EntradaXXXIII. Equipos de comunicacion
Conferencia número 8
Características de los canales de información
El canal de información también se puede caracterizar por tres parámetros correspondientes: el tiempo de uso del canal t a, ancho de banda de frecuencias pasadas por el canalF k, y gama dinámica canalre kcaracterizando su capacidad de transmitir niveles diferentes señal.
el valor es capacidad canal.
La transmisión de señales sin distorsiones solo es posible con la condición de que el volumen de la señal "encaje" en la capacitancia del canal.
En consecuencia, la condición general para hacer coincidir una señal con un canal de transmisión de información está determinada por la relación
Sin embargo, la relación expresa una condición necesaria pero insuficiente para hacer coincidir la señal con el canal. Una condición suficiente es el acuerdo sobre todos los parámetros:
Para un canal de información, se utilizan los siguientes términos: velocidad de entrada de información, velocidad de transferencia de información y ancho de banda del canal.
Bajo la velocidad de entrada de información (flujo de información) I ( X ) comprender la cantidad promedio de información ingresada desde la fuente de los mensajes al canal de información por unidad de tiempo. Esta característica de la fuente del mensaje está determinada únicamente por las propiedades estadísticas de los mensajes.
Tasa de transferencia de información I ( Z , Y ) - la cantidad media de información transmitida por el canal por unidad de tiempo. Depende de las propiedades estadísticas de la señal transmitida y de las propiedades del canal.
Rendimiento C - la tasa de transferencia de información más alta teóricamente alcanzable para un canal dado. Esta es una respuesta de canal y es independiente de las estadísticas de la señal.
El ancho de banda del canal de información está determinado por dos parámetros: profundidad de bits y frecuencia. Es proporcional a su producto.
Profundidad de bits es la cantidad máxima de información que se puede colocar simultáneamente en el canal.
Frecuencia muestra cuántas veces se puede colocar información en el canal durante una unidad de tiempo.
La profundidad de bits del canal de correo es enorme. Entonces, enviando por correo, por ejemplo, un disco láser, puede colocar simultáneamente más de 600 MB de información en el canal. Al mismo tiempo, la frecuencia del canal de correo es muy baja: la incautación de correo de las cajas se produce no más de cinco veces al día.
El canal telefónico de información es de un bit: al mismo tiempo, se puede enviar uno (corriente, impulso) o cero a través del cable telefónico. La frecuencia de este canal puede alcanzar decenas y cientos de miles de ciclos por segundo. Esta propiedad red telefonica le permite usarlo para la comunicación entre computadoras.
Con el objetivo de lo más uso efectivo canal de información, es necesario tomar medidas para garantizar que la tasa de transferencia de información sea lo más cercana posible a banda ancha canal. Al mismo tiempo, la velocidad de entrada de información no debe exceder el ancho de banda del canal, de lo contrario, no toda la información se transmitirá por el canal.
Esta es la principal condición para reconciliar dinámicamente la fuente del mensaje y el canal de información.
Uno de los principales problemas en la teoría de la transmisión de información es determinar la dependencia de la tasa de transmisión de información y el ancho de banda de los parámetros del canal y las características de las señales y la interferencia. Estas preguntas fueron investigadas en profundidad por primera vez por K. Shannon.
1. Métodos para aumentar la inmunidad al ruido.
La base de todos los métodos para aumentar la inmunidad al ruido de los sistemas de información es el uso de ciertas diferencias entre una señal útil y una interferencia. Por tanto, para combatir las interferencias se requiere información a priori sobre las propiedades de la interferencia y de la señal.
Actualmente, se conocen un gran número de formas de mejorar la inmunidad al ruido de los sistemas. Es conveniente dividir estos métodos en dos grupos.
Igrupo - basado en la elección del método de transmisión del mensaje.
Yogrupo - asociado con la construcción de receptores inmunes al ruido.
Una forma simple y aplicada de aumentar la inmunidad al ruido es aumento de la relación señal/ruido aumentando la potencia del transmisor. Pero este método puede no ser económicamente viable, ya que está asociado con un aumento significativo en la complejidad y el costo del equipo. Además, un aumento en la potencia de transmisión va acompañado de un aumento en el efecto de interferencia de este canal sobre otros.
Una forma importante de mejorar la inmunidad al ruido de transmisión señales continuas es un elección racional del tipo de modulación señales Al utilizar los tipos de modulación que proporcionan una expansión significativa del ancho de banda de la señal, es posible lograr un aumento significativo en la inmunidad al ruido de la transmisión.
Una forma radical de mejorar la inmunidad al ruido de transmisión señales discretas es el uso códigos especiales antiinterferencias ... En este caso, hay dos formas de aumentar la inmunidad al ruido de los códigos:
1. Selección de tales métodos de transmisión que proporcionen una menor probabilidad de distorsión del código;
2. Aumento de las propiedades correctoras de las combinaciones de códigos. Esta forma está asociada con el uso de códigos para detectar y eliminar distorsiones en las combinaciones de códigos. Este método de codificación está asociado con la introducción de símbolos redundantes adicionales en el código, lo que va acompañado de un aumento del tiempo de transmisión o de la frecuencia de transmisión de los símbolos del código.
También se puede lograr un aumento en la inmunidad al ruido de transmisión repitiendo la transmisión del mismo mensaje. En el lado receptor se comparan los mensajes recibidos y se aceptan como verdaderos aquellos que tienen mayor número de coincidencias. Para eliminar la incertidumbre en el procesamiento de la información recibida y asegurar la selección por el criterio de la mayoría, el mensaje debe repetirse al menos tres veces... Este método de aumentar la inmunidad al ruido está asociado con un aumento en el tiempo de transmisión.
Los sistemas con repetición de la transmisión de información discreta se dividen en sistemas con suma de grupos, en los que la comparación se realiza mediante combinaciones de códigos, y en sistemas con suma símbolo por símbolo, en los que la comparación se realiza mediante símbolos de combinaciones de códigos. . Una verificación de carácter por carácter es más eficiente que una verificación de grupo.
Un tipo de sistemas en los que se consigue un aumento de la inmunidad al ruido aumentando el tiempo de transmisión es un sistema de bucle cerrado. En presencia de distorsiones en los mensajes transmitidos, la información que llega por el canal inverso proporciona una repetición de la transmisión. La presencia de un canal de retorno conduce a la complicación del sistema. Sin embargo, a diferencia de los sistemas con repetición de transmisión, en los sistemas con retroalimentación, la repetición de transmisión ocurrirá solo si se detectan distorsiones en la señal transmitida, es decir, la redundancia general es menor.
Recepción inmune a interferencias consiste en el uso de redundancia, así como información a priori sobre señales e interferencias para resolver de forma óptima el problema de la recepción: detectando una señal, distinguiendo señales o recuperando mensajes. En la actualidad, el aparato de la teoría de decisiones estadísticas es ampliamente utilizado para la síntesis de receptores óptimos.
Los errores del receptor disminuyen al aumentar la relación señal/ruido en la entrada del receptor. En este sentido, a menudo se realiza un procesamiento previo de la señal recibida para aumentar la relación entre el componente útil y la interferencia. Dichos métodos de preprocesamiento de señales incluyen el método SHOW (una combinación de un amplificador de banda ancha, un limitador y un amplificador de banda estrecha), selección de la duración de la señal, método de compensación de interferencias, método de filtrado, método de correlación, método de acumulación, etc.
2. Medios técnicos modernos de intercambio de datos y equipos de formación de canales.
El receptor puede ser una computadora, terminal o algún dispositivo digital.
Para asegurar la transferencia de información de una computadora a una comunicación
Puede ser un archivo de base de datos, una tabla, una respuesta de consulta, un texto o una imagen.
Se utilizan varios tipos de canales de comunicación para transmitir mensajes en redes informáticas. Los más comunes son los canales telefónicos dedicados y los canales especiales para transmitir información digital. También se utilizan canales de radio y canales. comunicaciones satelitales.
