Xxxii. İletişim aracı

Dijital Bilgileri Aktarma Yöntemleri

İletken üzerindeki dijital veriler akım voltajını değiştirerek iletilir: voltaj yok - "O", bir voltaj var - "1". Bilgileri fiziksel iletim ortamına aktarmanın iki yolu vardır: dijital ve analog.

Notlar: 1. Tüm bilgisayar ağ aboneleri kanaldaki verileri bir frekansta verileri kurursa, böyle bir kanal dar bant olarak adlandırılır (bir frekansı atlar).

2. Her abone bir kanalda kendi frekansında çalışırsa, böyle bir kanal geniş bant denir (birçok frekansı atlar). Geniş bant kanallarının kullanımı, miktarlarına göre tasarruf sağlar, ancak veri alışverişini kontrol etme sürecini karmaşıklaştırır.

İçin dijital veya dar Bant İletim Yöntemi (Şek. 6.10) Veriler doğal formlarında tek bir frekansta iletilir. Bir dar bant yöntemi, yalnızca dijital bilgileri iletmenize olanak sağlar, sadece iki kullanıcının yalnızca iki kullanıcıyı kullanabilmesini sağlar ve normal çalışmaya sadece sınırlı bir mesafede (iletişim hattının uzunluğu 1000 m'den fazla değildir). Aynı zamanda, dar bant iletim yöntemi yüksek veri döviz kuru - 10 Mbps'ye kadar sağlar ve kolayca yapılandırılabilir bilgi işlem ağları oluşturmanıza olanak sağlar. Ezici yerel bilgisayar ağlarının sayısı dar bant iletimi kullanır.

İncir. 6.10. Dijital İletim Yöntemi

Analog Dijital verileri iletme yöntemi (Şekil 6.11), çeşitli taşıyıcı frekansların bir kanal sinyalinde kullanım nedeniyle geniş bant iletimi sağlar.

Analog iletim yöntemiyle, dijital veri kanalı üzerinden iletim için taşıyıcı frekans sinyalinin parametrelerinin kontrolü.

Taşıyıcı frekans sinyali, denklem ile tarif edilen harmonik bir salınımdır:

X \u003d x max günah (ωt + φ 0),

burada x max, salınımların genliğidir;

ω - Salınımların sıklığı;

φ - Salınımların ilk aşaması.

Taşıyıcı frekans sinyalinin parametrelerinden birini kontrol ederek bir analog kanalda dijital verileri iletebilirsiniz: genlik, frekans veya faz. Verileri ikili formda (birimlerin ve sıfırlar dizisi) iletmek gerektiğinden, aşağıdaki yönetim yöntemleri sunulabilir ( modülasyonlar): genlik, frekans, faz.

Prensibi anlamanın en kolay yolu genlik Modülasyonlar: "0" - Sinyal yok, yani. Taşıyıcı frekans salınımlarının eksikliği; "1" - bir sinyalin varlığı, yani. Taşıyıcı frekansın salınımlarının varlığı. Salınımlar - birim, salınım yok - sıfır (Şek. 6.11A).

Sıklık Modülasyon, farklı frekansta 0 ve 1 sinyallerinin iletilmesini sağlar. 0'dan 1'e ve 1 ila 0 arasında geçerken, bir taşıyıcı frekans sinyali değişir (Şek. 6.116).

Anlamak en zor evre modülasyon. Özü, 0'dan 1'e ve 1'den 0'a kadar hareket ederken, salınım fazı değişiyor, yani. Yönleri (Şekil 6.11B).

Hiyerarşinin üst düzey ağlarında - küresel ve bölgesel de kullanılır geniş bant transferiBu, her abonenin çalışmasını bir kanaldaki frekansında sağlar. Bu, çok sayıda abonenin yüksek veri aktarım hızlarında etkileşimini sağlar.

Geniş bant, modern multimedya sistemlerinin gerekli gerekliliği olan bir kanalda dijital verileri, görüntüleri ve sesi birleştirmenize olanak sağlar.

Örnek 6.5. Tipik bir analog kanal bir telefon kanalıdır. Abone tüpü temizlerken, üniforma bip sesi duyduğunda - bu taşıyıcı frekans sinyalidir. Ses frekansları yelpazesinde olduğu için ton sinyali denir. Bir telefon kanalına iletmek için, taşıyıcı frekans sinyalini kontrol etmeniz gerekir - modüle edin. Mikrofonla algılanan sesler elektrik sinyallerine dönüştürülür ve bunlar, sırayla ve taşıyıcı frekans sinyalini modüle edilir. Dijital bilgi iletirken, ofis bilgi baytları üretir - birimlerin ve sıfırlar dizisi.

Donanım

Bilgisayardan bilgisayardan iletişim ortamına iletilmesini sağlamak için, bilgisayarın dahili arabiriminin sinyallerini iletişim kanallarından iletilen sinyallerin parametreleri ile koordine etmek gerekir. Aynı zamanda, hem fiziksel koordinasyon (sinyalin şekil, genliği hem de süresi) ve kod yapılabilir.

İletişim kanallarıyla bilgisayar eşleştirme işlevlerini gerçekleştiren teknik cihazlar adaptörler veya ağ adaptörleri denir. Bir adaptör, bir iletişim kanalının bir bilgisayarıyla derleme sağlar.

