23. Среда передачи сигналов между компьютерами. Технологии передачи данных в локальных вычислительных сетях

Среда передачи сигналов между компьютерами — это провода или кабели, используемые для соединения в локальных вычислительных сетях (ЛВС). Выделяют три группы кабелей: коаксиальный кабель, витая пара и оптоволоконный кабель.

Коаксиальный кабель бывает двух видов — тонкий и толстый. Оба они имеют медную жилу, окруженную металлической оплеткой, поглощающей внешние шумы и перекрестные помехи. Достоинства коаксиального кабеля:

1. Простая конструкция, небольшая масса;

2. Хорошая электрическая изоляция;

3. Возможность работы на довольно больших расстояниях и высоких скоростях.

Витая пара — это витое двухжильное проводное соединение. Кабель данного типа может быть экранированным и неэкранированным. Неэкранированная витая пара (UTP) делится на пять категорий, из которых пятая наиболее часто применяется в сетевых технологиях. Экранированная витая пара (STP) поддерживает передачу сигналов на более высоких скоростях и на большее расстояние, чем UTP.

Достоинства витой пары:

• более низкая стоимость по сравнению с другими типами кабелей;

• простота установки.

Недостатки витой пары:

• плохая защита от электрических помех и несанкционированного доступа;

• ограниченность по дальности и скорости передачи данных.

Оптико-волоконный кабель — это самое дорогостоящее средство соединения для ЛВС. По сравнению с коаксиальным кабелем и витой парой оптико-волоконные линии имеют следующие преимущества:

• способность передавать информацию с очень высокой скоростью;

• небольшую массу;

• невосприимчивость к электрическим помехам;

• защищенность от несанкционированного доступа;

• полную пожаро- и взрывобезопасность.

При выборе типа кабеля для ЛВС исходят из следующих условий:

• максимального расстояния, на которое необходимо передавать информацию;

• стоимости монтажа и эксплуатации кабельной сети;

• скорости передачи информации;

• безопасности передачи информации.

В кабельных сетях используются две технологии передачи данных:

• широкополосная передача данных, когда с помощью аналоговых сигналов в одном кабеле одновременно организуется несколько каналов;

• узкополосная передача данных, когда цифровые сигналы передаются только по одному каналу.

В отдельную группу выделяют беспроводные сети передачи данных. Чаще всего беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, в которой используется кабель. Беспроводные сети используют пять способов передачи данных:

• инфракрасное излучение;

• лазерное;

• радиопередача в узком спектре;

• радиопередача в рассеянном спектре;

• передача «точка-точка».

24. Стандартные протоколы передачи данных по сети

Стандартные протоколы, используемые программным и аппаратным обеспечением ЛВС, определяют способ передачи данных по сети. Наиболее распространенными являются модели стандартных протоколов OSI и IEEE Project 802.

Международная организация по стандартизации ISO (International Standards Organization) разработала базовую модель взаимодействия открытых систем OSI (Open Systems Interconnection), которая стала международным стандартом передачи данных. Модель OSI разбивает сетевое соединение на семь уровней:

уровень приложений (Application Layer), где работают пользовательские приложения. Данный уровень не предоставляет своих услуг другим уровням модели;

уровень представления (Presentation Layer), где обеспечивается возможность понимания уровнем приложений одного компьютера информации, посланной уровнем приложений другого. Задачи представительского уровня — трансляция данных из одного формата в другие, сжатие данных и их шифровка;

сеансовый уровень (Session Layer), где организуются диалог между процессами на разных машинах, управление этим диалогом и прерывание его по окончании;

транспортный уровень (Transport Layer), где обеспечиваются взаимодействие между приложениями и коммуникационными уровнями , а также разбиение данных на пакеты и их доставку адресатам;

сетевой уровень (Network Layer), где обеспечивается возможность соединения двухконечных систем, находящихся в разных подсетях;

уровень канала данных (Data-Link Layer),где организуется надежная передача данных через канал связи. Этот уровень обеспечивает физическую адресацию, уведомления об ошибках, порядок доставки пакетов и управление потоком данных;

физический уровень (Physical Layer), где определяются электрические, механические, процедурные и функциональные спецификации, управляющие физическим соединением узлов сети. Данный уровень определяет тип среды передачи, методы передачи и т.п.Основная идея модели OSI заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль, благодаря чему общая задача передачи данных делится на отдельные подзадачи.

Протокол передачи данных — это необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными уровнями. Пакет документов Project 802 был разработан институтом IEEE. От модели OSI он отличается тем, что более детально определяет стандарты для физических компонентов сети.

Кроме ISO и IEEE, разработкой собственных протоколов занимаются многие фирмы. Например, фирмой «IBM» был разработан сетевой протокол IBM NetBIOS (Network Basic Input Output System — Сетевая операционная система ввода-вывода).