сети. Они широко используются и в качестве межсетевого интерфейса, обеспечивая соединение сетей на более высоком уровне, нежели мосты, ибо им доступна информация о структуре сети и связях се элементов между собой. Маршрутизаторы обычно создаются на базе одного или нескольких процессоров и име|от специализированную операционную систему. Концентраторы также используются для коммутации каналов в компьютерных сетях, Описанные при рассмотрении СТОД функции концентраторов — это один достаточно простой частный случай.
В сетях основныс функции концентратора заключа1отся в повторении сигналов (повторитель) и концентрировании в себе, (концентратор) как в центральном устройстве, функций объединения компьютеров в единую сеть. Их часто называют хабами или многопортовыми повторителями. Концентратор образует из подключенных к его портам отдельных физических сегментов сети общую среду передачи данных — некий логический сегмент, обладающий всеми функциями физического. Концентраторы-хабы могут быть трех типов: 0 пассивными, просто соединяющими сегменты сети одного типа, ничего нового не добавляя; 406 Глава 11. Основные принципы построения компьютерных сетей О активными, которые кроме соединения сегментов выполняют и усиление (регенерирование) сигналов (они, как и повторители, позволяют увеличить расстояние между соединяемыми устройствамй); О интеллектуальными,дополнительно к функциям активных хабов выполняющие маршрутизацию сигналов по сегментам (посылают данные только в те сегменты, для которых они предназначена) и обеспечивающие некоторые сервисные технологии, например защиту информации от несанкционированного доступа, самодиагностику и автоматическое отключение плохо работающих портов и т.
д. Модемы и сетевые карты Модем (Модулятор-ДЕМодулятор) — устройство прямого (модулятор) и обратного (демодулятор) преобразования сигналов к виду, принятому для использования в определенном канале связи. Модемы бывают самые разные, но в первую очередь их можно разделить на аналоговые и цифровые. Аналоговые модемы Это самые распространенные сейчас модемы. Первоначально аналоговый модем был предназначен для выполнения следующих функпий: О при передаче для преобразования широкополосных импульсов (цифрового кода) в узкополосные аналоговые сигналы); О при приеме для фильтрации принятого сигнала от помех и детектирования, то есть обратного преобразования узкополосного аналогового сигнала в цифровой код.
Преобразование, выполняемое при передаче данных, обычно связано с нх модуляцией. Модуляция — зто изменение какого-либо параметра сигнала в канале связи (модулируемого сигнала) в соответствии с текущими значениями передаваемых данных (модулирующего сигнала). Демодуляция — это обратное преобразование модулированного сигнала (возможно, искаженного помехами при прохождении в канале связи) в модулирующий сигнал.
В современных модемах используются чаще всего три вида модуляции: О частотная — РБК (Ргеццепсе Яп(1 Кеу(пй); О фазовая — РВК (Рпазе 8)п(1 Кеу)пй); О квадратурная амплитудная — ОАМ (Яиас1гаспге Ап1р111цое Мос1п!аноп). При частотной модуляции в соответствии с текущими значениями модулирующего сигнала (передаваемых данных) изменяется частота физического сигнала (обычно синусоидального) при неизменной его амплитуде. В простейшем случае значениям 1 и 0 бит данных соответствуют два значения частот, например 980 и 1180 Гц, как было принято в одном из первых протоколов т'.21 передачи данных.
Частотная модуляция весьма помехоустойчива, ибо при передаче искажается обычно лишь амплитуда сигнала. 407 Техническое обеспечение информационно-вычислительныксетей При фазовой модуляции людулируемым параметром является фаза сигнала при неизменных частоте и амплитуде; помехоустойчивость фазомодулированного сиг- нала также вь1сокая.
При чистой амплитудной модуляции сигнала его защищенность от помех крайне низкая, поэтому применя1от более помехоустойчивую, но и более сложную квад- ратурную амплитудну1о модуляцию, при которой в такт передаваемым данным изменяются одновременно и фаза, и амплитуда сигнала. Протоколы передачи данных Передача данных и нх преобразования в модемах выполняются в соответствии с принятыми протоколамн.
Протокол передачи данных — это совокупность правил, регламентирующих фор- мат данных и процедуры нх передачи в канале связи. В протоколе, в частности, может полробпо указываться, как представить данные, какой способ модуляции данных избрать с целью ускорения и защищенности нх передачи, как выполнить соединение с каналом, преодолеть действующие в канале шумы и обеспечить дос- товерность передачи данных.
Стандарт обычно включает в себя совокупность протоколов, реже один протокол. Официальным законодателем в области протоколов передачи данных для моде- мов является МККТТ вЂ” Международный консультативный комитет по телегра- фин и телефонии 1часто встречается в литературе его французская аббревиатура СС1ТТ). Этот Комитет недавно переименован в Межлународный институт теле- коммуникаций 11ТП вЂ” 1псегпаг!Опа! Те!есощпшп1сабоп 1!и!Оп).
Практически все модемные стандарты передачи данных установлены этой орга- низацией; некоторые характеристики важнейших из них приведены в табл. 11.2. Таблица 11.2. Протоколы передачи данных по телефонным каналам связи Год появления 1964 1982 1986 1987 1990 1994 1995 1998 Код протокола МККТТ (1То! Ч21 Ч.22 Максимальная скорость 300 1200 передачи, бит/с, сима/с 47 141 Ч.22 Ь~э Ч.32 Ч.32 ЬМ Ч.34 Ч.34 Ь1в Ч.90 14 400 28 800 33 600 56 000 1694 3388 3952 6437 ОАМ ОАМ ОАМ ОАМ 2400 9600 282 !129 Вид модуляции РЗК РЗК ОАМ ОАМ В протоколах передачи, начиная с Ъ'.22, используются сложныс 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, помехозапрнценность повышается, этого оказалось недостаточно для эффективного подавления ошибок передачи данных, возникающих нз за помех и шумов в каналах связи. Поэтому в середине 80-х годов были предложены более лейственные протоколы зашиты от ошибок семейства МХР (М!сгосо1п Хегтуогк Ргогосо!), используемые 408 Глава 11. Основные принципы построения компьютерных сетей 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 их коротких блоков-описателей. Это еще более усложнило конструкцию модема. Протоколы семейства ХМР-1 — ХМР-10 в последние годы стали вытесняться протоколами 1.АРМ (! !пк Ассезз Ргосег)пге 1ог Мос1еш), Ъ'.42, Ъ'.42Ь!з, позволяющими более эффективно выполнять коррекцию ошибок и сжатие данных.
Используемый в подавляющем большинстве современных модемов стандарт Ъ'.90— это протокол дуплексной передачи информации, обеспечивающий скорость передачи 56 000 бит/с и обьединивший существовавшие долгое время спецификации х.2 и К56йех, По этому протоколу модем может принимать данные со скоростью до 56 000 бит/с (реально, даже на хороших каналах связи, эта скорость недостижима), а передавать данные со скоростью до 33 600 бит/с. Этот стандарт 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. Сейчас заканчивается разработка нового протокола Ч.92, который, не увеличивая скорость приема данных (56 кбит/с — теоретический предел), поднимает максимальную скорость передачи данных до 46 кбит/с. Из полезных нововведений нового протокола следует отметить функцию временного удержания соединения (Мойеш — оп-Ьо!и), которая делает возможным ответ на телефонный вызов в момент, когда телефонная линия занята модемом, находящимся на связи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