İncir. 6.11. Analog Sinyalle ilgili dijital bilgileri aktarma yöntemleri:

a - genlik modülasyonu; B - Frekans; V - faz

Tek kanallı adaptörlere ek olarak, çok kanallı cihazlar kullanılır - veri çoklayıcılar ya da sadece Çoklayıcı.

Veri Transfer Çoklayıcı - Birden fazla iletişim kanalına sahip bir derleme cihazı.

Veri Telekimi sistemlerinde veri çoklayıcı kullanılmıştır - bilgisayar ağları oluşturma yolunda ilk adım. Gelecekte, karmaşık bir konfigürasyonu olan ağların görünümünde ve çok sayıda abone sistemiyle, arayüz fonksiyonlarını uygulamak için özel bağlantı işlemcileri uygulanmaya başlandı.

Daha önce de belirtildiği gibi, BITS, iletişim kanalıyla ilgili dijital bilgileri iletmek için analog sinyallere dönüştürmek için akar ve iletişim kanalından bilgisayara bilgi alırken, ters bir işlem yapın - Analog sinyalleri bilgisayarları işleyebilecek bitlere dönüştürün. Bu tür dönüşümler özel bir cihaz gerçekleştirir - modem.

Modem - Bilgisayardan bir iletişim kanalına iletirken ve bir iletişim kanalından bir bilgisayar alırken bilgi sinyallerinin modülasyonunu ve demodülasyonunu gerçekleştiren bir cihaz.

Bilgisayar ağının en pahalı bileşeni İletişim Kanalı'dır. Bu nedenle, bir dizi bilgi işlem şebekesi oluştururken, birkaç dahili iletişim kanalını bir harici olarak giderek iletişim kanallarından tasarruf etmeye çalışıyorlar. Özel cihazlar anahtarlama fonksiyonlarını yapmak için kullanılır - hubs.

Konsantratör - Birkaç iletişim kanalını bir frekans ayrılmasıyla bir olarak değiştiren bir cihaz.

Fiziksel iletim ortamının sınırlı bir uzunluktaki kablo olduğu LAN'da, ağın uzunluğunu arttırmak için özel cihazlar kullanılır - tekrarlar.

Tekrarlayan - Bu tür fiziksel iletim ortamı, mesafesi ile sağlandığından daha fazla iletilirken sinyalin şeklinin ve genliğinin korunmasını sağlayan bir cihaz.

Yerel ve uzaktalıklar var. Yerel Tekrarlayıcılar, ağ fragmanlarını 50 metreye kadar olan bir mesafede bağlamanıza izin verir ve mesafe - 2000 m'ye kadar.

Devre Anahtarlama ve Paket - Bu, genelleştirilmiş verileri herhangi bir ağ teknolojisine dönüştürme problemini çözme yöntemleri. Genelleştirilmiş anahtarlama görevlerinin bütünüyle karmaşık teknik çözümleri, veri iletim ağlarının belirli problemlerinden oluşur.

Veri ağlarının özel sorunları arasında şunlardır:

• akışları ve uygun rotaları tanımlar;
• fiksasyon Rotası Yapılandırma Parametreleri ve Ağ Aygıtlarının Tabloları;
• tek bir cihaz arayüzü arasında tanıma akışları ve veri aktarımı;
• Çoklayıcı / demultiplexing akışları;
• ayırma ortamı.

Genelleştirilmiş abonelerin çözümüne ilişkin birçok olası yaklaşım arasında şebekeleri değiştirme, kanal değiştirme ve paket anahtarlamasını içeren iki temel tahsis eder. Böylece, her anahtarlama tekniklerinin geleneksel uygulamaları vardır, örneğin, telefon şebekeleri devre anahtarlamalı teknoloji, bilgisayar ağları ve büyük çoğunluk kullanılarak inşa edilmeye devam edilmeye devam eder ve çoğunluk, paket anahtarlama tekniğine dayanır.

TheraRefore, devre anahtarlamalı ağlarda bilgi akışı olarak, bir çift abone arasında değiştirilen verilerdir. Buna göre, küresel akış özelliği bir çift adresdir (telefon numaraları) aboneleri birbirleriyle iletişim kurar. Devre anahtarlamalı ağların bir özelliği, bir temel kanal kavramıdır.

İlkel kanal

Elemental kanal (veya kanal) - Belirli bir ağ çıkışı değeri içinde sabitlenmiş devre anahtarlamalı ağın temel teknik özellikleridir. Devre anahtarlamalı ağdaki her bağlantı, bu tür bir ağ için kabul edilen birden fazla kanal temelinin kapasitesine sahiptir.

Geleneksel telefon sistemlerinde, temel kanal hızının değeri, yüksek kaliteli dijital ses için yeterli olan 64 Kbit / s'ye eşittir.

Yüksek kaliteli ses için ses titreşimleri sıklığını kullanın Genlik ölçümü 8000 Hz (örnekleme süresi 125 ms aralıkları). Genlikin bir ölçüsünü temsil etmek, en sık 256 ton dereceli (örnekleme değerleri ile) yapan 8 bit kodu kullanılır.

