7. Компьютерные сети и мировые информационные ресурсы

7.1. Общие положения

В связи с широкими внедрением электронных технологий во всех сферах жизни человека происходит:

- усложнение решаемых на ЭВМ задач;

- увеличение и усложнение программных продуктов;

- необходимость обмена информацией между компьютерами и периферийными устройствами системы на произвольных расстояниях и др.

Все это требует построения сетей, связывающих компьютеры в одну рабочую группу.

Возможна централизованная и распределенная обработка данных. При централизованной обработке несколько терминалов подключены к одному компьютеру. При распределенной обработка данных выполняется на независимых, но связанных в одну рабочую группу компьютерах.

Можно определить, что компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и внешних устройств, соединенных с помощью каналов связи в единую систему.

Компьютерная сеть характеризуется следующими свойствами:

- размерностью, в нее могут входить сотни компьютеров;

- разделение функций; все функции по обработке информации могут быть разделены между отдельными ЭВМ сети;

- передача сообщений от одного компьютера у другому осуществляется в произвольном режиме по усмотрению оператора.

Компьютеры и внешние устройства, создающие и принимающие информацию, называются абонентами сети.

Аппаратура передающая и принимающая сообщения, называется станцией.

Линия связи и аппаратура передачи и приема информации называется физической передающей средой.

Сеть линий связи и соответствующей аппаратуры называется коммуникационной сетью.

Существуют сети следующего вида:

- глобальные сети (WAN-Wide Area NetWork), сети объединяющие абонентов, которые могут располагаться по всему миру;

- региональные сети (MAN-Metropolitan Area NetWork), сети объединяющие абонентов страны или региона;

- локальные сети (LAN-Local Area NetWork), объединяющие компьютеры одной организации в рабочую группу.

Локальные сети могут объединяться в региональную, а региональные в глобальную.

7.2. Передача информации

При передаче информации различают:

- передатчик-устройство, передающее информацию;

- приемник-устройство, принимающее информацию.

Существуют следующие режимы передачи:

- симплексные – передача информации лишь в одном направлении;

- полусимплексный – попеременный прием и передача информации;

- дуплексный – одновременный прием и передача информации.

Связь, по которой передается информация может быть:

- синхронной, при которой каждое последующее сообщение поступает на приемник после передачи сигнала на передатчик о принятии предыдущего сообщения;

- асинхронной, когда передача информации осуществляет без привязки к каким-либо сообщениям приемника.

Как та, так и другая связь может быть параллельной и последовательной. В параллельной связи передается группа битов информации каждый по одному проводу. В последовательной двухпроводной связи все биты передаются один за другим по одному проводу. Наибольшее распространение имеет асинхронная передача. В этом случае информация передается группой из 12 битов, где первые два бита слева направо – стартовые, следующие восемь – с 3 по 10 биты информации, остальные биты: 11-четности, 12-стоповый бит.

При синхронной связи передача данных осуществляется блоками. В начале блока следуют биты синхронизации, далее – 8 битов информации, 1 контрольная последовательность и символ конца передачи.

Аппаратная передача информации по проводнику осуществляется по принципу:

- имеется напряжение – передается единица;

- нет напряжения – передается ноль.

Существует цифровой способ передачи и аналоговый.

В цифровом способе передача (рис. 7.1) осуществляется на единой частоте

Рис. 7.1.

В аналоговом передача базируется на модуляции гармонического колебания, описываемого уравнением

где

амплитуда колебания;

частота колебания;

время;

начальная фаза колебания.

Модуляция (управление) может быть амплитудной (рис. 7.2а), частотной (рис. 7.2б) и фазовой (рис. 7.2в).

Рис. 7.2.

Передача информации бывает:

- узкополосной – на одной и той же частоте;

- широкополосной – на разных частотах.

Для осуществления связи необходимы сетевые адаптеры. Если адаптер осуществляет связь по одному каналу связи, то мультиплексор передачи данных – устройство сопряжения ЭВМ с несколькими каналами связи – обеспечивает многоканальную связь.

В аналоговом способе связи при передаче необходимо преобразование цифровой информации в электромагнитные колебания. А при приеме наоборот. Такие преобразования осуществляет модем (от слов модулятор – демодулятор).

В таком устройстве модулятор на передающей стороне преобразует последовательность битов, представляющую цифровой сигнал из адаптера связи в аналоговые сигналы (звуковые, электромагнитные и др.), которые передаются, например, по телефонной сети.

Демодулятор на приемной стороне преобразует принятые аналоговые сигналы в цифровой код, представляющий последовательность битов. Для экономии средств несколько каналов связи можно свести к одному с помощью устройств – концентраторов. Для увеличения расстояния передачи сигналов по передающей среде используют специальные устройство – повторители.

Сеть связи характеризуется следующими показателями:

- скоростью передачи данных: числом битов в секунду – бод.

Для асинхронной передачи она составляет 300-9600 бод, для синхронной – 1200-19200 бад;

- пропускной способностью – числом знаков (байтов), передаваемых за секунду;

- достоверностью – числом ошибок на один передаваемый знак;

- надежностью – средним временем безотказной работы канала связи в часах.