Способи передачі інформації
Міжнародна організація по стандартизації (ISO - International Standards organization) розробила єдине уявлення даних в лініях зв'язку, по яких передається інформація.
ISO розробила базову модель взаємодії відкритих систем (Open Systems Interconnection) (OSI). Ця модель є міжнародним стандартом для передачі даних і містить сім окремих рівнів.
Рівень 1. фізичний - бітові протоколи передачі інформації. На фізичному рівні визначаються електричні, механічні, функціональні і процедурні параметри для фізичної зв'язку в системах. Фізична і нерозривний зв'язок з нею експлуатаційна готовність є основною функцією 1-го рівня.
Рівень 2. канальний - формування кадрів, керування доступом до середовища. Канальний рівень формує з даних, переданих 1-м рівнем, так званих "кадрів", послідовності кадрів. На цьому рівні здійснюється управління доступом до передавальної середовищі, використовуваної кількома ЕОМ, синхронізація, виявлення та виправлення помилок.
Рівень 5. сеансовий - підтримка діалогу між віддаленими процесами. Сеансовий рівень координує прийом, передачу і видачу одного сеансу зв'язку. Для координації необхідні контроль робочих параметрів, управління потоками даних проміжних накопичувачів і діалоговий контроль, який гарантує передачу наявних у розпорядженні даних. Крім того, сеансовий рівень містить додатково функції управління паролями, управління діалогом, синхронізації і скасування зв'язку в сеансі передачі після збою внаслідок помилок в нижчих рівнях.
Рівень 6. представницький - інтерпретація переданих даних. Рівень представлення даних призначений для інтерпретації даних, а також підготовки даних для користувача прикладного рівня. На цьому рівні відбувається перетворення даних з кадрів, використовуваних для передачі даних в екранний формат або формат для друкуючих пристроїв кінцевої системи.
Рівень 7. прикладної - користувальницьке керування даними. У прикладному рівні необхідно надати в розпорядження користувачів вже перероблену інформацію. З цим може впоратися системне і користувальницьке прикладне програмне забезпечення.
Основна ідея моделі OSI полягає в тому, що кожному рівню приділяється конкретна роль, в тому числі і транспортному середовищі. Завдяки цьому, загальна задача передачі даних розчленовується на окремі легко доступні для огляду задачі. необхідні угоди для зв'язку одного рівня з вище- і нижчерозташованими називають протоколом.
Для передачі інформації з комунікаційних ліній дані перетворюються в ланцюжок наступних один за одним бітів (двійкове кодування за допомогою двох станів: «0» і «1»).
При передачі інформації між однаковими обчислювальними системами і розрізняються типами комп'ютерів застосовуються наступні коди:
- на міжнародному рівні передача символьної інформації здійснюється за допомогою 7-бітового кодування, що дозволяє закодувати заголовні і малі літери англійського, а також деякі спецсимволи;
- національні та спеціальні знаки за допомогою 7-бітового коду представити не можна. Для представлення національних знаків застосовують найбільш вживаний 8-бітовий код.
Комп'ютерна мережа
Комп'ютерна мережа (англ. Computer NetWork, від net - мережа і work - робота) - сукупність комп'ютерів, з'єднаних за допомогою каналів зв'язку і засобів комутації в єдину систему для обміну повідомленнями та доступу користувачів до програмних, технічних, інформаційних і організаційних ресурсів мережі.
Комп'ютерну мережу представляють як сукупність вузлів (комп'ютерів і мережевого устаткування) і з'єднують їх гілок (каналів зв'язку). Гілка мережі - це шлях, що з'єднує два суміжних вузла. Розрізняють вузли кінцеві. розташовані в кінці тільки однієї гілки, проміжні. розташовані на кінцях більш ніж однієї гілки, і суміжні - такі вузли з'єднані принаймні одним шляхом, не містить ніяких інших вузлів. Комп'ютери можуть об'єднуватися в мережу різними способами.
Логічний і фізичний способи з'єднання комп'ютерів, кабелів та інших компонентів, в цілому складають мережу, називається її топологією. Топологія характеризує властивості мереж, які не залежать від їх розмірів. При цьому не враховується продуктивність і принцип роботи цих об'єктів, їх типи, довжини каналів, хоча при проектуванні ці фактори дуже важливі.
ДОВІДКА. Топологія як математичне поняття: топологія (від грец. Topos - місце і. Логія), розділ математики, що вивчає топологічні властивості фігур, т. Е. Властивості, які не змінюються при будь-яких деформаціях, вироблених без розривів і склеювання. Прикладами топологічних властивостей фігур є розмірність, число кривих. обмежують дану область і т. д. Так, окружність, еліпс, контур квадрата мають одні і ті ж топологічні властивості, т. к. ці лінії можуть бути деформовані одна в іншу описаним вище чином; в той же час кільце і коло мають різні топологічними властивостями: коло обмежене одним контуром, а кільце-двома.
Найбільш поширені види топологій мереж:
Лінійна мережа. Містить тільки два кінцевих вузла, будь-яке число проміжних вузлів і має тільки один шлях між будь-якими двома вузлами.
Кільцева мережа. Мережа, в якій до кожного вузла приєднані дві і тільки дві гілки.
Деревоподібна мережа. Мережа, яка містить більше двох кінцевих вузлів і принаймні два проміжних вузла, і в якій між двома вузлами є тільки один шлях.