Bu durumda, bir ses kanalının iletilmesi bant genişliği 64 kbit / sn gereklidir:

8000 x 8 \u003d 64000 bit / s veya 64 kbit / s.

Böyle bir ses kanalının temel kanal dijital telefon şebekeleri denir. Devre anahtarlamalı ağın bir özelliği, her bağlantının bant genişliğinin bir tamsayı, temel kanal sayısına eşit olması gerektiğidir.

Kompozit kanal

İlköğretim kanallarının değiştirilmesi (bağlantı) tarafından oluşturulan iletişim, Kompozit kanal.

Kompozit kanal

COMPOCIE Channel'in özellikleri:

• uzunluğu boyunca kompozit kanal aynı sayıda temel kanaldan oluşur;
• kompozit kanal, uzunluğu boyunca sabit ve sabit bir bant genişliğine sahiptir;
• kompozit kanal, iki abonenin oturumun dönemi için geçici olarak oluşturulur;
• oturumda, kompozit kanalına dahil olan tüm temel kanallar, bileşik kanalın oluşturulduğu abonelerin özel kullanımını girin;
• abonelerdeki iletişim oturumu sırasında, kompozitin bir kanal kapasitesini aşmayan ağ veri oranı gönderebilir;
• bir kompozit kanalda alınan veriler, adı verilen abonenin gecikme, kayıplar olmadan ve aynı oranda (kaynak oranı), burada diğer ağ bağlantısında olup olmadığından bağımsız olarak teslim edilecek şekilde teslim edilmektedir;
• oturumun sona ermesinden sonra, Temel Cronceponding Composite kanalı, ücretsiz ilan edildi ve diğer kullanıcılar tarafından kullanılmak üzere tahsis edilen kaynakların havuzuna geri döndü.

Bağlantı reddedildi

Bağlantı reddedildi

Bağlantı istekleri her zaman başarılı değildir.

Arama ile abone olarak adlandırılan yol ücretsiz bir Calnel veya Temel Düğüm olarak adlandırılırsa, arızalı bağlantı kurulumunda meydana gelir.

Devre değiştirme avantajı

Devre anahtarlama teknolojisi, ağdaki kazayla olayları en aza indirmeyi amaçlamaktadır, yani bir teknolojidir. Muhtemel herhangi bir belirsizlikten kaçınmak için, bilgi çalışma çalışmalarının çoğu, veri aktarımına başlamadan önce bile önceden gerçekleştirilir. İlk olarak, verilen bir adres için, gerekli temel kanalların kullanıcı tarafından gönderenin alıcıya kadar. Ancak patlama durumunda, bu yaklaşım verimsizdir, çünkü zaman kanalının% 80'i boşta olabilir.

Paket değiştirme.

Bir paket anahtarlamalı veri gönderimi olan ağların en önemli prensibi, şebekeyi, paket adı verilen verilerden yapısal olarak ayrılmış biçimde iletilir. Her paket, hedef adresini ve diğer destek bilgileri içeren bir başlığa sahiptir (veri alanının uzunluğu, bir sağlama toplamı ve diğerleri.) Paketin muhataplarına teslimat için kullanılır.

Her pakette adrese sahip olmak, paket anahtarlama teknolojisinin en önemli özelliklerinden biridir, çünkü her bir paket, ağ trafiğini oluşturan diğer anahtar paketlerinden bağımsız olarak işlenebilir. Paketteki başlığa sadım, paketin sonunda paketlenecek bir ek alanı olabilir ve römork denir. Römorkta, kullanımı kolay bir şekilde yerleştirilmiş olan sağlama toplamı olup, bu, ağın üzerinden iletim sırasında bozulmuş olup olmadığını kontrol etmenizi sağlar.

Verilerin paketlere bölünmesi

Verilerin paketlere bölünmesi birkaç aşamada gerçekleşir. Zincir Gönderen Düğümü, eşit parçalara ayrılmış olan iletim verilerini oluşturur. Bu başlık ek yükünü ekleyerek bir paketin oluşumu meydana gelir. Ve son aşama, paketleri orijinal mesaja hedef düğüme monte edilir.

Verilerin paketlere bölünmesi

Bir ağ üzerinden veri aktarma

Paket İletim Ağı.

Devre anahtarlamalı ağlarda olduğu gibi, akışların her biri için paket anahtarlı ağlar, manuel olarak veya otomatik olarak, Koşma anahtarları için saklanan tablolara sabitlenir. Anahtarı giren paketler işlenir ve belirli bir rotada gönderilir.

Paket anahtarlamalı ağlardaki verilerin belirsizliği ve eşzamansız hareketi, bu tür ağlarda anahtarlar üzerinde özel talepler yapar.

Devre anahtarlı ağlardaki anahtarların bir paccuit anahtarı arasındaki ana fark, geçici olarak tel paketi için dahili bir tampon hafızasıdır. Anahtar tamponlarının, arayüzlerine bağlı iletişim bağlantılarında veri hızlarını uyumlaştırması ve aynı zamanda varış paketlerinin hızını değiştirme hızı ile uyumlaştırması gerekir.

Transfer Paketleri Yöntemleri

Bir anahtar, paketleri tanıtan üç yöntemden birine dayanarak çalışabilir:

• datagram İletimi;
• Mantıksal bir bağlantının kurulmasına transfer;
• Sanal bir kanalın kurulmasına transfer.

