Раздел 4
Передача данных в сетях ЭВМ
ЛЕКЦИЯ 1
Каналы передачи данных и их характеристики
В сетях ЭВМ оконечные узлы соединяются сетью передачи данных. Сеть передачи данных образована физической передающей средой, аппаратурой передачи данных и дополнительным коммуникационным оборудованием (рис. 4.1).
Рис. 4.1 – Сеть передачи данных
Передающая среда (medium) - линии связи (line) или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, вырабатываемые оконечными узлами.
Аппаратура передачи данных (АПД, аппаратура окончания канала данных - АОКД, data communication equipment - DCE, data communication unit – DCU, сетевой интерфейс) связывает оконечные узлы с передающей средой. АПД работает на физическом уровне, отвечая за передачу и прием сигнала нужной формы и мощности в физическую среду. К таким устройствам относятся модемы, сетевые адаптеры, устройства подключения к цифровым каналам.
Совокупность передающей среды и аппаратуры передачи данных называется каналом связи.
Разделение оборудования на классы ООД и АПД является достаточно условным, т.к. аппаратура передачи данных обычно входит в состав оконечных устройств.
Дополнительное коммуникационное оборудование (промежуточная аппаратура) обычно используется на линиях связи большой протяженности, и решает две основные задачи - улучшение качества сигнала и создание постоянного составного канала связи между двумя абонентами сети.
В локальных сетях промежуточная аппаратура может совсем не использоваться, если протяженность физической среды позволяет одному сетевому адаптеру принимать сигналы непосредственно от другого сетевого адаптера, без промежуточного усиления. В противном случае применяются повторители и концентраторы. В глобальных сетях необходимо обеспечить качественную передачу сигналов на значительные расстояния. Поэтому без усилителей сигналов, установленных через определенные расстояния, построить сеть невозможно.
В глобальной сети необходима также и промежуточная аппаратура другого рода - мультиплексоры, демультиплексоры и коммутаторы. Эти устройства решают вторую задачу -создают между двумя абонентами сети постоянный составной канал из некоммутируемых отрезков физической среды. Это избавляет от необходимости прокладывать отдельную кабельную линию для каждой пары соединяемых узлов сети.
Несколько абонентов подключаются по низкоскоростным линиям к мультиплексорам и коммутаторам, между которыми прокладывается высокоскоростная линия. По этой линии может передаваться информация от нескольких абонентов путем временного, частотного и других видов разделения. Таким образом, в одной линии связи может быть организован уплотненный (логический, виртуальный) канал. Если канал полностью монополизирует линию связи, то он называется физическим каналом.
Характеристики каналов связи
Основными характеристиками каналов связи являются пропускная способность и достоверность передачи данных, поскольку эти характеристики прямо влияют на производительность и надежность создаваемой сети соответственно.
Пропускная способность и достоверность характеризуют как линию связи, так способ передачи данных, т.е. протокол физического уровня. Если этот протокол определен, то известны и данные характеристики.
На выбор протокола влияют другие характеристики канала связи:
амплитудно-частотная характеристика;
полоса пропускания;
затухание;
помехоустойчивость;
перекрестные наводки на ближнем конце линии;
удельная стоимость.