Методы коммутации информации Высокоскоростное подключение по аналоговым каналам Взаимосвязь с другими сетями и архитектурами Потери пакетов Информационные сети

Информационные ресурсы сетей Физические характеристики волоконно-оптических передающих сред Основные сервисы сетевой среды Internet Протоколы и сервисы поисковых систем Подсети. Маска подсети. Имена Таблица маршрутизации


Учебник по информационным технологиям. Информационные сети

Информационные ресурсы сетей

Передающая среда

Передающие физические среды, используемые в структурированных кабельных системах.

Коаксиальные передающие среды

Коаксиальный кабель является наиболее распространенной средой, используемой для передачи радиочастотных сигналов. Конструкционно он состоит из одножильного или многожильного проводника, окруженного диэлектрическим материалом, как правило, плотным или мягким пенополимером. Диэлектрик помещается в непрерывный алюминиевый экран, ламинированный полистером, а затем в луженую медную сетку. Вся конструкция помещается в оболочку из поливинилхлоридного или огнеупорного полимерного материала.

Для коаксиального кабеля качество передачи сигнала определяется четырьмя электрическими параметрами, относящимися к материалу диэлектрика и геометрическим размерам кабеля - импедансом, затуханием, емкостью и временной задержкой распространения сигнала или скоростью его распространения в передающей среде.

Импеданс. Импеданс (или характеристический импеданс) - сопротивление (0м) волне вой передающей среды переменному электрическому току. Величина импеданса прямо завысит от отношения размеров внутреннего и внешнего проводников и связана обратной зависимостью с диэлектрической постоянной кабеля. В отличие от сопротивления проводника импеданс не изменяется при изменении длины кабеля.

Для того, чтобы система могла работать с максимальной эффективностью, номинальные импедансы передатчика, приемника и кабеля должны очень точно совпадать. Значения импеданса для кабелей определяют электрические требования к коммутационному оборудованию. Протоколы и сервисы поисковых систем, каталогов и телеконференций (Gopher, WAIS, ListServ, WHOIS, TRIKLE, UseNet, IRC) Система Gopher является распределенной системой каталогизации документов, представляющая пользователю документы распределенные по сети в виде единой файловой системы. До 1995 года темпы роста пространства сети Gopher Space были выше таковых в системе WWW, однако, предлагая довольно универсальные и удобные механизмы для иерархического представления информации в виде файловой системы в Gopher напрочь отсутствуют механизмы интерактивной визуализации (подобные таковым в WWW). Нужно ли говорить, что система организована по архитектуре клиент-сервер, причем восстановление и разрыв соединения происходит перед и после каждого запроса.

Затухание - потери или уменьшение уровня сигнала при прохождении его по передающей среде. Существует два типа потерь, определяющих величину затухания сигнала собственные потери в проводниках (центральном проводнике и экране) и диэлектрические потери. Оба типа потерь растут с увеличением частоты.

Емкость - отношение величины электрического заряда двух проводников к разнице потенциалов между ними или, говоря другими словами, - энергия, накапливаемая кабелем. Емкость измеряется в пФ на единицу длины. Как и импеданс, емкость коаксиального кабеля зависит от размеров внутреннего и внешнего проводников и диэлектрической константы диэлектрического материала. Емкость и импеданс обратно пропорциональны друг другу.

Время задержки распространения сигнала по длине кабеля прямо пропорционально квадратному корню диэлектрической константы. В вакууме электромагнитные волны распространяются со скоростью света. В кабеле волна распространяется несколько медленнее - со скоростью, обратно пропорциональной диэлектрической константе кабеля. Чем меньше диэлектрическая константа, тем ближе скорость распространения сигнала к скорости света. Более низким значениям диэлектрической константы соответствуют более высокие скорости передачи.

Фазовая задержка обусловлена тем, что более высокочастотные сигналы распространяются в передающей среде быстрее по сравнению с низкочастотными. В широкополосной сети информация обычно передается в виде цифрового кода, в котором низкочастотный тон определенной длительности представляет двоичную "1", а высокочастотный тон представляет "0". Вследствие того, что низкочастотные сигналы распространяются медленнее, они обладают тенденцией к отставанию от более быстрых высокочастотных сигналов и приходят к концу линии с фазовым сдвигом.

Передающие среды на основе витой пары проводников

В идеальном случае линия передачи представляет собой, как минимум, два проводника, разделенных диэлектрическим материалом и имеющих равномерный зазор на всем своем протяжении. К двум проводникам прикладывается сбалансированное напряжение равное по амплитуде и противоположное по фазе. В каждом проводнике текут равные по величине и противоположные по направлению токи. Токи производят концентрические магнитные поля окружающие каждый из проводников. Напряженность магнитного поля усиливается в промежутке между проводниками и уменьшается в пространстве, где концентрические поля находятся за пределами обоих проводников. Токи в каждом из проводников равны по величине и противоположны по направлению, что ведёт к уменьшению общей энергии, накапливаемой в результирующем магнитном поле. Любое изменение токов генерирует напряжение на каждом проводнике с результирующим электрическим полем с направлением вектора, ограничивающим магнитное поле и поддерживающим постоянный ток.

