Реклама на портале

Понятие компьютерной сети, каналы связи

Компьютерная сеть – это два или более компьютеров, соединенных между собой каналом связи с целью обмена информацией и совместного использования аппаратных ресурсов.

Все существующие компьютерные сети основываются именно на этом простом принципе. Причем, характер обмена информацией (совместное использование программного обеспечения, обмен данными и т. д.) и разновидность канала передачи данных (телефонная линия, коаксиальный или симметричный кабель, радиоканал и т. д.) значения не имеют. Компьютерные сети могут быть реализованы в самых разнообразных вариантах назначения и взаимного соединения.

Первоначально рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью в совместном использовании данных. Компьютер – отличный инструмент для создания документов, таблиц, точного вычерчивания диаграмм, обработки графических и звуковых материалов, но сам по себе он не предназначен для передачи информации. В случае отсутствия сети приходится распечатывать документы на бумагу в нужном количестве экземпляров или копировать их на дискеты. При редактировании одного документа несколькими пользователями трудно собрать все изменения в одном окончательном варианте документа.

При наличии компьютерной (вычислительной) сети все обстоит значительно проще. Компьютеры, входящие в состав сети могут совместно использовать:

· программное обеспечение;

· данные;

· сообщения;

· принтеры;

· модемы;

· факсимильные аппараты;

· сканеры;

· другие устройства.

Понятие канала связи, разновидности каналов связи

Одним из главных компонентов вычислительной сети является физическая среда передачи данных, т. е. канал связи между отдельными ЭВМ. Канал связи – это любая физическая среда, пригодная для использования с целью передачи информации от одного компьютера к другому. Качество канала связи оценивается по множеству параметров и характеристик, среди которых наиважнейшими являются скорость передачи информации и максимально допустимая протяженность канала связи. Рассмотрим подробнее некоторые из применяемых в настоящее время каналов передачи данных.

Витой кабель

Витой кабель называют также витой парой . Такой кабель представляет собой два свитых друг c другом изолированных медных провода, помещенных в защитную оболочку. Иногда в оболочку помещают сразу несколько витых пар. Завивка проводов в паре необходима для защиты от взаимных влияний за счет электромагнитных излучений и от помех, создаваемых работой других электрических и электронных приборов. Максимальная длина канала связи на основе витого кабеля составляет около 100 м, скорость передачи данных – от нескольких мегабит/сек (традиционный телефонный кабель) до нескольких сотен мегабит/сек (кабель, состоящий из четырех витых пар медного провода).

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель – кабель, состоящий из медной жилы, окружающей ее изоляции, экрана в виде металлической оплетки и внешней оболочки. Примером коаксиального кабеля может служить обычный антенный кабель телевизора. Еще недавно этот тип кабеля был самым распространенным при прокладке каналов связи в локальных компьютерных сетях. Он считался простым в монтаже, надежным и относительно недорогим. Коаксиальный кабель весьма помехоустойчив, т. к. внешняя металлическая оплетка экранирует электромагнитные помехи, не давая им влиять на передаваемую по жиле информацию. Коаксиальный кабель может быть тонким (диаметром около 0,5 см) и толстым (диаметром около 1 см). Разумеется, тонкий кабель способен передавать информацию без серьезных искажений на меньшее расстояние, чем толстый. Конкретные значения расстояний, на которые можно передавать информацию по коаксиальному кабелю зависят от множества факторов, например – от типа сетевого протокола передачи информации. Скорость передачи информации по коаксиальному кабелю достигает 25 Мбит/cек.

Оптоволоконный кабель

Оптоволокно – тонкая стеклянная жила, покрытая слоем стекла с иным, чем у нее коэффициентом преломления света. Разумеется, по оптоволокну электрический ток течь не может, информация здесь передается в виде световых импульсов. Оптоволоконные линии считаются хорошо защищенными от помех, т. к. не содержат токоведущих частей. Они характерны также очень малым затуханием сигнала и искажениями. Скорость передачи данных по оптоволоконному кабелю также очень высока – до нескольких гигабит в секунду. Световой импульс распространяется без искажений на многие километры.

Беспроводные компьютерные сети

Кроме компьютерных сетей, построенных на основе проводных линий связи, существуют также т. н. беспроводные сети , в которых в качестве среды передачи информации используется радиоканал, инфракрасное излучение, лазер. Беспроводная сеть может быть применена тогда, когда у пользователей нет постоянного рабочего места, компьютер работает в изолированном помещении или в помещении, где прокладка кабеля запрещена (памятники архитектуры и истории).

Радиосети

Как следует из названия, средой передачи данных здесь служат электромагнитные волны (радиоволны). Для работы в радиосети к компьютеру необходимо подключить трансивер – приемопередающее устройство. В настоящее время существует множество видов радиосетей, различающихся уровнем помехозащищенности, скоростью передачи данных, протяженностью канала связи.