Las LAN se destacan en este sentido, donde se utilizan cables de par trenzado, cables coaxiales y cables de fibra óptica como medio de transmisión.
Para garantizar la transferencia de información desde la computadora al entorno de comunicación, es necesario coordinar las señales de la interfaz interna de la computadora con los parámetros de las señales transmitidas a través de los canales de comunicación. En este caso, se debe realizar tanto la coincidencia física (forma, amplitud y duración de la señal) como la coincidencia de código.
Los dispositivos técnicos que realizan las funciones de interfaz de una computadora con canales de comunicación se denominan adaptadores o adaptadores de red... Un adaptador para proporcionar interfaz con una computadora de un canal de comunicación. Además de los adaptadores de un solo canal, también se utilizan dispositivos multicanal: multiplexores de transmisión de datos o simplemente multiplexores
Multiplexor de transmisión de datos - un dispositivo para interconectar una computadora con varios canales de comunicación.
Los multiplexores de transmisión de datos se utilizaron en sistemas de teleprocesamiento, el primer paso hacia la creación Red de computadoras... En el futuro, cuando las redes con una configuración compleja y con gran cantidad Los sistemas de suscriptores para la implementación de funciones de interfaz comenzaron a utilizar procesadores de comunicación especiales.
Como se mencionó anteriormente, para transmitir información digital a través de un canal de comunicación, es necesario convertir el flujo de bits en canales analógicos y, al recibir información del canal de comunicación a la computadora, realizar la acción opuesta: convertir las señales analógicas en un flujo de bits. que la computadora puede procesar. Tales transformaciones son realizadas por un dispositivo especial: módem.
Módem- un dispositivo que realiza la modulación y demodulación de señales de información cuando se transmiten desde una computadora a un canal de comunicación y cuando se reciben en una computadora desde un canal de comunicación.
El componente más caro de una red informática es el canal de comunicación. Por lo tanto, al construir una serie de redes informáticas, intentan ahorrar en los canales de comunicación al cambiar varios canales de comunicación internos a uno externo. Para realizar funciones de conmutación, se utilizan dispositivos especiales: centros.
concentrador- un dispositivo que cambia varios canales de comunicación de una manera división de frecuencia.
En una LAN, donde el medio físico de transmisión es un cable de longitud limitada, se utilizan dispositivos especiales para aumentar la longitud de la red: repetidores.
Reloj de repetición- un dispositivo que asegura la conservación de la forma y amplitud de la señal al transmitirla a una distancia superior a la prevista por este tipo de medio físico de transmisión.
Hay repetidores locales y remotos. Local los repetidores le permiten conectar fragmentos de redes ubicadas a una distancia de hasta 50 m, y remoto- hasta 2000 m.
Trabajo independiente : págs. 646–651, 720–722, págs. 67–79, 542–544, –651, págs. 48–58; págs. 408-431
Repetidor (repetidor) – transmite señales eléctricas de una sección del cable a otra, preamplificándolas y restaurando su forma. Se utiliza en redes locales para aumentar su longitud. en terminología OSI funciones a nivel físico.
Interruptores - repetidores multipuerto que leen la dirección de destino de cada paquete entrante y lo transmiten solo a través del puerto que está conectado a la computadora receptora. puede funcionar en diferentes capas OSI. (otra version - canal nivel)
concentrador (hub) es un dispositivo multipuerto para amplificar señales durante la transmisión de datos. Se utiliza para agregar estaciones de trabajo a la red o para aumentar la distancia entre el servidor y la estación de trabajo (el ancho de banda total de los canales de entrada es mayor que el ancho de banda del canal de salida). Funciona como un interruptor, pero además puede amplificar la señal.
multiplexor (dispositivo o programa): le permite transmitir varias señales diferentes simultáneamente a través de una línea de comunicación.
Puerta - transfiere datos entre redes o programas de aplicación usando diferentes protocolos (métodos de codificación, entornos físicos para la transferencia de datos), por ejemplo, conectando una red local a una red global. Funciones en aplicado nivel.
Puente - conecta dos redes con los mismos protocolos, amplifica la señal y pasa solo aquellas señales que están dirigidas a la computadora en el otro lado del puente. otra edicion : una computadora con dos tarjetas de red para conectar redes.
enrutador - (conecta diferentes LAN, como un puente, pasa solo la información que está destinada al segmento con el que está conectado). Encargado de elegir una ruta para transmitir paquetes entre nodos. La selección de rutas se basa en: - protocolo de enrutamiento que contiene información sobre la topología de la red;
- un algoritmo de enrutamiento especial.
Funciones en red capa OSI.
preguntas poco claras :
Un dispositivo de interfaz de computadora con varios canales de comunicación se llama:
- concentrador / repetidor / multiplexor / módem
Un dispositivo que conmuta varios canales de comunicación se llama:
- multiplexor de transmisión de datos / concentrador / repetidor / módem
Conceptos básicos de criptografía
Trabajo independiente : págs. 695-699
Criptografía (cifrado) - codificar los datos enviados a la red para que solo las partes involucradas en una operación particular puedan leerlos. La fiabilidad de la protección depende del algoritmo de cifrado y de la longitud de la clave en bits.
método de cifrado - un algoritmo que describe el orden de conversión del mensaje original en el resultante. Ejemplo ... Método juegos de azar - reemplazar letras con notas de acuerdo con un cierto algoritmo.
Clave de encriptación - un conjunto de parámetros necesarios para aplicar el método. Otra revisión: - una secuencia de caracteres almacenada en un disco duro o extraíble.
clave estática - no cambia cuando se trabaja con diferentes mensajes.
clave dinámica - cambios para cada mensaje.
Tipos de métodos de encriptación .
– Simétrico : Se utiliza la misma clave para el cifrado y el descifrado. Inconveniente en el comercio electrónico, ya que el vendedor y el comprador deben tener diferentes derechos de acceso a la información. El vendedor envía los mismos catálogos a todos los compradores, pero los compradores le devuelven información confidencial de la tarjeta de crédito, y los pedidos y los pagos no se pueden mezclar para diferentes compradores.
– Asimétrico (asimétrico ): se basan en técnicas matemáticas especiales que crean un par de claves para que lo que se cifra con una clave solo se pueda descifrar con otra, y viceversa. Una de las claves se llama abierto , cualquiera puede conseguirlo. El desarrollador de la clave se queda con la segunda clave, se llama cerrado (secreto) .
pedidos, contratos cifrada con la clave pública, pero solo puede ser leída por el propietario de la clave privada. Si un cliente recibió un archivo cuya clave no coincide, entonces su empresa no lo envió.
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Topología Sistema de relaciones entre componentes Redes de Windows... Aplicado a la replicación Directorio Activo, la topología se reduce a un conjunto de conexiones que utilizan los controladores de dominio para comunicarse entre sí.
(1) Las redes informáticas realizan el procesamiento de la información М204, М205
paralelo
local
● distribuido
bidireccional
(1) La URL de una página web para ser vista en un navegador comienza con:
COMBINACIÓN LAN
Razones para la fusión de LAN
Con el tiempo, un sistema LAN creado en una cierta etapa de desarrollo deja de satisfacer las necesidades de todos los usuarios y luego surge el problema de expandirlo. funcionalidad... Puede ser necesario unificar dentro de la empresa varias LAN que han aparecido en sus distintos departamentos y sucursales en diferente tiempo, al menos para organizar el intercambio de datos con otros sistemas. El problema de expandir la configuración de la red se puede resolver tanto dentro de un espacio limitado como con acceso al entorno externo.
El deseo de obtener acceso a ciertos recursos de información puede requerir una conexión LAN a redes de nivel superior.
en el mismo versión sencilla La interconexión LAN es necesaria para expandir la red en su conjunto, pero las capacidades técnicas de la red existente se han agotado, los nuevos suscriptores no pueden conectarse a ella. Solo puede crear otra LAN y combinarla con una existente usando uno de los siguientes métodos.