Datagram İletimi

Datagram Transferi. Paketin birbirinden bağımsız olarak tanıtımına dayanan yöntem. Paket işleme prosedürü yalnızca taşıydığı parametrelerin değerleri ve ağın geçerli durumu ile belirlenir. Ve her tek paket ağının komple bağımsız bir birim transferi olarak kabul edilir - Datagram.

İllüstrasyon datagram paketi prensibi

Mantıksal bir bağlantının kurulmasına transfer

Mantıksal bir bağlantının kurulmasına transfer

Paket değişim işleminin bazı parametrelerinin bir ağının iki uç düğümünün uyumlaştırılması için prosedür, mantıksal bir bağlantının kurulması denir. İki etkileşim düğümü tarafından müzakere edilen seçenekler, mantıksal bağlantı parametreleri olarak adlandırılır.

Sanal kanal

Sanal kanal

Önceden doldurulmuş tek doldurulmuş sabit rota, sanal bir kanal olarak adlandırılan, paket anahtarlı ağa uç düğümlerini paketle değiştirilir. Sanal kanallar sürdürülebilir bilgi akışı için döşenmiştir. Her paketin toplam trafik akışının veri akışını izole etmek için özel bir işaret etiketi ile işaretlenmiştir. Bir mantıksal ağ bağlantılarının kurulmasıyla olduğu gibi, sanal kanal özel bir paketle başlar - bağlantı talebi.

Sanal kanalları kullanarak tablo anahtarlama ağları, datagram ağlarındaki anahtarlama tablosundan farklıdır. Datagram algoritması transferi olan ağlarda olduğu gibi, yalnızca anahtarı sanal kanallardan geçmeyen girişleri içerir.

Karşılaştırma Devresi Anahtarlamalı ve Paket

Kanalları değiştirme.	Paket değiştirme.
Önce bir bağlantı kurmalısın	Bağlantı kurmanın aşaması yok (datagram yöntemi)
Konum yalnızca bağlantı kurarken gereklidir	Adres ve diğer hizmet bilgileri her paketle iletilir
Ağ, abone ile bağlantıyı reddedebilir	Ağ, her zaman aboneden veri almaya hazırdır.
Etkileşen aboneler için garantili bant genişliği (bant genişliği)	Kullanıcılar için ağ bant genişliği bilinmiyor, iletim gecikmeleri rastgeledir
Gerçek zamanlı trafik, wort gecikmesini aktarılır	Şebeke kaynakları, patlama trafiğini iletirken etkili bir şekilde kullanılır
Yüksek Şanzıman Güvenilirliği	Tampon taşması nedeniyle olası veri kaybı
Kanal kapasitesinin irrasyonel kullanımı, ağın genel verimliliğini azaltma	Aboneler arasında fiziksel bir kanalın otomatik dinamik bant genişliği tahsisi

Muhataplar. Kural olarak, genel erişim ağlarında, her bir grubun, "kendi" ve herhangi bir zamanda kullanabilmeleri için her bir grubun kendi fiziksel iletişim hattını sağlamak imkansızdır. Bu nedenle, bir ağ her zaman aboneleri değiştirmek için herhangi bir şekilde uygular, bu da mevcut fiziksel kanalların çeşitli iletişim oturumları arasında ve ağ aboneleri arasında ayrılmasını sağlar.

Kentsel Telefon Ağlarında Değiştirme

Şehir telefon ağı doğrusal ve istasyon yapılarının bir kombinasyonudur. Bir PBX'e sahip bir ağ Necroshed denir. Böyle bir ağın doğrusal yapıları sadece abone hatlarından oluşur. Böyle bir ağın 8-10 bin abonenin kapasitesinin tipik değeri. Büyük kapasitelerle, Al'in uzunluğundaki keskin bir artış nedeniyle, ağın imarlı yapısına geçmeniz önerilir. Bu durumda, kentin toprakları bölgelere ayrılmıştır, bunların her birinin bu bölgenin abonelerinin bağlı olduğu bir bölge PBX (sıçan) inşa edilmiştir. Aynı alanın abonelerinin bağlantıları, bir sıçan, farklı ratc aboneleri ile gerçekleştirilir. Sıçanlar, genel olarak, "her biri ile her biriyle" ilkesine göre birbiriyle ilişkilidir. Sıçanlar arasındaki toplam kiriş sayısı, sıçan miktarına eşittir / 2. Ağın kapasitesinde bir artış olarak, ratc'i "her biriyle her biriyle" göre kendileri aralarında tutan kirişlerin sayısı keskin bir şekilde büyümeye başlar, bu da kablo tüketiminde aşırı bir artışa ve iletişim kuruluşunun maliyetlerine yol açar. Bu nedenle, ağın kapasitesiyle, 80.000'den fazla abone ek anahtarlama düğümü kullanır. Böyle bir ağda, farklı alanların PBX arasındaki bağlantı, gelen mesajın (UV'ler) ve nodal alanındaki bağlantının (UR, her biri her biriyle "ilkesine göre gerçekleştirilir (her biri" veya aracılığına göre gerçekleştirilir. UVS.

Bu makalede, ağlarda ana anahtarlama yöntemlerini düşünün.

