Общие сведения о телекоммуникационных системах

Телекоммуникационные системы представляют собой системы передачи информации от источника к потребителю на основе совокупности специализированных аппаратно-программных средств. Источник и потребитель информации непосредственно в систему передачи не входят – они являются ее абонентами. Абонентами компьютерной системы передачи информации являются компьютеры, а в конечном итоге пользователи этих компьютеров.

Основными элементами системы передачи информации являются передатчик информации, канал передачи (линия связи), приемник информации.

Передатчик служит для преобразования поступающего от абонента сообщения в сигнал, передаваемый по линии связи; приемник – для обратного преобразования сигнала в сообщение, поступающее абоненту. Передатчик и приемник представляют собой так называемую аппаратуру передачи данных (АПД), которая связывает компьютеры или отдельные локальные сети пользователей с физической средой передачи данных. АПД работает на физическом уровне, отвечая за передачу (и прием) сигнала нужной формы и мощности в физическую среду (линию связи). Примерами АПД могут служить модемы, терминальные адаптеры, сетевые адаптеры и тому подобные устройства.

В составе системы передачи большой протяженности может использоваться дополнительная аппаратура для улучшения качества сигнала («усиления» сигнала) и для формирования непрерывного физического или логического канала между абонентами. В качестве такой аппаратуры выступают повторители, коммутаторы, концентраторы, маршрутизаторы, мультиплексоры (см. далее в разделах 8, 9, 10, 11, 12)

Линия связи– это физическая среда, по которой передаются информационные сигналы. В одной линии связи может быть организовано несколько каналов связи путем временного, частотного,волнового и других видов разделения (см. раздел 7, 8) – тогда говорят о логических(виртуальных) каналах. Если канал полностью монополизирует линию связи, то он может называться физическим каналом и в этом случае совпадает с линией связи.

По форме представления передаваемой информации каналы связи делятся на аналоговые и цифровые. По аналоговым каналам передается информация, представленная в непрерывной форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины. По цифровым каналам передается информация, представленная в виде цифровых (дискретных, импульсных) сигналов той или иной физической природы.

В зависимости от возможных направлений передачи информации по линиям связи различают следующие способы передачи информации:

симплексный – передача осуществляется по линии связи только в одном направлении;

полудуплексный – передача ведется в обоих направлениях, но попеременно во времени;

дуплексный – передача ведется одновременно в двух противоположных направлениях.

Каналы связи могут быть коммутируемыми и некоммутируемыми. Коммутируемые каналы создаются из отдельных участков (сегментов) только на время передачи по ним информации; по окончании передачи такой канал ликвидируется (разъединяется). Некоммутируемые (выделенные) каналы создаются на длительное время и имеют постоянные характеристики по длине, пропускной способности, помехозащищенности.

Резюме

Вычислительные (компьютерные) сети являются наиболее распространенными и эффективными вычислительными системами распределенного типа. Основной классифицирующей характеристикой вычислительных сетей является их масштабная (территориальная) характеристика. В зависимости от охватываемой территории и протяженности вычислительные сети подразделяют на локальные, региональные (или городские) и глобальные сети.

Развитие технических средств связи приводит в последнее время к интенсивному взаимному проникновению и сближению технологий и принципов передачи данных в локальных и глобальных сетях.

Вычислительные сети также классифицируют по масштабу подразделения или предприятия (учреждения) в целом, в пределах которого функционирует сеть. По этому признаку чаще всего выделяют сети отделов, кампусов и корпораций.

Объединение локальных, региональных и глобальных вычислительных сетей приводит к созданию многосетевых иерархий

Сети классифицируются по такому важнейшему признаку, как «сетевая технология». Под сетевой технологией понимается согласованный набор стандартных правил и реализующих их аппаратно-программных средств, достаточных для построения вычислительной сети.

Вычислительные сети различаются по показателям качества, к которым относятся полнота выполняемых сетью функций, производительность и пропускная способность сети, надежность сети, достоверность и сохранность информации в сети, способность сети обеспечивать защиту информации от несанкционированного доступа, управляемость сети, возможность расширяемости и масштабируемости сети, универсальность сети.

Для решения задач взаимодействия различных сетевых компонентов при организации вычислительных сетей используется многоуровневый подход. При этом определяются конкретные функции каждого модуля, решающего какую-либо отдельную задачу, и интерфейсы взаимодействия между этими модулями.

Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, называют протоколами. Иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети, называют стеком коммуникационных протоколов. При практической реализации сетей используются стандартизованные протоколы.

Наиболее популярны две модели многоуровневого сетевого взаимодействия: традиционно описываемая в литературе теоретическая семиуровневая модель взаимодействия открытых систем OSI и четырехуровневая модель взаимодействия открытых систем DoD, которая использована при разработке реально действующего и самого распространенного на сегодняшний день стека протоколов TCP/IP, обеспечивающего на практике работу сети Интернет.

Телекоммуникационные системы представляют собой системы передачи информации от источника к потребителю на основе совокупности специализированных аппаратно-программных средств. Линия связи является физической средой, по которой передаются информационные сигналы в аналоговой или цифровой форме представления. В одной линии связи может быть организовано несколько каналов связи. В зависимости от возможных направлений передачи информации различают симплексный, полудуплексный и дуплексный способы передачи информации по линиям связи.

Контрольные вопросы и задания

1. Приведите классификацию вычислительных сетей по территориальному признаку.

2. Какие вычислительные сети принято называть корпоративными?

3. Что понимается под термином «сетевая технология»?

4. Перечислите основные показатели качества вычислительных сетей.

5. Дайте определение показателю «производительность» сети.

6. Что такое «пропускная способность сети»?

7. Что понимается под термином «управляемость сети»?

8. Какие преимущества имеет сеть с высоким показателем интегрируемости?

9. Поясните значение показателя «масштабируемость» сети».

10. В чем заключается многоуровневый подход к решению задач взаимодействия сетевых компонентов?

11. Дайте определение понятиям «сетевой протокол» и «сетевой интерфейс».

12 Для чего необходима стандартизация коммуникационных протоколов?

13. Охарактеризуйте модели взаимодействия открытых систем OSI и DoD.

14. Перечислите уровни модели взаимодействия открытых систем DoD и

опишите их основные функции.

15. Какие главные задачи решают протоколы нижних уровней модели DoD?

16. Объясните понятие «сетезависимости» функций нижних уровней моделей

взаимодействия открытых систем.

17. Дайте определение понятию «телекоммуникационная система».

18. Опишите основные элементы системы передачи информации.

19. Представьте отличие понятий «линия связи» и «канал связи».

20. Чем различается форма представления информации, передаваемой по аналоговым и цифровым каналам связи?

21. Как именуются способы передачи информации по линиям связи в зависимости от возможных направлений передачи информации?