Métodos de conexión LAN
Puente. La forma más sencilla de conectar una LAN es combinar las mismas redes en un espacio limitado. El medio de transmisión física impone restricciones de longitud cable de red... Dentro de la longitud permitida, se construye un segmento de red: un segmento de red. Para combinar segmentos de red, utilice puentes
Puente- un dispositivo que conecta dos redes utilizando los mismos métodos de transmisión de datos.
Las redes que están conectadas por el puente deben tener las mismas capas de red del modelo de interacción de sistemas abiertos, las capas inferiores pueden tener algunas diferencias.
para la red Computadoras personales puente: una computadora separada con software especial y hardware adicional. El puente puede conectar redes de diferentes topologías, pero funcionando bajo el control del mismo tipo de sistemas operativos de red.
Los puentes pueden ser locales o remotos.
Local Los puentes conectan redes ubicadas en un área limitada dentro de un sistema existente.
Eliminado Los puentes conectan redes geográficamente dispersas utilizando canales de comunicación externos y módems.
Los puentes locales, a su vez, se dividen en internos y externos.
Interno los puentes generalmente se ubican en una de las computadoras de una red determinada y combinan la función de un puente con la función de una computadora suscriptora. La expansión de funciones se lleva a cabo mediante la instalación de una tarjeta de red adicional.
Externo Los puentes prevén el uso de una computadora separada con un software especial para realizar sus funciones.
Enrutador (enrutador). Una configuración de red compleja, que es una conexión de varias redes, requiere un dispositivo especial. La tarea de este dispositivo es enviar un mensaje al destinatario en la red deseada. Tal dispositivo se llama m enrutador
Un enrutador, o enrutador, es un dispositivo que conecta redes diferentes tipos, pero utilizando el mismo sistema operativo.
El router realiza sus funciones a nivel de red, por lo que depende de los protocolos de comunicación, pero no depende del tipo de red. Usando dos direcciones: la dirección de la red y la dirección del host, el enrutador selecciona de manera única una estación específica en la red.
Ejemplo 6.7. Es necesario establecer una conexión con un suscriptor de la red telefónica ubicado en otra ciudad. Primero, se marca la dirección de la red telefónica de esta ciudad: el código de área. Entonces - la dirección de host de esta red - número de teléfono abonado. Funciones del enrutador es realizado por el equipo PBX.
El enrutador también puede elegir la mejor ruta para transmitir un mensaje a un suscriptor de la red, filtra la información que pasa a través de él y envía solo la información que está dirigida a una de las redes.
Además, el enrutador proporciona equilibrio de carga en la red al redirigir los flujos de mensajes a través de canales de comunicación gratuitos.
Puerta. Para combinar una LAN, completamente diferentes tipos operando de acuerdo con protocolos significativamente diferentes, se proporcionan "dispositivos especiales - puertas de enlace
Gateway: un dispositivo que le permite organizar el intercambio de datos entre dos redes utilizando diferentes protocolos de comunicación.
La puerta de enlace realiza sus funciones en los niveles por encima de la red. No depende del medio de transmisión utilizado, sino de los protocolos de comunicación utilizados. Por lo general, una puerta de enlace convierte entre los dos protocolos.
Con las puertas de enlace, puede conectar una red de área local a la computadora host, así como conectar una red de área local a la global.
Ejemplo 6.8. Es necesario unir redes locales ubicadas en diferentes ciudades. Esta tarea se puede resolver utilizando una red global de transmisión de datos. Tal red es una red de conmutación de paquetes basada en el protocolo X.25. La puerta de enlace conecta la red de área local a la red X.25. La puerta de enlace realiza las conversiones de protocolo requeridas y permite la comunicación entre redes.
Los puentes, los enrutadores e incluso las puertas de enlace se fabrican estructuralmente en forma de tarjetas que se instalan en las computadoras. Pueden realizar sus funciones tanto en el modo de separación completa de funciones como en el modo de combinarlas con las funciones de una estación de trabajo de una red informática.
(1) Una computadora que tiene 2 tarjetas de red y está diseñada para conectar redes se llama:
enrutador
Amplificador
Cambiar
(1) Un dispositivo que cambia varios canales de comunicación en uno solo por división de frecuencia se llama...
reloj de repetición
● centro
multiplexor de datos
IMPLEMENTACIÓN HARDWARE DE TRANSMISIÓN DE DATOS
Métodos para transmitir información digital.
Los datos digitales en el conductor se transmiten cambiando el voltaje actual: sin voltaje - "O", hay voltaje - "1". Hay dos formas de transmitir información a través de un medio de transmisión físico: digital y analógica.
Notas: 1. Si todos los suscriptores de una red informática transmiten datos a través de un canal con la misma frecuencia, dicho canal se llama Banda estrecha(pasa una frecuencia).
2. Si cada suscriptor opera en su propia frecuencia en un canal, dicho canal se llama banda ancha(pasa muchas frecuencias). El uso de canales de banda ancha le permite ahorrar en su número, pero complica el proceso de gestión del intercambio de datos.
En digital o transmisión de banda estrecha(Figura 6.10) los datos se transmiten en su forma natural en una sola frecuencia. El método de banda estrecha le permite transmitir solo información digital, proporciona a cada este momento tiempo, la posibilidad de utilizar el medio de transmisión solo por dos usuarios y permite el funcionamiento normal solo a una distancia limitada (la longitud de la línea de comunicación no supera los 1000 m). Al mismo tiempo, el método de transmisión de banda estrecha proporciona una alta tasa de intercambio de datos, hasta 10 Mbit / s, y le permite crear redes informáticas fácilmente configurables. La gran mayoría de las redes de área local utilizan transmisión de banda estrecha.
Arroz. 6.10. Método de transmisión digital
Cosa análoga el método de transmisión de datos digitales (Fig. 6.11) proporciona transmisión de banda ancha debido al uso de señales de diferentes frecuencias portadoras en un canal.
En manera analogica transmisión, los parámetros de la señal de frecuencia portadora se controlan para la transmisión por el canal de comunicación de datos digitales.
La señal portadora es una forma de onda armónica descrita por la ecuación: "
A r = A r max sen (atf + 9 0),
donde Xmax es la amplitud de vibración; co - frecuencia de vibración; t- hora; ф 0 - la fase inicial de oscilaciones.
Puede transmitir datos digitales a través de un canal analógico controlando uno de los parámetros de la señal de frecuencia portadora: amplitud, frecuencia o fase. Dado que es necesario transmitir datos en forma binaria (una secuencia de unos y ceros), se pueden proponer los siguientes métodos de control (modulación): amplitud, frecuencia, fase.
La forma más fácil de entender el principio es amplitud modulación: "O" - sin señal, es decir sin fluctuaciones de frecuencia portadora; "1" - la presencia de una señal, es decir la presencia de oscilaciones de frecuencia portadora. Hay fluctuaciones - uno, sin fluctuaciones - cero (Fig. 6.11 a).
Frecuencia la modulación implica la transmisión de señales 0 y 1 a diferentes frecuencias. Cuando pasa de 0 a 1 y de 1 a 0, la señal portadora cambia (figura 6.116).
Lo más difícil de entender es fase modulación. Su esencia es que durante la transición de 0 a 1 y de 1 a 0, la fase de las oscilaciones cambia, es decir su dirección (fig. 6.11 v).
En redes de un alto nivel de la jerarquía - global y regional, también se utiliza transmisión de banda ancha, que prevé la operación para cada suscriptor en su propia frecuencia dentro de un canal. Esto asegura la interacción de una gran cantidad de suscriptores a una alta tasa de transferencia de datos.