Geleneksel telefon ağlarında, abonelerin bağlantısı iletişim kanallarını değiştirme yardımı ile gerçekleştirilir. Başlangıçta, telefon iletişim kanallarını değiştirme manuel olarak yapıldı, daha sonra anahtar otomatik telefon istasyonları (PBX) tarafından yapıldı.

Aynı ilke bilgisayar ağlarında kullanılır. Aboneler olarak bir bilgisayar ağındaki coğrafi olarak uzak bilgi işlem makineleridir. Her bir bilgisayarı her bilgisayara, tüm zaman boyunca kullanacakları kendi gidip gelmeyen iletişim hattını sağlamak fiziksel olarak mümkün değildir. Bu nedenle, hemen hemen tüm bilgisayar ağlarında, herhangi bir anahtarlama abonesi (iş istasyonları) herhangi bir yöntem kullanılır, bu da çeşitli abonelerin aynı anda birden fazla iletişim oturumunu sağlaması için mevcut iletişim kanallarına erişimi sağlar.

Değiştirme - Bu, iletişim ağının çeşitli abonelerini transit düğümlerle bağlama işlemidir. İletişim Ağları, abonelerinin kendi aralarında bağlantısını sağlamalıdır. Aboneler bir bilgisayar, yerel ağların segmentleri, faks aygıtları veya telefon müdahaleleri olarak hareket edebilir.

İş istasyonları, her biri herhangi bir zamanda bu satırla sabitlenen herhangi bir zamanda kullanılan bireysel iletişim hatlarını kullanarak anahtarlara bağlanır. Anahtarlar, paylaşılan iletişim hatları (birkaç aboneyle paylaşılan) kullanarak birbirine bağlanır.

Ağlarda abonelerin en yaygın üç ana yolunu düşünün:

• devre değiştirme (devre değiştirme);
• ambalaj değiştirme;
• mesajları değiştirme (mesaj değiştirme).

Kanalları değiştirme

Kanal değiştirme, düğümler arasında doğrudan veri iletimi için sürekli olarak bağlı bireysel kanallardan sürekli bir bileşik fiziksel kanalın oluşumunu ifade eder. Ayrı kanallar, herhangi bir uç ağ düğümleri arasında bağlantılar kurabilen özel ekipman - anahtarları ile birbirine bağlanır. Kanal anahtarlama ağında, veri aktarmadan önce, bileşik kanalın oluşturulduğu işlemde bir bileşik prosedürün gerçekleştirilmesi her zaman gereklidir.

Mesajın mesaj süresi, kanalın bant genişliği, uzun iletişimi ve mesaj boyutu ile belirlenir.

Anahtarlar ve kanallarını bağlamanın yanı sıra, çeşitli abone kanalından veri aktarılmasını sağlamalıdır. Bunu yapmak için, yüksek hızlı olmalı ve herhangi bir çoklayıcı abone kanalı tekniğini koruymalıdırlar.

Anahtarlama kanallarının avantajları:

• sabit ve bilinen veri aktarım hızı;
• doğru veri varış dizisi;
• Ağ üzerinden düşük ve kalıcı veri aktarımı seviyesi.

Anahtarlama kanallarının dezavantajları:

• Bağlantı kurmak için bir bağlantının servis edilmesinde bir ağ hatası var;
• Fiziksel kanalların bant genişliğinin irrasyonel şekilde kullanılması, özellikle de farklı hızlarda çalışan kullanıcı ekipmanlarını kullanmanın imkansızlığının imkansızlığı. Kompozit kanalın ayrı parçalarını aynı hızda, çünkü ağ değiştirilmiş ağlar kullanıcı verilerini tamponlamıyor;
• Bağlantı aşamasından dolayı veri aktarmadan önce zorunlu gecikme.

Mesajları değiştirme - her biri bir başlık ve bilgiden oluşan mesajlarla ilgili bilgileri bölümleme.

Bu, mantıksal bir kanalın, mesaj başlığında belirtilen adrese, iletişim düğümlerinden sürekli olarak iletilerek iletilerek yaratıldığı etkileşimin bir yoludur.

Aynı zamanda, her düğüm bir mesaj alır, belleğe yazar, başlığı işler, rotayı seçer ve hafızadan bir sonraki düğüme mesaj verir.

Mesaj teslim süresi, her düğümdeki işlem süresi, düğüm sayısı ve ağ bant genişliği ile belirlenir. Düğümden iletişim düğümünden gelen bilgilerin aktarılması bittiğinde, düğüm A ücretsiz olur ve aboneler arasındaki başka bir bağlantının organizasyonuna katılabilir, bu nedenle iletişim kanalı daha verimli kullanılır, ancak yönlendirme yönetimi sistemi karmaşık olacaktır. .
Günümüzde, pratik olarak saf formdaki mesajları geçiş yapmamaktadır.

Paket değiştirme, bilgisayar trafiğinin en iyi iletimi (darbeli trafik) için özel olarak oluşturulan ağ düğümlerini değiştirmenin özel bir yoludur. Kanal anahtarlama tekniklerine dayanan ilk bilgisayar ağlarının geliştirilmesinde deneyler, bu anahtarlamanın, bilgisayar ağının yüksek bant genişliğini elde etme fırsatı sağlamadığını göstermiştir. Sebep, tipik ağ uygulamaları üreten trafiğin titreşimli doğasında kök salmıştı.