Характеристический импеданс соответствует входному импедансу однородной линии передачи бесконечной длины то есть линии передачи предельной длины, терминированной нагрузкой со значением ее собственного характеристического импеданса. В общем случае, характеристический импеданс - это комплексное число с резистивной и реактивной компонентами. Он является функцией частоты передаваемого сигнала и не зависит от длины линии. При очень высоких частотах характеристический импеданс асимптотически стремится к фиксированному резистивному сопротивлению. Например, коаксиальные кабели обладают импедансом 50 или 75 0м на высоких частотах. Типичное значение импеданса для кабелей "витая пара" - 100 0м при частотах свыше 1 МГц.

Затухание сигнала - это отношение в децибелах (дБ) мощности входного сигнала к мощности сигнала на выходе при соответствии импедансов источника и нагрузки характеристическому импедансу кабеля. Значение входной мощности может быть получено путем измерения мощности при непосредственном подключении нагрузки к источнику без прохождения сигнала по кабелю. В случаях, когда в местах терминирования импедансы не идеально соответствуют друг другу, отношение входной мощности к выходной носит название вносимых потерь или вносимого затухания.

Переходное затухание на ближнем конце (Near End Crosstalk, NEXT) - параметр, характеризующий затухание сигнала помехи, наведенного сигналом, проходящим по одной паре проводников, на другую, расположенную поблизости. Измеряется в дБ. Чем выше значение NEXT, тем лучше изоляция помехам между двумя парами проводников.

Обратные потери (потери при отражении). Когда импеданс кабеля и нагрузки не совпадает, сигнал, распространяющийся по кабелю, частично будет отражаться в точке интерфейса кабель-нагрузка. Мощность отраженного сигнала носит название потерь при отражении или обратных потерь. Чем лучше совместимость импедансов, тем меньше отражаемая мощность и тем ниже обратные потери.

Временная задержка распространения сигнала. Сигнал, распространяющийся от входной точки к выходной, приходит с временной задержкой, величина которой является отношением длины кабеля к скорости распространения сигнала V в передающей среде. В случае идеальной линии передачи, состоящей из двух проводников в вакууме, скорость распространения сигнала равна скорости распространения света в вакууме с. На практике скорость распространения сигнала в кабеле зависит от свойств диэлектрических материалов, окружающих проводники.

Отношение сигнал-шум (SNR) - это соотношение между уровнем принимаемого сигнала и уровнем принимаемого шума, причем уровень сигнала должен значительно превосходить уровень шума для обеспечения приемлемых условий передачи.

Отношение затухания к переходному затуханию (ACR). Соотношение между сигналом и шумом может быть выражено в форме отношения затухания к переходному затуханию (ACR). ACR - это разница между ослабленным сигналом на выходе и вредным наведенным сигналом ("шумом")

Модели и структуры информационных сетей Топология Способ соединения компьютеров в сети называется топологией. При выборе конкретного типа сети важно учитывать ее топологию, поэтому, представим важнейшие топологии сетей. Основными сетевыми топологиями являются линейная (шинная), звездообразная и кольцевая. Например, в конфигурации сети ArcNet используется одновременно и линейная, и звездообразная топология. Сети Token Ring физически выглядят как звезда, но логически их пакеты передаются по кольцу. Передача данных в domen происходит по линейной шине, так что все станции видят сигнал одновременно.

Возникновение понятия открытости - в ряде технических реализаций возможность организации взаимодействия с другими аппаратно-программными средствами вообще отсутствовала. - разнородность реализации одной вычислительной структуры, изготовленной различными производителями, также требовала применения специальных ограничений, либо разработки дополнительных программных и (или) технических средств для интеграции. - разнородность интерфейсов общения в системе "человек-машина" требовала постоянного переобучения кадров.

В различных областях проектирования и производства технологические нововведения зарождаются и приобретают значение в процессе изменения масштабов создаваемых объектов. При этом основную роль часто играют не физические масштабы объектов, но масштабы сложности их функционирования и разработки. В современных условиях технические и технологические объекты, например, энергетические комплексы и сети, объекты инфраструктуры больших городов, аэрокосмические объекты и комплексы, имеют такие масштабы сложности функционирования и разработки, что их разработка и эксплуатация невозможна без специальных информационных систем.

Кабельные системы для скоростной передачи данных С ростом спроса на более быстрые и сложные сети растет и рынок кабельной продукции. Кабели с высокочастотными характеристиками представляют приблизительно 20% рынка и их доля будет расти с повышением спроса. Спрос на высокоскоростные приложения, способные к работе в стандартных кабельных системах категории 5, удовлетворяется с помощью мегабитных приложений, таких как, например, АТМ 155 Мбит/с и Gigabit domen (lOOOBaseT), использующих для передачи сигналов все четыре пары. Для обеспечения устойчивой работы подобных систем в последнее время на рынок стали поставляться продукты с частотными характеристиками, расширенными до 350 МГц.


Типы адресов стека TCP/IP