Структура и характеристики телекоммуникационных систем

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

 

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

имени Ф.М.Достоевского

 

 

 

 

 

 

Реферат

По дисциплине «Вычислительные  системы»

 

Тема: «.Структура и характеристики телекоммуникационных систем»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил

Студент 1-го курса гр.

СПБ-201-Т

Черепанов Н.А.

 

Проверил:

Гусс С.В.

 

 

 

2012

 

Содержание

 

Введение

1. Характеристики и классификация  информационных сетей……………….4

2. Многоуровневая архитектура  информационных сетей………….…………7

3. Разновидности каналов  связи………….………….………….…….……….11

4. Организация доступа  к информационным сетям………….………………14

Заключение………….………….………….………….………….……...………19

Глоссарий………….………….………….………….………….……………..…21информационная сеть телекоммуникация

 

Введение

 

XXI век без преувеличения  можно назвать веком информационных  технологий. Понятие информационные  технологии включает в себя  множество аспектов. Одной из  важнейших частей данного направления  является непосредственно передача  информации посредством информационных  сетей.

Современные телекоммуникационные технологии основаны на использовании  информационных сетей.

Технологии телекоммуникаций – это принципы организации современных  аналоговых и цифровых систем и сетей  связи, включая компьютерные и INTERNET-сети.

Средства телекоммуникаций – это совокупность технических  устройств, алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих передавать и принимать речь, информационные данные, мультимедийную информацию при  помощи электрических и электромагнитных колебаний по кабельным, волоконно-оптическим и радиотехническим каналам в  различных диапазонах волн. Это устройства преобразования информации, ее кодирования  и декодирования, модуляции и  демодуляции, это современные компьютерные технологии обработки.

 

 

1. Характеристики  и классификация информационных  сетей

 

Современные телекоммуникационные технологии основаны на использовании  информационных сетей.

Коммуникационная сеть - система, состоящая из объектов, осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления продукта, называемых пунктами (узлами) сети и  линий передачи (связей, коммуникаций, соединений), осуществляющих передачу продукта между пунктами.

Отличительная особенность  коммуникационной сети – большие  расстояния между пунктами по сравнению  с геометрическими размерами  участков пространства, занимаемых пунктами.

Информационная сеть - коммуникационная сеть, в которой продуктом генерирования, переработки, хранения и использования  является информация.

Вычислительная сеть - информационная сеть, в состав которой входит вычислительное оборудование. Компонентами вычислительной сети могут быть ЭВМ и периферийные устройства, являющиеся источниками  и приемниками данных, передаваемых по сети. Эти компоненты составляют оконечное оборудование данных (ООД  или DTE - Data Terminal Equipment). В качестве ООД могут выступать ЭВМ, принтеры, плоттеры и другое вычислительное, измерительное и исполнительное оборудование автоматических и автоматизированных систем. Собственно пересылка данных происходит с помощью сред и средств, объединяемых под названием среда передачи данных.

Подготовка данных, передаваемых или получаемых ООД от среды передачи данных, осуществляется функциональным блоком, называемым аппаратурой окончания  канала данных (АКД или DCE - Data Circuit-Terminating Equipment). АКД может быть конструктивно отдельным или встроенным в ООД блоком. ООД и АКД вместе представляют собой станцию данных, которую часто называют узлом сети. Примером АКД может служить модем.

Вычислительные сети классифицируются по ряду признаков.

В зависимости от расстояний между связываемыми узлами различают  вычислительные сети:

• территориальные − охватывающие значительное географическое пространство; среди территориальных сетей можно выделить сети региональные и глобальные, имеющие соответственно региональные или глобальные масштабы; региональные сети иногда называют сетями MAN (Metropolitan Area Network), а общее англоязычное название для территориальных сетей - WAN (Wide Area Network);
• локальные (ЛВС) − охватывающие ограниченную территорию (обычно в пределах удаленности станций не более чем на несколько десятков или сотен метров друг от друга, реже на 1...2 км); локальные сети обозначают LAN (Local Area Network);
• корпоративные (масштаба предприятия) − совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение в одном или нескольких близко расположенных зданиях. Локальные и корпоративные вычислительные сети - основной вид вычислительных сетей, используемых в системах автоматизированного проектирования (САПР).

