Аппаратные средства вычислительных сетей

Чтобы обеспечить передачу информации из ЭВМ в коммуникационную среду, необходимо согласовать сигналы внутреннего интерфейса ЭВМ с параметрами сигналов, передаваемых по каналам связи. При этом должно быть выполнено как физическое согласование (форма, амплитуда и длительность сигнала), так и кодовое.

Технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналами связи, называются сетевыми адаптерами (сетевыми платами). Один сетевой адаптер обеспечи­вает сопряжение с ЭВМ одного канала связи.

Кроме одноканальных адаптеров используются и многоканальные устройства сопряжения ЭВМ с не­сколькими каналами связи - мультиплексоры передачи данных (мультиплексоры).

Мультиплексоры передачи данных использовались в системах телеобработки данных - первом шаге на пути к созданию вычислительных сетей. В дальнейшем при появле­нии сетей со сложной конфигурацией и с большим количеством абонентских систем для реализации функций сопряжения стали применяться специальные связные процессоры.

Для передачи цифровой информации по каналу связи необ­ходимо поток битов преобразовать в аналоговые сигналы, а при приеме информации из ка­нала связи в ЭВМ выполнить обратное действие - преобразовать аналоговые сигналы в поток битов, которые может обрабатывать ЭВМ. Такие преобразования осуществляет специ­альное устройство, выполняющее модуляцию и демодуляцию информа­ционных сигналов при передаче их из ЭВМ в канал связи и при приеме в ЭВМ из канала связи (модем).

Наиболее дорогим компонентом вычислительной сети является канал связи. Поэтому при построении ряда вычислительных сетей стараются сэкономить на каналах связи, ком­мутируя несколько внутренних каналов связи на один внешний. Для выполнения функций коммутации нескольких каналов связи на один путем частотного разделения используются специальные устройства - концентраторы.

В локальной вычислительной сети (ЛВС) физическая передающая среда представляет собой кабель ограниченной длины, при этом для увеличения протяженности сети используются по­вторители (устройства, обеспечивающее сохранение формы и ампли­туды сигнала при передаче его на большее, чем предусмотрено данным типом физической передающей среды, расстояние). Существуют локальные и дистанционные повторители. Локальные повторители позволяют соединять фрагменты сетей, расположенные на расстоянии до 50 м, а дистан­ционные - до 2000м.

Таким образом, стандартная вычислительная сеть на базе компьютеров состоит из следующих компонентов:

· рабочей станции (персонального компьютера пользователя);

· сервера (высокопроизводительного компьютера, ресурсы которого доступны для каждого абонента сети);

· сетевого адаптера (им оснащен каждый компьютер сети);

· сетевого кабеля (коаксиального, оптоволоконного, или в качестве сетевого кабеля используются телефонные линии);

· совместно используемых периферийных устройств (жесткие диски большой емкости, принтеры, устройства резервного копирования, другие внешние устройства).

Для оценки качества коммуникационной сети используются следующие основные характерис­тики:

· скорость передачи данных по каналу связи;

· пропускная способность канала связи;

· достоверность передаваемой информации (для вычислительных сетей 10^-6 - 10^-7 ошибок / знак);

· надежность (среднее время безотказной работы).