Первые радиосети обеспечивали весьма низкую скорость передачи информации, имели очень ограниченную дальность связи, т. е. не оправдывали себя. В настоящее же время беспроводные решения становятся все более популярными в связи с совершенствованием стандартов и аппаратных средств их поддержки.

Из нескольких стандартов компьютерных радиосетей наиболее популярным сейчас является стандарт IEEE 802.11 , имеющий версии a и b , различающиеся скоростью передачи информации по радиоканалу. В стандарте IEEE 802.11a она не превышает 54 Мбит/сек., а в IEEE 802.11b – 11 Мбит/сек .

Такая скорость конечно невелика, однако ее вполне достаточно для решения следующих задач:

· совместное использование периферийных устройств (принтеров, сканеров, дисководов CD-ROM и др.);

· передача рабочих файлов (документов, таблиц, графиков, диаграмм, фотографий и т. д.) от одного компьютера к другому;

· обеспечение общего доступа к архивам драйверов, дистрибутивам программ, справочной информации;

· обеспечение высокоскоростного доступа в сеть Internet (если сервер ЛВС имеет подключение к Internet по высокоскоростному каналу).

Оборудование беспроводных локальных сетей состоит из двух компонентов: адаптеров для подключения непосредственно персонального компьютера к ЛВС (рис. 4.1) и узлов доступа – устройств, устанавливающих связь между беспроводными адаптерами и проводной ЛВС.

Рис. 4.1. Адаптер радиосети Proxim 802.11a PC Cards

Как и любому другому способу объединения компьютеров в сеть, радиосетям присущи достоинства и недостатки.

Достоинства радиосетей по сравнению с проводными:

· отсутствие сетевых кабелей, свобода перемещения пользователя в пределах радиуса действия адаптера;

· отсутствие необходимости содержания и технического обслуживания каналов связи;

· простота установки и настройки адаптеров радиосети;

· незаменимость в случае необходимости быстрого развертывания сети или невозможности прокладки проводной сети (в зданиях, являющихся памятниками архитектуры, на выставках и презентациях и т. д.).

Недостатки радиосетей :

· малый радиус действия адаптеров радиосети;

· зависимость от электромагнитных помех;

· относительно низкая скорость передачи информации;

· сложность и высокая стоимость оборудования радиосетей.

Очевидно, что беспроводные устройства имеют серьезные недостатки, существенно ограничивающие область их применения. Тем не менее, обзоры в сети Internet, вопросы пользователей и дискуссии в конференциях Internet и Fidonet говорят об увеличении интереса к беспроводным технологиям соединения компьютеров в сети и о доступности данного оборудования для обычного пользователя ПК.

Инфракрасные беспроводные сети

В таких сетях для передачи информации используют инфракрасное (ИК) излучение. Инфракрасные сети не бывают слишком протяженными, т. к. помехи вносят осветительные лампы накаливания, солнечные лучи и многие другие источники света. Инфракрасным каналом можно соединить между собой, например, настольный компьютер (или сервер) и мобильный компьютер. Соединяемые ИК-каналом устройства должны находиться рядом друг с другом, т. е. в одном помещении на расстоянии не более 30 м и желательно в прямой видимости. Скорость передачи информации по ИК-каналу достигает 10 Мбит/сек.

Беспроводные сети с использованием лазеров

Лазерная технология весьма похожа на инфракрасную. В частности, она требует наличия прямой видимости между устройствами, объединяемыми в сеть. Однако лазерный канал передачи данных более защищен от воздействия помех за счет свойств, присущих лазерному излучению (постоянная длина волны излучения, малая степень рассеивания и т. д.).

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Под каналом связи подразумевается комплекс технических средств, а так же среда передачи сигнала позволяющие передавать информацию от отправителя к получателю и наоборот. Цифровые каналы связи позволяют передавать любые виды информации, в том числе: цифровые данные, видеоизображение, а так же организовывать голосовую связь. Различные решения, предлагаемые телекоммуникационными сервисами, включают в себя аренду каналов связи. Услуга по аренде каналов связи является весьма востребованной рынком, так как не всем организациям под силу иметь собственные каналы. Потоки передаваемой информации с каждым годом растут, и спрос на аренду каналов так же увеличивается. Арендованные каналы связи обеспечивают высокоскоростную и при этом очень надёжную передачу информации с использованием любых протоколов.

Компания ИТЕРАНЕТ предоставляет:

  • Объединение территориально-распределенных объектов в единое информационное пространство с помощью межофисных каналов связи.
  • Организация каналов связи на основе современных принципов передачи информации в различных физических средах:
  • Предоставление в аренду каналов связи.
  • Предоставление резервного канала связи в соответствии с корпоративным стандартом компании ИТЕРАНЕТ.

Компания ИТЕРАНЕТ имеет собственную волоконно-оптическую сеть на территории Москвы и Московской области. Сеть организована с использованием технологий ATM, Gigabit Ethernet, MPLS. Пропускная способность - 10 Гбит/с. Сеть имеет присоединение на узлах связи М9 и М10 к телекоммуникационным сетям других операторов связи.