La transmisión de banda ancha permite combinar en un solo canal la transmisión de datos digitales, imagen y sonido, lo cual es un requisito necesario sistemas modernos multimedia.
Ejemplo 6.5. Un canal analógico típico es un canal telefónico. Cuando el suscriptor levanta el teléfono, escucha un uniforme. señal de sonido- esta es la señal de frecuencia portadora. Dado que se encuentra en el rango de frecuencia de audio, se denomina señal de tono. Para transmitir voz a través de un canal telefónico, es necesario controlar la señal portadora, modularla. Los sonidos percibidos por el micrófono se convierten en señales eléctricas y éstas, a su vez, modulan la señal portadora. Al transmitir información digital, el control se realiza mediante bytes de información, una secuencia de unos y ceros.
Hardware
Para garantizar la transferencia de información desde la computadora al entorno de comunicación, es necesario coordinar las señales de la interfaz interna de la computadora con los parámetros de las señales transmitidas a través de los canales de comunicación. En este caso, se debe realizar tanto la coincidencia física (forma, amplitud y duración de la señal) como la coincidencia de código.
Los dispositivos técnicos que realizan las funciones de interfaz de una computadora con canales de comunicación se denominan adaptadores o adaptadores de red. Un adaptador proporciona interfaz con una computadora de un canal de comunicación.
Arroz. 6.11. Métodos para transmitir información digital utilizando una señal analógica: a- Amplitud modulada; B- frecuencia; v- fase
Excepto adaptadores de un solo canal También se utilizan dispositivos multicanal - multiplexores de transmisión de datos o simplemente multiplexores
Multiplexor de transmisión de datos- un dispositivo para interconectar una computadora con varios canales de comunicación.
Los multiplexores de transmisión de datos se utilizaron en sistemas de teleprocesamiento, el primer paso hacia la creación de redes informáticas. Más tarde, cuando aparecieron redes con una configuración compleja y con una gran cantidad de sistemas de suscriptores, comenzaron a usarse procesadores de comunicación especiales para implementar funciones de interfaz.
Como se mencionó anteriormente, para transmitir información digital a través de un canal de comunicación, es necesario convertir el flujo de bits en señales analógicas y, al recibir información del canal de comunicación a la computadora, realizar la acción opuesta: convertir las señales analógicas en un flujo de bits. que la computadora puede procesar. Tales transformaciones son realizadas por un dispositivo especial: mod comer.
Módem- un dispositivo que realiza la modulación y demodulación de señales de información cuando se transmiten desde una computadora a un canal de comunicación y cuando se reciben en una computadora desde un canal de comunicación.
El componente más caro de una red informática es el canal de comunicación. Por lo tanto, al construir una serie de redes informáticas, intentan ahorrar en los canales de comunicación al cambiar varios canales de comunicación internos a uno externo. Para realizar funciones de conmutación, se utilizan dispositivos especiales: centros
concentrador- un dispositivo que cambia varios canales de comunicación en uno por medio de división de frecuencia.
En una LAN, donde el medio físico de transmisión es un cable de longitud limitada, se utilizan dispositivos especiales para aumentar la longitud de la red: repetidores
Reloj de repetición- un dispositivo que asegura la conservación de la forma y amplitud de la señal cuando se transmite a una distancia superior a la prevista por este tipo de medio físico de transmisión.
Hay repetidores locales y remotos. Local los repetidores le permiten conectar fragmentos de red ubicados a una distancia de hasta 50 m, y remoto- hasta 2000 m.
Características de la red de comunicación
Las siguientes características se pueden utilizar para evaluar la calidad de una red de comunicación:
■ velocidad de transmisión de datos por el canal de comunicación;
■ ancho de banda del canal de comunicación;
■ fiabilidad de la transferencia de información;
■ confiabilidad del canal de comunicación y módems.
Tasa de baudios sobre un canal de comunicación se mide por el número de bits de información transmitidos por unidad de tiempo - un segundo.
¡Recordar! La unidad de medida para la tasa de transferencia de datos es bits por segundo.
Nota. Una unidad de medida comúnmente utilizada para la velocidad es el baudio. Baud es el número de cambios en el estado del medio de transmisión por segundo. Entonces cómo cada cambio de estado puede corresponder a varios bits de datos, entonces verdadero velocidad en pedacitos por segundo puede exceder la tasa de baudios.
La tasa de transferencia de datos depende del tipo y la calidad del canal de comunicación, el tipo de módems utilizados y el método de sincronización adoptado.
Entonces, para módems asíncronos y un canal de comunicación telefónica, el rango de velocidad es 300 - 9600 bit / s, y para módems síncronos - 1200 - 19200 bit / s.
Para los usuarios de redes informáticas, lo que importa no son los bits por segundo abstractos, sino la información, cuya unidad de medida son los bytes o caracteres. Por lo tanto, una característica de canal más conveniente es su rendimiento, que se estima por la cantidad de caracteres transmitidos por el canal por unidad de tiempo: un segundo. En este caso, todos los símbolos de servicio se incluyen en el mensaje. El ancho de banda teórico está determinado por la tasa de transferencia de datos. El rendimiento real depende de una serie de factores, incluido el método de transmisión, la calidad del canal de comunicación y las condiciones de su funcionamiento y la estructura de los mensajes.
¡Recordar! La unidad de medida del rendimiento del canal de comunicación es un carácter por segundo.
Una característica esencial del sistema de comunicación de cualquier red es credibilidad información transmitida. Dado que, sobre la base del procesamiento de la información sobre el estado del objeto de control, se toman decisiones sobre un curso particular del proceso, entonces el destino del objeto puede depender en última instancia de la confiabilidad de la información. La fidelidad de la transmisión de información se evalúa como la relación entre el número de caracteres transmitidos erróneamente y el número total de caracteres transmitidos. Tanto el hardware como el canal de comunicación deben proporcionar el nivel de confianza requerido. No es práctico utilizar equipos costosos si el canal de comunicación no cumple con los requisitos necesarios con respecto al nivel de confiabilidad. *
¡Recordar! Unidad de validez: número de errores por signo - errores/signo.
Para redes informáticas, este indicador debe estar en el rango de 10 -6 - 10 ~ 7 errores / signo, es decir. se permite un error por millón de caracteres transmitidos o diez millones de caracteres transmitidos.
Por fin, fiabilidad un sistema de comunicación está determinado por la fracción de tiempo de actividad en el tiempo de funcionamiento total o por el tiempo de actividad promedio. La segunda característica le permite evaluar de manera más efectiva la confiabilidad del sistema.
¡Recordar! Unidad de confiabilidad: MTBF - hora.
Para las redes informáticas, el MTBF debe ser lo suficientemente grande y ser de al menos varios miles de horas.
226 CAPÍTULO 6. REDES INFORMÁTICAS
6.3. REDES INFORMÁTICAS LOCALES
Características de la organización de una LAN.
Topologías típicas de LAN y métodos de acceso
Vinculación LAN
CARACTERÍSTICAS DE UNA ORGANIZACIÓN LAN
Grupos funcionales de dispositivos en la red
El objetivo principal de cualquier red informática es proporcionar información y recursos informáticos a los usuarios conectados a ella.
Desde este punto de vista, una red de área local puede verse como una colección de servidores y estaciones de trabajo.
Servidor- una computadora conectada a la red y proporcionando su utilidad proveedores de determinados servicios.
Servidores puede llevar a cabo el almacenamiento de datos, la gestión de bases de datos, el procesamiento remoto de trabajos, trabajos de impresión y una serie de otras funciones, cuya necesidad puede surgir de los usuarios de la red. El servidor es la fuente de recursos de la red.
estación de trabajo- un ordenador personal conectado a la red a través del cual el usuario accede a sus recursos.
estación de trabajo funciones de red tanto en red como en modo local. Está equipado con su propio sistema operativo (MS DOS, Windows, etc.), proporciona al usuario todas las las herramientas necesarias para la resolución de problemas aplicados.
