13.Связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания

Закон Шенона: C = F log₂(1+P_С/P_Ш),

где C – максимальная пропускная способность линии в бит./с., F - ширина полосы пропускания линии в Гц., P_C – мощность сигнала, P_Ш – мощность шума.

Отношение Найквиста: C = 2F log₂ M,

где M - кол-во различимых состояний линии.

Хотя в отношении явно не учитывается шум на линии связи, кол-во различимых состояний (при фиксированной чувствительности приемника) зависит от мощности сигнала и шума на линии.

14.Топология сетей

Физическая топология сети - это конфигурация графа, вершинами которого является активное сетевое оборудование или компьютеры, а ребрами – физические связи (электрические соединения) между ними.

Логическая топология - это конфигурация информационных потоков. В отличие от физической, логическая топология определяется типом и настройкой коммуникационного оборудования.

15.Принципы коммутации

Коммутация пакетов

В сетях с коммутацией пакетов, поток передаваемых по сети данных преобразуется в последовательность пакетов. Пакет состоит из заголовка и блока данных, заголовок используется для передачи служебной информации.

Содержание заголовка различается в различных технологиях. В общем случае, заголовок пакета содержит следующую информацию:

1. Адреса отправителя и получателя пакета;

2. Параметры обработки пакета;

3. Контрольную сумму.

Пакеты передаются по сети без предварительного резервирования пропускной способности и со скоростью зависящей от текущей загрузки сети.

Принципы коммутации пакетов

• Каждый пакет является независимой от других пакетов единицей коммутации. Коммутатор, принимая пакет, на основе адреса получателя и таблицы коммутации, определяет дальнейший путь продвижения пакета и передает пакет следующему коммутатору, или на коммуникационный порт узла назначения.

• Маршрут продвижения пакетов может задаваться администратором вручную или вычисляться автоматически. Информация о маршрутах фиксируется в таблицах коммутации коммутаторов. В простейшем случае таблица коммутации имеет следующую структуру:

Признак потока	Идентификатор интерфейса (адрес следующего узла)

• Очередной пакет может передаваться в сеть до получения предыдущего пакета узлом-получателем.

• Поскольку каждый пакет является независимой единицей коммутации, пакеты одного потока могут предаваться по различным маршрутам с различными скоростями.

• Поскольку различные маршруты могут иметь различную пропускную способность и степень загрузки, пакеты могут быть получены не в том порядке в котором они были отправлены.

• В коммутаторах пакетов предусмотрена возможность буферизации (временного хранения) пакетов в оперативной памяти коммутатора.

Буферизация необходима:

1. для определения адреса получателя пакета,

2. для временного хранения пакета в случае если выходной порт коммутатора занят

3. для согласования скоростей работы входного и выходного портов коммутатора.

Преимущества:

• Буферизация пакетов позволяет сгладить пульсации трафика, поскольку спады и подъемы трафика взаимно компенсируют друг друга (по закону больших чисел).

• Совместное использование канала несколькими абонентами сети. Поскольку пульсация трафика отдельных узлов сети имеет случайный характер и пики пульсации обычно не совпадают, то в совместно используемых каналах пульсации трафика сглаживается и суммарный поток обычно имеет равномерный характер;

• Возможность динамического распределения пропускной способности каналов в зависимости от потребностей абонента;

• Возможность контроля целостности передаваемых данных.

Основные недостатки

• Нет фиксированной пропускной способности.

• Коммутация пакетов не всегда обеспечивают достаточно качественную передачу синхронных данных, поскольку возможны задержки пакетов в очередях перегруженных коммутаторов.

• Возможны потери данных из-за переполнения буферов коммутаторов.

• Возможно изменение порядка получаемых пакетов.

• Часть пропускной способности канала тратится на передачу служебной информации (заголовков пакетов).