Paketleri değiştirirken, tüm kullanıcı iletilen iletiler, paketler adı verilen nispeten küçük parçalar için kaynak düğümünde kırılır. Mesajın mantıksal olarak tamamlanmış veri kısmı olduğunu belirtmelisiniz - dosya aktarımı talebi, tüm dosyayı içeren bu isteğin cevabı vb. Mesajların, birkaç bayttan pek çok megabayeye keyfi uzunluğa sahip olabilir. Buna karşılık, paketler genellikle değişken uzunluğa sahip olabilir, ancak dar sınırlamalarda, örneğin 46 ila 1500 bayt (Ethernet). Her paket, hedef düğüm paketini sunmak için gereken adres bilgilerini ve ayrıca hedef düğüm tarafından kullanılacak paket numarasını bir mesaj oluşturmak için verilen adres bilgilerini gösteren başlıkla birlikte verilir.

Toplu ağ anahtarları, ambalajın kabulü sırasında, geçici depolama paketleri için dahili tampon hafızasına sahip olmaları durumunda, kanal anahtarlarından farklıdır. Paketin kabulü başka bir paketin iletiminde bulunur.

Paket değiştirme:

• başarısızlıklara daha dayanıklı;
• Nabız Trafiğini Aktarırken Genel Ağ Bant Genişliği;
• Fiziksel iletişim kanallarının bant genişliğini dinamik olarak yeniden dağıtma yeteneği.

Paket değiştirme dezavantajları:

• Ağ aboneleri arasındaki veri aktarım hızının belirsizliği;
• değişken Değer Paket Gecikmesi;
• tampon taşması nedeniyle olası veri kaybı;
• paketlerin sırası bozuklukları vardır.

Bilgisayar ağları paket anahtarlamasını kullanır.

Ağlarda paketleri aktarma:

• Datagram yöntemi - İletim bir dizi bağımsız paket olarak gerçekleştirilir. Her paket şebekeyi rotasına göre hareket eder ve kullanıcı paketleri rastgele sırayla gelir.
• Avantajları: Transfer işleminin basitliği.
• Dezavantajları: Düşük güvenilirlik paket kaybını sayar ve paketler ve kurtarma mesajları oluşturmanız gerekir.
• Mantıksal kanal - Zincirle ilgili paketlerin dizilerinin, her bir paketin alınmasını önleme ve onayını ayarlayarak eşliğinde. I-th paketi kabul edilmezse, sonraki tüm paketler kabul edilmeyecektir.
• Sanal kanal - Bu, paket zincirlerinde ilişkilendirilen sıranın sabit yoluna aktarılan mantıksal bir kanaldır.
• Avantajları: doğal veri dizisi kaydedilir; sürdürülebilir trafik takipçileri; belki de kaynak rezervasyonu.
• Dezavantajları: Donanımın karmaşıklığı.

Bu yazıda, her bir anahtarlama yönteminin bir açıklaması ile, baskın ve dezavantajları belirten her bir anahtarlama yönteminin bir açıklaması ile, bilgisayar ağlarında anahtarlama yöntemlerini düşündük.

Ders sayısı 8.

Bilgi Kanallarının Özellikleri

Bilgi kanalı ayrıca üç ilgili parametre ile de karakterize edilebilir: Kanal Kullanımı Süresi T K. , kanal tarafından iletilen bant genişliği bantlarıF K.ve dinamik kanal aralığıD K. Farklı sinyal seviyelerini iletme kabiliyetini karakterize eder.

Onaylamak kapasite Kanal.

Listelenmemiş sinyal, yalnızca sinyalin hacminde "takıldıysa" kanal kapasitesine mümkündür.

Sonuç olarak, bilgi kanalı ile sinyalin müzakere edilmesi için genel durum oranı ile belirlenir.

Bununla birlikte, oranı kanalla eşleştirmek için gerekli, ancak yetersiz durumu ifade eder. Yeterli bir durum, her açıdan koordinasyondur:

Bilgi kanalı için kavramları kullanır: bilgi giriş hızı, bilgi aktarma hızı ve kanal bant genişliği.

Bilgi girişinin hızı altında (bilgi akışı) BEN. ( X. ) Mesajların kaynağından girilen ortalama bilgi miktarını zamanın birimi başına bilgi kanalına anlayın. Mesaj kaynağının bu özelliği yalnızca mesajların istatistiksel özellikleri ile belirlenir.

Bilgi Aktarım Hızı BEN. ( Z. , Y. ) - Birim zaman başına kanal yoluyla iletilen ortalama bilgi miktarı. İletilen sinyalin istatistiksel özelliklerine ve kanalın özelliklerine bağlıdır.

Totent S. - Bu kanalın en büyük teorik olarak ulaşılabilir bilgi aktarımı hızı. Bu, kanalın özelliğidir ve sinyalin istatistiklerine bağlı değildir.

Bilgi kanalının bant genişliği iki parametre ile belirlenir: bit ve frekans. Çalışmaları ile orantılıdır.

Tortu Kanala aynı anda yerleştirilebilecek maksimum bilgiyi arayın.