Se debe prestar especial atención a un tipo de servidor: el servidor de archivos. En la terminología común, se adopta un nombre abreviado para él: servidor de archivos.
El servidor de archivos almacena los datos de los usuarios de la red y les proporciona acceso a estos datos. Esta es una computadora de alta capacidad. memoria de acceso aleatorio, discos duros de alta capacidad y unidades de cinta opcionales (transmisores).
Se ejecuta bajo el control de un sistema operativo especial que proporciona acceso simultáneo de los usuarios de la red a los datos ubicados en él.
El servidor de archivos realiza las siguientes funciones: almacenamiento de datos, archivo de datos, sincronización de cambios de datos por diferentes usuarios, transferencia de datos.
Para muchas tareas, usar un solo servidor de archivos no es suficiente. Luego se pueden conectar varios servidores a la red. También es posible utilizar minicomputadoras como servidores de archivos.
Administrar la interacción de los dispositivos en la red
Sistemas de información basados en Red de computadoras, proporciona la solución a las siguientes tareas: almacenamiento de datos, procesamiento de datos, organización del acceso de los usuarios a los datos, transferencia de datos y resultados del procesamiento de datos a los usuarios.
En los sistemas de procesamiento centralizado, estas funciones eran realizadas por la computadora central (Mainframe, Host).
Las redes informáticas implementan el procesamiento de datos distribuidos. El procesamiento de datos en este caso se distribuye entre dos objetos: cliente y servidor.
Cliente- usuario de una tarea, estación de trabajo o red informática.
En el proceso de procesamiento de datos, el cliente puede realizar una solicitud al servidor para realizar procedimientos complejos, leer un archivo, buscar información en una base de datos, etc.
El servidor definido anteriormente cumple con la solicitud del cliente. Los resultados de la consulta se pasan al cliente. El servidor proporciona almacenamiento de datos públicos, organiza el acceso a estos datos y transfiere los datos al cliente.
El cliente procesa los datos recibidos y presenta los resultados del procesamiento en una forma conveniente para el usuario. En principio, el procesamiento de datos también se puede realizar en el servidor. Para tales sistemas, se adoptan los términos - sistemas Servidor de cliente o arquitectura Servidor de cliente.
La arquitectura cliente-servidor se puede utilizar tanto en redes de área local peer-to-peer como en una red con un servidor dedicado.
Red de igual a igual. En una red de este tipo, no existe un único centro de control para la interacción de las estaciones de trabajo y no existe un único dispositivo de almacenamiento. El sistema operativo de red se distribuye en todas las estaciones de trabajo. Cada estación en la red puede realizar las funciones tanto de un cliente como de un servidor. Puede atender solicitudes de otras estaciones de trabajo y enrutar sus solicitudes de servicio a la red.
Todos los dispositivos conectados a otras estaciones (discos, impresoras) están disponibles para el usuario de la red.
Ventajas de las redes peer-to-peer: bajo costo y alta confiabilidad.
Desventajas de las redes peer-to-peer:
■ dependencia de la eficiencia de la red en el número de estaciones;
■ la complejidad de la gestión de la red;
■ la complejidad de garantizar la protección de la información;
■ dificultades para actualizar y cambiar software estaciones Las más populares son las redes peer-to-peer basadas en red.
sistemas operativos LANtastic, NetWare Lite.
Red con dedicado servidor. En una red con un servidor dedicado, una de las computadoras realiza las funciones de almacenar datos destinados a ser utilizados por todas las estaciones de trabajo, administrar la interacción entre estaciones de trabajo y varias funciones de servicio.
Tal computadora se conoce comúnmente como un servidor de red. Tiene instalado un sistema operativo de red, todo compartido dispositivos externos - unidades de disco duro, impresoras y módems.
La comunicación entre estaciones de trabajo en una red generalmente se realiza a través de un servidor. La organización lógica de tal red puede ser representada por la topología estrella. El servidor actúa como un dispositivo central. En redes con control centralizado, es posible intercambiar información entre estaciones de trabajo, sin pasar por el servidor de archivos. Puede utilizar el software NetLink para hacer esto. Después de ejecutar el programa en dos estaciones de trabajo, puede transferir archivos del disco de una estación al disco de otra (similar a la operación de copiar archivos de un directorio a otro usando el programa Norton Commander).
Ventajas de una red con un servidor dedicado:
■ sistema de seguridad de la información fiable;
■ alto rendimiento;
■ sin restricciones en el número de estaciones de trabajo;
■ facilidad de gestión en comparación con las redes punto a punto. Desventajas de la red:
■ alto costo debido a la asignación de una computadora para el servidor;
■ la dependencia de la velocidad y confiabilidad de la red en el servidor;
■ menos flexibilidad en comparación con una red de igual a igual.
Las redes de servidores dedicados son las más comunes entre los usuarios de redes informáticas. Los sistemas operativos de red para dichas redes son LANServer (IBM), Windows NT Server versiones 3.51 y 4.0 y NetWare (Novell).
(1) Las redes de área local no se pueden conectar usando ... M232
esclusas, puentes
● concentradores, módems
servidores
enrutadores
(1) BBS es ... M745
navegador
programa intranet
● sistema de tablones de anuncios electrónicos en Internet
mantenedor del servidor de la organización
(1) Se está procesando el procesamiento cliente-servidor de datos. M227
paralelo
localizado
bidireccional
● distribuido
(1) El programa Bat permite...
cargar páginas web
● descargar y editar correo electrónico
archivar correo electrónico
(1) Uno de los motores de búsqueda en Internet es...
(1) Internet Explorer permite...
chatear en el protocolo IRC
● descargar páginas web por protocolo http y archivos en protocolo ftp
descargar grupos de noticias utilizando el protocolo NNTP
(1) El cable de teléfono es una opción ... M228
óptico - de alta frecuencia
fibra óptica
● par trenzado
(1) Usenet es utilizado por... M239
registro de usuarios en la red
● para mover noticias entre computadoras alrededor del mundo
procesamiento de información en la red
crear una estación de trabajo en la red
(1) Un grupo de discusión que forma parte de Usenet se llama... M239
grupo de servidores
grupo en la red
● por teleconferencia
(1) El flujo de mensajes en la red de datos se determina...
memoria de canal de mensaje
● tráfico
6.1. ENTORNO DE COMUNICACIÓN Y TRANSFERENCIA DE DATOS
Finalidad y clasificación de las redes informáticas.
Características del proceso de transferencia de datos
Implementación de hardware de transferencia de datos.
Enlaces de datos
PROPÓSITO Y CLASIFICACIÓN DE LAS REDES DE COMPUTADORAS
Procesamiento de datos distribuido
La producción moderna requiere altas velocidades de procesamiento de información, formas convenientes de almacenamiento y transmisión. También es necesario tener formas dinámicas de acceder a la información, formas de buscar datos en intervalos de tiempo específicos; implementar procesamiento de datos matemáticos y lógicos complejos. La gestión de grandes empresas y la gestión de la economía a nivel de país requieren la participación de equipos suficientemente grandes en este proceso. Dichos grupos pueden estar ubicados en diferentes partes de la ciudad, en diferentes regiones del país e incluso en diferentes países. Para resolver problemas de gestión que aseguren la implementación de la estrategia económica, la rapidez y conveniencia del intercambio de información, así como la posibilidad de una estrecha interacción de todos los involucrados en el proceso de toma de decisiones de gestión, se vuelven importantes y relevantes.
En la era del uso centralizado de computadoras con procesamiento por lotes de información, los usuarios de computadoras preferían comprar computadoras en las que podían resolver casi todas las clases de problemas. Sin embargo, la complejidad de las tareas a resolver es inversamente proporcional a su número, y esto llevó a un uso ineficaz de poder computacional Computadora a costos significativos de material. No se puede dejar de tener en cuenta el hecho de que el acceso a los recursos informáticos se vio obstaculizado debido a la política existente de centralizar los recursos informáticos en un solo lugar.