Особо выделяют единственную в своем роде глобальную сеть Internet (реализованная в ней информационная служба World Wide Web (WWW) переводится на русский язык как всемирная паутина); это сеть сетей со своей технологией. В Internet существует понятие интрасетей (Intranet) - корпоративных сетей в рамках Internet.

Различают интегрированные  сети, неинтегрированные сети и подсети. Интегрированная вычислительная сеть (интерсеть) представляет собой взаимосвязанную совокупность многих вычислительных сетей, которые в интерсети называются подсетями.

В автоматизированных системах крупных предприятий подсети  включают вычислительные средства отдельных  проектных подразделений. Интерсети  нужны для объединения таких  подсетей, а также для объединения  технических средств автоматизированных систем проектирования и производства в единую систему комплексной  автоматизации (CIM - Computer Integrated Manufacturing). Обычно интерсети приспособлены для различных видов связи: телефонии, электронной почты, передачи видеоинформации, цифровых данных и т.п., и в этом случае они называются сетями интегрального обслуживания. Развитие интерсетей заключается в разработке средств сопряжения разнородных подсетей и стандартов для построения подсетей, изначально приспособленных к сопряжению. Подсети в интерсетях объединяются в соответствии с выбранной топологией с помощью блоков взаимодействия. 

2. Многоуровневая  архитектура информационных сетей

 

В общем случае для функционирования сетей ЭВМ необходимо решить две  проблемы:

• передать данные по назначению в правильном виде и своевременно;
• поступившие по назначению данные пользователю должны быть распознаваемы и иметь надлежащую форму для их правильного использования.

Первая проблема связана  с задачами маршрутизации и обеспечивается сетевыми протоколами (протоколами  низкого уровня).

Вторая проблема вызвана  использованием в сетях разных типов  ЭВМ, с разными кодами и синтаксисом  языка. Эта часть проблемы решается путем введения протоколов высокого уровня.

Таким образом, полная архитектура, ориентированная на оконечного пользователя, включает в себя оба протокола.

Разработанная эталонная  модель взаимодействия открытых систем (ВОС) поддерживает концепцию, при которой  каждый уровень предоставляет услуги вышестоящему уровню и базируется на основе нижележащего уровня и использует его услуги. Каждый уровень выполняет  определенную функцию по передачи данных. Хотя они должны работать в строгой  очередности, но каждый из уровней допускает  несколько вариантов. Рассмотрим эталонную  модель. Она состоит из 7 уровней  и представляет собой многоуровневую архитектуру, которая описывается  стандартными протоколами и процедурами.

Три нижних уровня предоставляют  сетевые услуги. Протоколы, реализующие  эти уровни, должны быть предусмотрены  в каждом узле сети.

Четыре верхних уровня предоставляют услуги самим оконечным  пользователям и таким образом, связаны с ними, а не с сетью.

Физический  уровень. В этой части модели определяются физические, механические и электрические характеристики линий связи, составляющих ЛВС (кабелей, разъемов, оптоволоконных линий и т.п.). Можно считать, что этот уровень отвечает за аппаратное обеспечение. Хотя функции других уровней могут быть реализованы в соответствующих микросхемах, но все же они относятся к ПО. Функции физического уровня заключаются в гарантии того, что символы, поступающие в физическую среду передачи на одном конце канала, достигнут другого конца. При использовании этой нижестоящей услуги по транспортировке символов задача протокола канала состоит в обеспечении надежной (безошибочной) передаче блоков данных по каналу. Такие блоки часто называют циклами, или кадрами. Процедура обычно требует: синхронизации по первому символу в кадре, распознавания конца кадра, обнаружения ошибочных символов, если таковые возникнут, и исправления таких символов каким-либо способом (обычно это делается путем запроса на повторную передачу кадра, в котором обнаружены один или несколько ошибочных символов).