Sıklık Bilginin bir süre için kanala kaç kez yerleştirilebileceğini gösterir.

Posta kanalının boşalması muazzam. Bu nedenle, posta yoluyla nakliye, örneğin bir lazer diski, 600 MB'den fazla bilgi kanalında aynı anda yerleştirilebilir. Aynı zamanda, posta kanalı frekansı çok düşüktür - postaların kutulardan çıkarılması günde beş kez daha sık meydana gelir.

Telefon Kanalı Bilgileri Bingbody: Aynı anda telefon teli'nde gönderebileceğiniz veya birim (akım, dürtü) veya sıfır. Bu kanalın sıklığı saniyede onlarca yüz binlerce bisiklete ulaşabilir. Telefon ağının bu özelliği, bilgisayarlar arasındaki iletişim için kullanmanızı sağlar.

Bilgi kanalının en verimli kullanılmasını sağlamak için, bilgi aktarım hızının kanal bant genişliğine mümkün olduğunca yakın olmasını sağlamak için önlemler almak gerekir. Aynı zamanda, bilgi girme hızı kanal bant genişliğini aşmamalıdır, aksi halde tüm bilgiler kanal üzerinden aktarılmayacaktır.

Bu, mesajların kaynağının ve bilgi kanalının dinamik koordinasyonu için temel durumdur.

Bilgi devri teorisindeki ana konulardan biri, bilgi ve bant genişliğini kanal parametrelerinden ve sinyallerin ve parazitlerin özelliklerini iletme hızının bağımlılığını belirlemektir. Bu sorular ilk defa K. Shannon tarafından okundu.

1. Gürültü Bağışıklığını Artırma Yöntemleri

Bilgi sistemlerinin gürültü bağışıklığını arttırma yöntemlerinin temellerinde, faydalı sinyal ve bir girişim arasındaki belirli farkların kullanılması. Bu nedenle, parazit ve sinyal özellikleri ile ilgili bir öncelikli bilgi, parazitle mücadele için gereklidir.

Halen, sistemlerin gürültü bağışıklığını arttırmanın çok sayıda yolu bilinmektedir. Bu yollar iki gruba ayrılmak için uygundur.

BEN. Grup bir mesajlaşma yöntemi seçmeye dayanır.

II. Grup, gürültüye dayanıklı alıcıların yapımı ile ilişkilidir.

Gürültü bağışıklığının arttırılması basit ve uygulamalı bir yöntemdir sinyal / girişim oranını arttırın Vericinin gücünü artırarak. Ancak bu yöntem, ekipmanın karmaşıklığında ve maliyetinde önemli bir artışla ilişkili olduğu için ekonomik olarak yapamaz. Ek olarak, iletim kapasitesindeki bir artış, bu kanalın diğerlerine müdahale etkisinin arttırılması eşlik eder.

Sürekli sinyallerin aktarımının gürültü bağışıklığını arttırmanın önemli bir yoludur. rasyonel modülasyon türü seçimi sinyaller. Sinyal frekans bandının önemli bir uzantısı sağlayan modülasyon türlerini uygulamak, iletimin gürültü bağışıklığında önemli bir artış elde edebilir.

Kesikli sinyallerin aktarımının gürültü bağışıklığını arttırmanın radikal yolu kullanmaktır. Özel gürültüye dayanıklı kodlar . Aynı zamanda, kodların gürültü bağışıklığını arttırmanın iki yolu vardır:

1. Kod bozulma olasılığını daha küçük bir olasılık sağlayan iletim yöntemlerinin seçimi;

2. Kod kombinasyonlarının düzeltme özelliklerini arttırın. Bu yol, kod kombinasyonlarında bozulmaları tespit etmenize ve ortadan kaldırmanıza izin veren kodların kullanılmasıyla ilişkilidir. Bu kodlama yöntemi, iletim süresindeki bir artış veya kod karakterlerinin frekansında bir artış eşliğinde ek, yedekli sembollerin tanıtılmasıyla ilişkilidir.

Şanzımanın gürültüsündeki bir artış, aynı mesajın tekrar iletilmesiyle de elde edilebilir. Alıcı tarafta, alınan mesajlar karşılaştırılır ve en fazla sayıda tesadüfe sahip olanlar doğru olarak alınır. Bilgiyi işleme koyarken belirsizliği ortadan kaldırmak ve çoğunluğun kriteriyle seçimi sağlamak için, mesaj en az üç kez tekrarlanmalıdır. Bu gürültü bağışıklığını artırmanın bu yöntemi artan iletim süresi ile ilişkilidir.

Kesikli bilgilerin tekrarı olan sistemler, Karşılaştırmanın kod kombinasyonlarına göre yapıldığı grup toplama ile ve sistemin, karşılaştırmanın sembollerdeki kod kombinasyonları tarafından yapıldığı baştan çıkarıcı toplama ile yapıldığı sistemlere ayrılmıştır. Uygun kontrol, gruptan daha verimlidir.