Какие выгоды организации даёт обладание арендованным каналом связи?

Интернет-провайдеры и операторы сотовой связи при построении телефонной сети или сети интернет используют выделенные каналы для соединения «точка-точка». Каналы связи позволяют произвести соединение маршрутизирующего и коммутационного оборудования применяемого в локальных сетях. Операторы связи через выделенные каналы осуществляют соединение с другими операторами связи.

Коммерческие и государственные организации могут использовать для передачи данных любые виды протоколов и различные способы защиты информации. Это наиболее актуально именно для государственных организаций и ведомств. Большие коммерческие организации могут присоединяться к глобальным сетям передачи данных, в том числе к интернету. Можно напрямую подключаться к информационным ресурсам, находящимся в других городах и на значительном удалении. Корпорации, используя выделенные каналы, могут создавать корпоративные информационные сети. Так как связь осуществляется между двумя точками напрямую, без использования какого-либо коммутационного оборудования,(при аренде физической среды – например, аренда «тёмного» волокна или медной линии) можно обеспечить наивысшую степень защиты передаваемой информации.

Научные объединения, используя выделенные каналы, могут объединить вычислительные возможности сразу нескольких научных организаций. Они могут обмениваться большими объёмами научного трафика напрямую.

Выделенные каналы связи могут использоваться круглосуточно, при этом их пропускная способность гарантирована. При необходимости пропускную способность каналов можно оперативно нарастить.

Какие бывают каналы связи?

  • Волоконно-оптические линии связи или «ВОЛС». Здесь в качестве проводника сигнала используется специальное волокно, а сама информация передаётся с помощью модулированного света. Основными преимуществами данной технологии являются: широкополосность, малое затухание сигнала в линии, хорошая защищённость от помех и несанкционированного считывания данных, безопасность при эксплуатации, небольшой вес, размеры и стоимость, долгий срок службы (не менее четверти века). К недостаткам можно отнести довольно высокую стоимость операций по сварке отдельных участков волокон, а также оборудования, осуществляющего преобразование электрических сигналов в световые и обратные процедуры. С помощью ВОЛС можно обеспечить скорость передачи информации до 1,25 млрд. байт в секунду по одному оптическому волокну.
  • Радиорелейные каналы связи. Для их создания используют специальные станции, с помощью которых производится передача сигнала в радиодиапазоне частот. Такие ретрансляторы могут устанавливаться на расстоянии до 50 км друг от друга. Скорость передачи информации (при использовании технологии SDH) может быть обеспечена до 2,5 Гбит в секунду. Их основным преимуществом является возможность установки в самых сложных условиях рельефа местности. Это может понадобиться, например, в условиях современного мегаполиса, когда прокладка волоконно-оптической линии связи сопряжена с большими финансовыми затратами. Главный недостаток – невысокая защищённость от помех и несанкционированного доступа.
  • Лазерные атмосферные линии связи. Здесь в качестве передатчик сигнала используется лазер, изготовленный по полупроводниковой технологии. Основным недостатком в данном случае является зависимость от прозрачности среды, через которую проходит световой луч. Именно поэтому такие решения не рекомендуются на расстояниях между приёмником и передатчиком более 1,2 километра С другой стороны, эта технология достаточно экономична. Соответствующее оборудование можно быстро установить и с его помощью получить возможность передачи информации на скорости до 155 Мбит в секунду
  • Спутниковые линии связи. В этой технологии в качестве ретрансляторов используются искусственные спутники нашей планеты. Различные внешние воздействия, например промышленные помехи или погодные условия значительно снижают помехозащищённость связного тракта. Здесь конкретная скорость передачи информации будет зависеть от условий, которые предлагает определённый собственник спутника, или соответствующий оператор (сегодня – до 45 Мбит в секунду). Отметим также и то, что при использовании спутниковой технологии необходимо учитывать задержку передачи сигнала, что связано с большой длиной линии связи.
  • Линии связи, организованные с использованием WiFi и WiMAX. Эти технологии относятся к беспроводным. Передача сигнала осуществляется с применением специальных ретрансляторов, поэтому и качество будет зависеть от того, насколько хороша насыщенность оборудованием определённой территории. При этом скорость передачи может быть достаточно высокой, но она снижается при одновременной работе большого количества пользователей с данным каналом. WiFi великолепно подходит для организации сетей в офисах, но, как и иные беспроводные технологии, он сравнительно слабо защищён от различных внешних помех и несанкционированного доступа.
  • Чтобы использовать наиболее эффективно все возможности современных линий связи следует обращаться к квалифицированным специалистам. Они помогут модернизировать имеющееся оборудование, порекомендуют лучшее решение для каждого конкретного случая. Это позволит оптимизировать затраты, но при этом получить необходимые характеристики системы приёма и передачи информации.