Уровень канала. Уровень канала передачи данных и находящийся под ним физический уровень обеспечивают канал безошибочной передачи между двумя узлами в сети. На этом уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети. Электрическое представление данных в ЛВС (биты данных, методы кодирования данных и маркеры) распознаются на этом и только на этом уровне. Здесь обнаруживаются (распознаются) и исправляются ошибки путем требований повторной передачи данных.

Сетевой уровень. Функция сетевого уровня состоит в том, чтобы установить маршрут для передачи данных по сети или при необходимости через несколько сетей от узла передачи до узла назначения. Этот уровень предусматривает также управление потоком или перегрузками с целью предотвращения переполнения сетевых ресурсов (накопителей в узлах и каналов передачи), которое может привести к прекращению работы. При выполнении этих функций на сетевом уровне используется услуга нижестоящего уровня – канала передачи данных, обеспечивающего безошибочное поступление по сетевому маршруту блока данных, введенного в канал на противоположном конце.

Основная задача нижних уровней  передать по маршруту блоки данных от источника к получателю, доставив их своевременно в желаемый конец.

Тогда задача верхних уровней  – фактическая доставка данных в  правильном виде и распознаваемой форме. Эти верхние уровни не знают о  существовании сети. Они обеспечивают только требующуюся от них услугу.

Транспортный  уровень. Обеспечивает надежный, последовательный обмен данными между двумя оконечными пользователями. Для этой цели на транспортном уровне используется услуга сетевого уровня. Он управляет также потоком, чтобы гарантировать правильный прием блоков данных. Вследствие различия оконечных устройств, данные в системе, могут передаваться с разными скоростями, поэтому, если не действует управление потоками, более медленные системы могут быть переполнены быстродействующими. Когда в процессе обработки находится больше одного пакета, транспортный уровень контролирует очередность прохождения компонент сообщения. Если приходит дубликат принятого ранее сообщения, то данный уровень опознает это и игнорирует сообщение.

Уровень сеанса. Функции этого уровня состоят в координации связи между двумя прикладными программами, работающих на разных рабочих станциях. Он также предоставляет услуги вышестоящему уровню представления. Это происходит в виде хорошо структурированного диалога. В число этих функций входит создание сеанса, управление передачей и приемом пакетов сообщений в течение сеанса и завершение сеанса. Этот уровень при необходимости также управляет переговорами, чтобы гарантировать правильный обмен данными. Диалог между пользователем сеансовой услуги (т.е. сторонами уровня представления и вышестоящим уровнем) может состоять из нормального или ускоренного обмена данными. Он может быть дуплексным, т.е. одновременной двусторонней передачей, когда каждая сторона имеет возможность независимо вести передачу, или полудуплексной, т.е. с одновременной передачей только в одну сторону. В последнем случае для передачи управления с одной стороны к другой применяются специальные метки. Уровень сеанса предоставляет услугу синхронизации для преодоления любых обнаруженных ошибок. При этой услуге метки синхронизации должны вставляться в поток данных пользователями услуги сеанса. Если будет обнаружена ошибка, то сеансовое соединение должно быть возвращено в определённое состояние, пользователи должны вернуться в установленную точку диалогового потока, сбросить часть переданных данных и затем восстановит передачу, начиная с этой точки.

Уровень представления. Управляет и преобразует синтаксис блоков данных, которыми обмениваются оконечные пользователи. Такая ситуация может возникать в неоднотипных ПК (IBM PC, Macintosh, DEC, Next, Burrogh), которым необходимо обмениваться данными. Назначение - преобразование синтаксических блоков данных.