Principio centralizado el procesamiento de datos (Fig. 6.1) no cumplió con los altos requisitos de confiabilidad del proceso de procesamiento, impidió el desarrollo de sistemas y no pudo proporcionar los parámetros de tiempo necesarios para el procesamiento interactivo de datos en modo multiusuario. Una falla a corto plazo de la computadora central tuvo consecuencias fatales para el sistema en su conjunto, ya que fue necesario duplicar las funciones de la computadora central, lo que aumentó significativamente el costo de crear y operar sistemas de procesamiento de datos.
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Arroz. 6.2. Sistema de procesamiento de datos distribuido
La aparición de las pequeñas computadoras, las microcomputadoras y, finalmente, las computadoras personales requirió un nuevo enfoque para organizar los sistemas de procesamiento de datos, para crear nuevos tecnologías de la información... Existía un requisito lógicamente justificado para la transición del uso de computadoras separadas en sistemas centralizados de procesamiento de datos. a distribuido procesamiento de datos (Fig. 6.2).
Procesamiento de datos distribuido- procesamiento de datos realizado en computadoras independientes pero interconectadas que representan un sistema distribuido.
Para implementar el procesamiento de datos distribuidos, asociaciones multimáquina, cuya estructura se está desarrollando en una de las siguientes direcciones:
■ sistemas informáticos multimáquina (MCC);
■ redes informáticas (informáticas).
Complejo informático multimáquina- un grupo de computadoras instaladas una al lado de la otra, unidas con la ayuda de medios especiales de interfaz y que realizan conjuntamente un solo proceso de información y computación.
Nota .. Bajoproceso se entiende como una cierta secuencia de acciones para resolver un problema, determinada por el programa.
Los sistemas informáticos multimáquina pueden ser:
local siempre que las computadoras estén instaladas en una habitación, que no requieren equipos especiales y canales de comunicación para la interconexión; remoto, si algunas computadoras del complejo están instaladas a una distancia considerable de la computadora central y se utilizan canales de comunicación telefónica para la transmisión de datos.
Ejemplo 6.1. Está conectado a una computadora tipo mainframe que proporciona procesamiento por lotes de información utilizando un dispositivo de interfaz de mini computadora. Ambas computadoras están ubicadas en la misma sala de computadoras. La minicomputadora proporciona preparación y preprocesamiento de datos, que luego se utilizan para resolver problemas complejos en el mainframe. Este es un complejo local de múltiples máquinas.
Ejemplo 6.2. Tres computadoras se combinan en un complejo para la distribución de tareas que vienen para su procesamiento. Uno de ellos realiza una función de despacho y distribuye tareas dependiendo del empleo de una de las otras dos computadoras de procesamiento. Este es un complejo local de múltiples máquinas.
Ejemplo 6.3. Una computadora que recopila datos para una determinada región realiza su procesamiento preliminar y los transmite para su uso posterior a una computadora central a través de un canal de comunicación telefónica. Este es un complejo remoto de múltiples máquinas.
Red informática (informática)- un conjunto de computadoras y terminales conectados por medio de canales de comunicación en un solo sistema que cumple con los requisitos del procesamiento de datos distribuidos.
Nota. Bajo sistema se entiende como un conjunto autónomo formado por una o más computadoras, software, equipos periféricos, terminales, instalaciones de transmisión de datos, procesos físicos y operadores, capaces de procesar información y realizar funciones de interacción con otros sistemas.
Estructura generalizada de una red informática.
Las redes informáticas son la forma más elevada de asociaciones multimáquina. Resaltemos las principales diferencias entre una red informática y un complejo multiordenador.
La primera diferencia es la dimensión. La estructura de un complejo multicomputador generalmente incluye dos, máximo tres computadoras, ubicadas principalmente en una habitación. Una red informática puede consistir en decenas o incluso cientos de computadoras ubicadas a una distancia entre sí de varios metros a decenas, cientos e incluso miles de kilómetros.
La segunda diferencia es la división de funciones entre las computadoras. Si en un complejo de múltiples computadoras, las funciones de procesamiento de datos, transmisión de datos y control del sistema se pueden implementar en una computadora, entonces en las redes de computadoras estas funciones se distribuyen entre diferentes computadoras.
La tercera diferencia es la necesidad de resolver el problema del enrutamiento de mensajes en la red. Un mensaje de una computadora a otra en la red puede transmitirse a través de diferentes rutas dependiendo del estado de los canales de comunicación que conectan las computadoras entre sí.
La combinación de tecnología informática, equipos de comunicación y canales de transmisión de datos en un solo complejo impone requisitos específicos por parte de cada elemento de una asociación de múltiples máquinas, y también requiere la formación de un grupo especial terminología.
Suscriptores de red- objetos que generan o consumen información en la red.
Suscriptores Las redes pueden ser computadoras separadas, complejos de computadoras, terminales, robots industriales, máquinas herramienta con control numérico, etc. Cualquier suscriptor de la red se conecta a la estación.
Estación- equipos que realizan funciones relacionadas con la transmisión y recepción de información.
El conjunto del abonado y la emisora suele denominarse sistema de suscriptores. Para organizar la interacción de los suscriptores, se requiere un medio de transmisión físico.
Medio de transmisión físico: líneas de comunicación o espacio en el que se propagan las señales eléctricas y equipo de transmisión de datos.
Según el medio de transmisión físico, red de comunicacion, que proporciona transferencia de información entre sistemas de suscriptores.
Este enfoque nos permite considerar cualquier red informática como un conjunto de sistemas de suscriptores y una red de comunicación. La estructura generalizada de una red de computadoras se muestra en la Fig. 6.3.
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Arroz. 6.3. Estructura generalizada de una red informática.
Clasificación de las redes informáticas.
Dependiendo de la ubicación territorial de los sistemas de suscriptores, las redes informáticas se pueden dividir en tres clases principales:
■ redes globales (WAN - Red de Área Amplia);
■ redes regionales (MAN - Red de Área Metropolitana);
■ redes de área local (LAN - Local Area Network).
Lo global la red informática une a suscriptores ubicados en diferentes países, en diferentes continentes. La interacción entre los abonados de dicha red puede llevarse a cabo sobre la base de líneas de comunicación telefónica, comunicación por radio y sistemas de comunicación por satélite. Las redes informáticas mundiales resolverán el problema de combinar los recursos de información de toda la humanidad y organizar el acceso a estos recursos.
Regional una red informática conecta a suscriptores ubicados a una distancia considerable entre sí. Puede incluir suscriptores dentro de una gran ciudad, una región económica o un país separado. Por lo general, la distancia entre los suscriptores de una red informática regional es de decenas a cientos de kilómetros.
Local una red informática une a los suscriptores ubicados dentro de un área pequeña. Actualmente, no existen restricciones estrictas sobre la distribución territorial de los suscriptores de una red informática local. Por lo general, dicha red está conectada a un lugar específico. La clase de redes informáticas locales incluye redes de empresas individuales, firmas, bancos, oficinas, etc. La longitud de dicha red puede limitarse a 2 - 2,5 km.
La combinación de redes informáticas globales, regionales y locales le permite crear jerarquías de redes múltiples. Proporcionan medios poderosos y económicamente viables para procesar grandes cantidades de información y acceder a recursos de información limitados. En la Fig. 6.4 muestra una de las posibles jerarquías de las redes informáticas. Las redes informáticas locales pueden ser parte de una red regional como componentes, las redes regionales pueden combinarse en una red global y, finalmente, las redes globales también pueden formar estructuras complejas.
Arroz. 6.4. Jerarquía de redes informáticas.