İletim süresindeki artış nedeniyle gürültü bağışıklığında artış olan çeşitli sistemler geribildirim sistemleridir. İletilen mesajlarda bozulma varsa, ters kanalın üzerinden gelen bilgiler şanzımanın tekrarı sağlar. Ters kanalın varlığı, sistemin bir komplikasyonuna yol açar. Bununla birlikte, geribildirim sistemlerinde iletim tekrarlama sistemlerinin aksine, iletim tekrarı yalnızca iletilen sinyalde bozulma durumunda, yani, yani Artıklık genellikle daha az olduğu ortaya çıkıyor.

Gürültü dayanıklı resepsiyon Yedekliliğin yanı sıra, görev ve girişim hakkında bir öncelikli bilgilerin yanı sıra, görevi alma optimum yöntemini çözmek için, sinyal algılama, sinyal farkları veya mesaj kurtarma. Şu anda, istatistiksel çözümler teorisinin aparatı, optimum alıcıların sentezi için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Alıcı hataları, alıcı girişindeki sinyal / girişim oranındaki bir artışla azalır. Bu bağlamda, yararlı bileşenin müdahalesine olan ilişkisini arttırmak için genellikle alınan sinyalin ön işlenmesini sağlar. Pre-işleme sinyallerinin bu tür yöntemleri, gösteri yöntemini (geniş bant amplifikatörün, sınırlayıcı ve dar bant amplifikatörün kombinasyonu), sinyal sinyallerinin seçimini, ölçüm yöntemi, filtreleme yöntemi, korelasyon yöntemi, birikim metodu vb.

2. Veri ve kanal şekillendirme ekipmanını değiştirme modern teknik araçları

Alıcı bir bilgisayar, terminal veya herhangi bir dijital olarak cihaz olabilir.

Bilgisayardan iletişime iletişime aktarılmasını sağlamak

Bu, bir veritabanı dosyası, bir tablo, bir istek, metin veya görüntüye yanıt olabilir.

Bilgisayar ağlarında mesajlaşma için, çeşitli iletişim kanalları kullanılmıştır. En yaygın seçilen telefon kanalları ve dijital bilgileri iletmek için özel kanallar en yaygındır. Radyo kanalları ve uydu kanalları da kullanılır.

Bu açıdan bir konak, bükülmüş kabloların iletilen bir ortam, koaksiyel kablo ve fiber optik kablo olarak kullanıldığı bir LAN'dır.

Bilgisayardan bilgisayardan iletişim ortamına iletilmesini sağlamak için, bilgisayarın dahili arabiriminin sinyallerini iletişim kanallarından iletilen sinyallerin parametreleri ile koordine etmek gerekir. Aynı zamanda, hem fiziksel koordinasyon (sinyalin şekil, genliği hem de süresi) ve kod yapılabilir.

İletişim kanallarıyla bilgisayar eşleştirme fonksiyonlarını gerçekleştiren teknik cihazlar denir adaptörlerveya ağ Adaptörleri. Bir iletişim kanalının bir bilgisayarıyla derlemeyi sağlamak için bir adaptör. Tek kanallı adaptörlere ek olarak, çok kanallı cihazlar kullanılır - veri çoklayıcılarya da sadece Çoklayıcı.

Veri Transfer Çoklayıcı - Birden fazla iletişim kanalına sahip bir derleme cihazı.

Veri Telekimi sistemlerinde veri çoklayıcı kullanılmıştır - bilgisayar ağları oluşturma yolunda ilk adım. Gelecekte, karmaşık bir konfigürasyonu olan ağların görünümünde ve çok sayıda abone sistemiyle, arayüz fonksiyonlarını uygulamak için özel bağlantı işlemcileri uygulanmaya başlandı.

Daha önce de belirtildiği gibi, birlikte iletişim kanalına dijital bilgileri iletmek için bitleri analog kanallara dönüştürmek ve iletişim kanalından bilgisayara bilgi alırken, tersi eylemi gerçekleştirin - Analog sinyalleri işleyebilecek bitlere dönüştürün bilgisayarlar. Bu tür dönüşümler özel bir cihaz gerçekleştirir - modem.

Modem- Bilgisayardan iletişim kanalına iletirken ve bir iletişim kanalından bir bilgisayar alırken bilgi sinyallerinin modülasyonunu ve demodülasyonunu gerçekleştirin.

Bilgisayar ağının en pahalı bileşeni İletişim Kanalı'dır. Bu nedenle, bir dizi bilgi işlem şebekesi oluştururken, birkaç dahili iletişim kanalını bir harici olarak giderek iletişim kanallarından tasarruf etmeye çalışıyorlar. Özel cihazlar anahtarlama fonksiyonlarını yapmak için kullanılır - hubs.

Konsantratör - Birkaç iletişim kanalını bir frekans ayrılmasıyla bir olarak değiştiren bir cihaz.

Fiziksel iletim ortamının sınırlı bir uzunluktaki kablo olduğu LAN'da, ağın uzunluğunu arttırmak için özel cihazlar kullanılır - tekrarlar.

Tekrarlayan - Bu tür fiziksel iletim ortamı, mesafesi ile sağlandığından daha fazla iletilirken sinyalin şeklinin ve genliğinin korunmasını sağlayan bir cihaz.

Yerel ve uzaktalıklar var. Yerel Tekrarlar, 50 m'ye kadar olan bir mesafedeki ağ parçalarını bağlamanıza izin verir. mesafe - 2000 m'ye kadar.