Зіркоподібна мережу. Мережа, в якій є тільки один проміжний вузол.
Чарункова мережа. Мережа, яка містить, принаймні, два вузла, що мають два або більше шляху між ними.
Полносвязанная мережу. Мережа, в якій є гілка між будь-якими двома вузлами. Найважливіша характеристика комп'ютерної мережі - її архітектура.
Найбільш поширені архітектури:
З'єднання пристроїв між собою
Для цього використовується спеціальне обладнання:
Мережевий інтерфейсний адаптер
- Мережеві кабелі (коаксіальні. Складаються з двох ізольованих між собою концентричних провідників, з яких зовнішній має вигляд трубки; оптоволоконні; кабелі на кручених парах. Утворені двома переплетеними один з одним проводами, і ін.).
- Коннектори (з'єднувачі) для підключення кабелів до комп'ютера; роз'єми для з'єднання відрізків кабелю.
- Мережеві інтерфейсні адаптери для прийому і передачі даних. Відповідно до певним протоколом керують доступом до середовища передачі даних. Розміщуються в системних блоках комп'ютерів, підключених до мережі. До роз'ємів адаптерів підключається мережевий кабель.
- Трансивери підвищують рівень якості передачі даних по кабелю, відповідають за прийом сигналів з мережі і виявлення конфліктів.
- Хаби (концентратори) і комутуючі хаби (комутатори) розширюють топологічні, функціональні і швидкісні можливості комп'ютерних мереж. Хаб з набором різнотипних портів дозволяє об'єднувати сегменти мереж з різними кабельними системами. До порту хаба можна підключати як окремий вузол мережі, так і інший хаб або сегмент кабелю.
- Повторювачі (репітери) підсилюють сигнали, що передаються по кабелю при його великій довжині.
За ступенем географічного поширення мережі діляться на локальні, міські, корпоративні, глобальні і ін.
Локальна мережа (ЛВС або LAN - Local Area NetWork) - мережа, що зв'язує ряд комп'ютерів в зоні, обмеженій межами однієї кімнати, будівлі або підприємства.
Невелика офісна локальна мережа
Глобальна мережа (ГВС або WAN - World Area NetWork) - мережа, що з'єднує комп'ютери, віддалені географічно на великі відстані один від одного. Відрізняється від локальної мережі більш протяжними комунікаціями (супутниковими, кабельними і ін.). Глобальна мережа об'єднує локальні мережі.
Міська мережа (MAN - Metropolitan Area NetWork) - мережа, яка обслуговує інформаційні потреби великого міста.
Для з'єднання локальних мереж використовуються такі пристрої, які розрізняються між собою за призначенням і можливостям:
Міст (англ. Bridge) - пов'язує дві локальні мережі. Передає дані між мережами в пакетному вигляді, не роблячи в них ніяких змін. Нижче на малюнку показані три локальні мережі, з'єднані двома мостами.
З'єднання локальних мереж за допомогою мостів
Тут мости створили розширену мережу. яка забезпечує своїм користувачам доступ до раніше недоступним ресурсів. Крім цього, мости можуть фільтрувати пакети. охороняючи всю мережу від локальних потоків даних і пропускаючи назовні тільки ті дані, які призначені для інших сегментів мережі.
Маршрутизатор (англ. Router) об'єднує мережі з загальним протоколом більш ефективно, ніж міст. Він дозволяє, наприклад, розщеплювати великі повідомлення на більш дрібні шматки, забезпечуючи тим самим взаємодія локальних мереж з різним розміром пакета.
Мостовий маршрутизатор (англ. Brouter) - це гібрид моста і маршрутизатора, який спочатку намагається виконати маршрутизацію, де це тільки можливо, а потім, в разі невдачі, переходить в режим моста.
Шлюз (англ. GateWay), на відміну від моста, застосовується у випадках, коли з'єднуються мережі мають різні мережеві протоколи. Надійшло в шлюз повідомлення від однієї мережі перетворюється в інше повідомлення, що відповідає вимогам наступної мережі. Таким чином, шлюзи не просто з'єднують мережі, а дозволяють їм працювати як єдина мережа. C допомогою шлюзів також локальні мережі під'єднуються до мейнфреймів - універсальним потужним комп'ютерам.
Бездротові мережі використовуються там, де прокладка кабелів утруднена, недоцільна або просто неможлива. Наприклад, в історичних будівлях, промислових приміщеннях з металевим або залізобетонним підлогою, в офісах, отриманих в короткострокову оренду, на складах, виставках, конференціях і т.п.
У цих випадках мережу реалізується за допомогою мережевих радіо-адаптерів. забезпечених всеспрямованими антенами і використовують в якості середовища передачі інформації радіохвилі. Така мережа реалізується топологією "Все-Со-Всіма" і працездатна при дальності 50-200 м.
Для зв'язку між бездротової і кабельної частинами мережі використовується спеціальний пристрій, зване точкою входу (або радіоміст). Можна використовувати і звичайний комп'ютер, в якому встановлені два мережевих адаптера - бездротової і кабельний.
Топологія типу "зірка"
Якщо в мережу потрібно об'єднати декілька сегментів. то використовується топологія типу "зірка". При цьому в центральному вузлі встановлюється всенаправленная антена, а віддалених вузлах - спрямовані. Мережі зіркоподібній топології можуть утворювати мережі різноманітної конфігурації.
Мережева магістраль з бездротовим доступом дозволяє відмовитися від використання повільних модемів.