Ejemplo 6.4. Computadora red de Internet es la red mundial más popular. Incluye muchas redes débilmente conectadas. Dentro de cada red de Internet, existe una estructura de comunicación específica y una disciplina de gestión específica. Dentro de Internet, la estructura y los métodos de conexión entre diferentes redes para usuario específico no hagas ninguna diferencia.
Los ordenadores personales, que en la actualidad se han convertido en un elemento indispensable de cualquier sistema de control, han provocado un auge en la creación de redes de área local. Esto, a su vez, dio lugar a la necesidad del desarrollo de nuevas tecnologías de la información.
La práctica de usar "computadoras" personales en varias ramas de la ciencia, la tecnología y la producción ha demostrado que la mayor eficiencia de la introducción de la tecnología informática no la proporcionan las PC autónomas separadas, sino las redes informáticas locales.
(1) Los suscriptores de la red son .. М205.
administradores de red
usuarios de computadoras personales
● objetos que generan o consumen información de red
equipo de comunicaciones
(1) Los suscriptores de la red no pueden ser ... М205
● complejos informáticos (lata)
Terminales (lata)
computadoras separadas (pueden)
los usuarios finales
(1) Un servidor de red es una computadora... M226 (un servidor es una fuente de recursos de red)
con la frecuencia de procesador más alta
proporcionar acceso al teclado y al monitor
con mas memoria
● proporcionar acceso a los recursos
(1) El servidor FTP es... M240
la computadora que contiene archivos destinados al administrador de la red
una computadora que contiene información para organizar el trabajo de las teleconferencias
servidor corporativo
● una computadora que contiene archivos destinados a acceso abierto
(1) SMTP es para...
(Protocolo SMTP Un componente del conjunto de protocolos TCP/IP; este protocolo gestiona el intercambio de mensajes Correo electrónico entre agentes de mensajería.
Protocolo POP3 Un protocolo popular para recibir mensajes de correo electrónico. Los proveedores de servicios de Internet suelen utilizar este protocolo. Los servidores POP3 solo permiten el acceso a uno buzón a diferencia de los servidores IMAP, que brindan acceso a múltiples carpetas en el servidor.
Un conjunto de protocolos de red ampliamente utilizados en Internet que admite la comunicación entre redes interconectadas de computadoras de diferentes arquitecturas y con diferentes sistemas operativos... TCP/IP incluye estándares para la comunicación entre computadoras y convenciones para conectar redes y reglas para enrutar mensajes).
chateando
● Envío de correos electrónicos
buscando en la web
Recibir correo electrónico
(1) La mayoría manera efectiva Las comunicaciones para la transmisión de tráfico informático son...
● Paquetes M220
mensajes
todos son igualmente efectivos
Los tipos más comunes de topologías de red son:
red lineal... Contiene solo dos nodos hoja, cualquier número de nodos intermedios y solo tiene una ruta entre dos nodos cualesquiera.
Red en anillo. Una red en la que dos y sólo dos ramas están conectadas a cada nodo.
Red de árboles... Una red que contiene más de dos nodos hoja y al menos dos nodos intermedios, y en la que solo hay un camino entre dos nodos.
Red en forma de estrella. Una red con un solo host inteligente.
Red de malla... Una red que contiene al menos dos nodos que tienen dos o más caminos entre ellos.
Red totalmente conectada. Una red que tiene una rama entre dos nodos cualesquiera. La característica más importante de una red informática es su arquitectura.
Red de arquitectura es la estructura implementada de la red de transmisión de datos que la define topología, composición de dispositivos y reglas para su interacción en la red... En el marco de la arquitectura de red, se consideran los temas de codificación de la información, su direccionamiento y transmisión, control de flujo de mensajes, control de errores y análisis del funcionamiento de la red en situaciones de emergencia y con deterioro del desempeño.
Las arquitecturas más comunes son:
- ethernet(ing. éter- transmisión) - red de transmisión. Esto significa que todas las estaciones de la red pueden recibir todos los mensajes. Topología: lineal o en estrella. Tasa de transferencia de datos 10 o 100 Mbps.
- arcnet (Red informática de recursos adjuntos- red informática de recursos conectados) - red de difusión. La topología física es un árbol. Tasa de transferencia de datos 2,5 Mbps.
- Token Ring(red de anillo de retransmisión, red de transferencia de fichas) - una red de anillo en la que el principio de transmisión de datos se basa en el hecho de que cada nodo del anillo espera la llegada de una breve secuencia única de bits - marcador- del nodo anterior adyacente. La llegada de un token indica que es posible transmitir un mensaje desde este nodo aguas abajo. Tasa de transferencia de datos 4 o 16 Mbps.
- FDDI (Interfaz de datos distribuidos por fibra) - arquitectura de red de transmisión de datos de alta velocidad a través de líneas de fibra óptica. La velocidad de transmisión es de 100 Mbps. Topología: doble anillo o mixta (incluidas las subredes en estrella o en árbol). El número máximo de estaciones en la red es de 1000. Muy alto costo de equipo.
- Cajero automático (Modo de Transferencia Asíncrona) es una arquitectura prometedora, todavía muy costosa, que proporciona la transmisión de datos digitales, información de video y voz por las mismas líneas. Velocidades de transferencia de hasta 2,5 Gbps. Líneas de comunicación óptica.
Hardware de red informática.
1. Computadoras;
2. Dispositivos para interconectar una computadora con un canal de comunicación;
3. Canales de comunicación
4. Dispositivos que conectan (conmutan) canales de comunicación
5. Dispositivos de conexión a redes locales.
Dispositivos de interfaz de computadora con un canal de comunicación
Para garantizar la transferencia de información desde la computadora al entorno de comunicación, es necesario coordinar las señales de la interfaz interna de la computadora con los parámetros de las señales transmitidas a través de los canales de comunicación.
- Un dispositivo técnico que realiza las funciones de interfaz de una computadora con un canal de comunicación se llama adaptador , o adaptador de red... Un adaptador proporciona interfaz con una computadora de un canal de comunicación.
- Además de los adaptadores de un solo canal, se utilizan dispositivos de interfaz multicanal: multiplexores. Multiplexores - es un dispositivo para interconectar EV con varios canales de comunicación.
- Para transmitir información digital, es necesario convertir el flujo de bits en Señal analoga... Y al recibir, realizar la transformación inversa. Tales conversiones son realizadas por el módem. Módem - un dispositivo que realiza la modulación y demodulación de señales de información cuando se transmiten desde una computadora a un canal de comunicación y cuando se reciben en una computadora desde un canal de comunicación.
cables de red
- (coaxial formado por dos conductores concéntricos aislados entre sí, de los cuales el exterior parece un tubo;
- fibra óptica ;
- cables en pares trenzados formada por dos hilos entrelazados entre sí, etc.).
Dispositivos que conectan (conmutan) canales de comunicación
El componente aeronáutico más caro es el canal de comunicación. Por lo tanto, al construir redes informáticas, intentan ahorrar en los canales de comunicación al cambiar varios canales de comunicación internos a uno externo. Para realizar la función de conmutación, se utilizan dispositivos especiales: concentradores.
- concentradores (centros) y concentradores de conmutación (interruptores) ampliar las capacidades topológicas, funcionales y de alta velocidad de las redes informáticas. Un concentrador con un conjunto de diferentes tipos de puertos permite combinar segmentos de red con diferentes sistemas de cable ... Se puede usar un puerto concentrador para conectar un nodo de red separado u otro segmento de cable o concentrador.
- En una LAN donde el medio de transmisión es un cable de longitud limitada, se utilizan dispositivos especiales - repetidores para aumentar la longitud de la red. Reloj de repetición - un dispositivo que asegura la conservación de la forma y amplitud de la señal al transmitirla a una distancia superior a la prevista por este tipo de medio físico de transmisión. Un repetidor local conecta fragmentos de red de hasta 50 m y un repetidor remoto de hasta 2000 m.
Conexiones LAN
Para conectar redes locales, se utilizan los siguientes dispositivos, que difieren en propósito y capacidades:
· Puente (ing. Puente) - conecta dos redes locales. Transfiere datos entre redes en forma de lotes sin realizar ningún cambio en ellos... los puentes pueden paquetes de filtros, protegiendo toda la red de los flujos de datos locales y dejando salir solo aquellos datos destinados a otros segmentos de la red.
· enrutador (ing. enrutador) combina redes con un protocolo común de manera más eficiente que el puente. Permite, por ejemplo, dividir mensajes grandes en fragmentos más pequeños, asegurando así la interacción de redes locales con diferentes tamaños de paquetes.
Un enrutador puede reenviar paquetes a una dirección específica (los puentes solo filtran los paquetes innecesarios), elegir la mejor ruta para que pase el paquete y mucho más. Cuanto más difícil y más red, mayor será el beneficio de usar enrutadores.
· Enrutador puenteado (ing. Brouter) es un híbrido de puente/enrutador que primero intenta enrutar donde puede y luego falla al modo puente.
· Puerta (ing. Puerta), a diferencia de un puente, se utiliza en los casos en que las redes conectadas tienen varios protocolos de red ... Un mensaje que llega a la puerta de enlace desde una red se convierte en otro mensaje que cumple con los requisitos de la siguiente red. De esta manera, las puertas de enlace hacen más que solo conectar redes, sino que les permiten funcionar como una sola red.
protocolos de red
Las secciones individuales de Internet son redes de diferentes arquitecturas, que están conectadas entre sí mediante enrutadores. Los datos transmitidos se dividen en pequeños fragmentos llamados paquetes. Cada paquete viaja a través de la red independientemente de otros paquetes.
Para superar incompatibilidades de interfaz computadoras individuales desarrollar estándares especiales llamados protocolos de comunicación.
Protocolo de comunicación es un conjunto acordado de reglas específicas para el intercambio de información entre diferentes dispositivos de transmisión de datos. Los protocolos están disponibles para velocidad en baudios, formatos de datos, control de errores y más.
Las redes en Internet se conmutan (es decir, se conectan) entre sí sin restricciones, porque todas las computadoras involucradas en la transmisión de datos usan un solo protocolo de comunicación TCP / IP (léase "ti-si-pi / ai-pi").
De hecho, TCP/IP son dos protocolos diferentes que definen diferentes aspectos de la transmisión de datos a través de una red:
- TCP (Transmission Control Protocol) es un protocolo de control de transmisión de datos que utiliza la retransmisión automática de paquetes que contienen errores; este protocolo es responsable de dividir la información transmitida en paquetes y recuperar correctamente la información de los paquetes del destinatario;
- El Protocolo de Internet (IP) es un protocolo de interconexión de redes que es responsable de direccionar y permite que un paquete viaje a través de múltiples redes en su camino hacia su destino final.
El esquema para transmitir información sobre TCP/IP es el siguiente: TCP divide la información en paquetes y numera todos los paquetes; luego, usando el protocolo IP, todos los paquetes se transmiten al destinatario, donde usando el protocolo TCP se verifica si todos los paquetes han sido recibidos; después de recibir todos los paquetes, el protocolo TCP los organiza en el orden deseado y los ensambla en un todo único.
Anteriormente discutimos con usted que Internet consiste en una gran cantidad de computadoras, algunas de ellas solo pueden conectarse por un tiempo, mientras que otras tienen una dirección IP de red permanente (host). Diferencia de la red de World Wide Web en que el punto de referencia se toma sólo en el que el programa especial para soportar el servidor WWW. La mayoría de las veces, dicha computadora se denomina "servidor".
Cómo encuentra el paquete a su destinatario?
Cada computadora conectada a Internet tiene dos direcciones únicas equivalentes: una dirección IP digital y una dirección de dominio simbólica. La asignación de direcciones se produce de acuerdo con el siguiente esquema: la organización internacional Network Information Center emite grupos de direcciones a los propietarios de las redes locales, y estos últimos asignan direcciones específicas a su discreción.
La dirección IP de la computadora tiene una longitud de 4 bytes. Normalmente, el primer y segundo byte identifican la dirección de red, el tercer byte identifica la dirección de subred y el cuarto identifica la dirección de subred de la computadora. Para mayor comodidad, la dirección IP se escribe como cuatro números con valores de 0 a 255 separados por puntos, por ejemplo: 145.37.5.150. Dirección de red - 145.37; dirección de subred - 5; la dirección de subred de la computadora es 150.
Internet
Trabajo independiente
: págs. 646–651, 720–722,
págs. 67–79, 542–544, –651, págs. 48–58; págs. 408-431
Repetidor (repetidor) - transmite señales eléctricas de una sección del cable a otra, preamplificándolas y restaurando su forma. Se utiliza en redes locales para aumentar su longitud. en terminología OSI opera en la capa física.
Interruptores- repetidores multipuerto que leen la dirección de destino de cada paquete entrante y lo transmiten solo a través del puerto que está conectado a la computadora receptora. puede funcionar en diferentes capas OSI. (otra version - canal nivel)
concentrador(hub) es un dispositivo multipuerto para amplificar señales durante la transmisión de datos. Se utiliza para agregar estaciones de trabajo a la red o para aumentar la distancia entre el servidor y la estación de trabajo (el ancho de banda total de los canales de entrada es mayor que el ancho de banda del canal de salida). Funciona como un interruptor, pero además puede amplificar la señal.
multiplexor(dispositivo o programa): le permite transmitir varias señales diferentes simultáneamente a través de una línea de comunicación.
Puerta- transfiere datos entre redes o programas de aplicación utilizando diferentes protocolos (métodos de codificación, medios físicos para la transmisión de datos), por ejemplo, conectando una red local a una global. Funciones en aplicado nivel.
Puente- conecta dos redes con los mismos protocolos, amplifica la señal y pasa solo aquellas señales que están dirigidas a la computadora en el otro lado del puente. otra edicion : una computadora con dos tarjetas de red para conectar redes.
enrutador- (conecta diferentes LAN, como un puente, pasa solo la información que está destinada al segmento con el que está conectado). Encargado de elegir una ruta para transmitir paquetes entre nodos. La selección de ruta se basa en:
- un protocolo de enrutamiento que contiene información sobre la topología de la red;
- un algoritmo de enrutamiento especial.
Funciones en red capa OSI.
preguntas poco claras :
Un dispositivo de interfaz de computadora con varios canales de comunicación se llama:
- concentrador / repetidor / multiplexor / módem
Un dispositivo que conmuta varios canales de comunicación se llama:
- multiplexor de transmisión de datos / concentrador / repetidor / módem
XXXIII. Conceptos básicos de criptografía
Trabajo independiente : págs. 695-699
Criptografía (cifrado)- codificar los datos enviados a la red para que solo las partes involucradas en una operación particular puedan leerlos. La fiabilidad de la protección depende del algoritmo de cifrado y de la longitud de la clave en bits.
método de cifrado- un algoritmo que describe el orden de conversión del mensaje original en el resultante. Ejemplo ... Método juegos de azar - reemplazar letras con notas de acuerdo con un cierto algoritmo.
Clave de encriptación- un conjunto de parámetros necesarios para aplicar el método. Otra revisión: - una secuencia de caracteres almacenada en un disco duro o extraíble.
clave estática- no cambia cuando se trabaja con diferentes mensajes.
clave dinámica- cambios para cada mensaje.
Tipos de métodos de encriptación .
– Simétrico : Se utiliza la misma clave para el cifrado y el descifrado. Inconveniente en el comercio electrónico, ya que el vendedor y el comprador deben tener diferentes derechos de acceso a la información. El vendedor envía los mismos catálogos a todos los compradores, pero los compradores le devuelven información confidencial de la tarjeta de crédito, y los pedidos y los pagos no se pueden mezclar para diferentes compradores.