Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

IV. Уровень сетевых интерфейсов

Читайте также:
  1. II. Уровень социального института.
  2. III уровень. Рост стоимости/ценности компании
  3. III. Популяционно-видовой уровень организации живого.
  4. IV Уровень методики и техники исследования
  5. АПК РФ, его состав, уровень и проблемы развития. Место АПК в разных районах страны.
  6. Аппаратное и программное обеспечение компьютерных сетевых технологий.
  7. Безработица в России: виды, формы, уровень.
  8. Безработица как форма макроэкономической нестабильности. Виды безработицы. "Естественный уровень" безработицы.
  9. Безработное населенние. Уровень безработицы. Основные формы безработицы. Закон Ойкена. Хистерезис как модель объяснения перманентной и длительной безработицы.

Уровень сетевых интерфейсов в стеке TCP/IP отвечает за организацию взаимодействия с технологиями сетей, входящими в составную сеть. Этот уровень в стеке TCP/IP не регламентируется. Он поддерживает все популярные технологии (Ethernet, TokenRing и т.д.). Обычно при появлении новой сетевой технологии она быстро включается в стек TCP/IP путем разработки соответствующей документации

 

Единицы передачи данных для протоколов различных уровней


 

11. Типы и характеристики оптических волокон
Оптические волокна производятся разными способами, обеспечивают передачу оптического излучения на разных длинах волн, имеют различные характеристики и выполняют разные задачи.
Все оптические волокна делятся на две основные группы: многомодовые MMF (multi mode fiber) и одномодовые SMF (single mode fiber). Многомодовые волокна подразделяются на ступенчатые (step index multi mode fiber) и градиентные (graded index multi mode fiber). Одномодовые волокна подразделяются на ступенчатые одномодовые волокна (step index single mode fiber) или стандартные волокна SF (standard fiber), на волокна со смещенной дисперсией DSF (dispersion-shifted single mode fiber), и на волокна с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF (non-zero dispersion-shifted single mode fiber) Типы и размеры волокон приведены на рис. 2.1. Каждое волокно состоит из сердцевины и оболочки с разными показателями преломления. Сердцевина, по которой происходит распространение светового сигнала, изготавливается из оптически более плотного материала. При обозначении волокна указываются через дробь значения диаметров сердцевины и оболочки. Волокна отличаются диаметром сердцевины и оболочки, а также профилем показателя преломления сердцевины. У многомодового градиентного волокна и одномодового волокна со смещенной дисперсией показатель преломления сердцевины зависит от радиуса. Такой более сложный профиль делается для улучшения технических характеристик или для достижения специальных характеристик волокна.

 


 

  12. Параметры оптических волокон: дисперсия, затухание, ПМД.
Потери на рассеяние αрас. Основной причиной потерь из-за рассеяния является так называемое рэлеевское рассеяние, которое вызывается наличием в оптическом волокне неоднородностей микроскопического масштаба. Свет, попадая на такие неоднородности, рассеивается в разных направлениях. В результате часть его теряется в оболочке. Эти неоднородности неизбежно появляются во время изготовления волокна. Потери из-за рэлеевского рассеяния зависят от длины волны по закону λ-4 и сильней проявляются в области коротких длин волн. Рис. 3.14 Релеевское рассеяние Кабельные потери (αкаб) обусловлены скруткой, деформациями и изгибами волокон, возникающих при наложении покрытий и защитных оболочек при производстве кабеля, а также в процессе его прокладки. Дисперсия. Импульсы света, последовательность которых определяет информационный поток, при распространении по волокну расплываются. Расплывание импульса приводит к перекрыванию крыльев соседних импульсов, как изображено на рис. 3.15. При достаточно большом уширении импульсы начинают перекрываться, так что становится невозможным их выделение при приёме. Вследствие этого импульсы трудно отличить один от другого, а заключенная в них информация теряется. Рис. 3.15 Искажения формы импульсов из-за дисперсии Дисперсия - это расплывание светового импульса по мере его движения по оптическому волокну. Дисперсия ограничивает ширину полосы пропускания и информационную емкость кабеля. Уменьшение дисперсии приводит к увеличению полосы пропускания. Наличие дисперсии объясняется тремя основными факторами:  Различными скоростями распространения направляемых мод в волокне (межмодовая дисперсия τмод).  Различными направляющими свойствами световодной структуры (волноводная дисперсия τвол).  Зависимостью свойств материала оптического волокна от длины волны (материальная дисперсия τмат). Рис. 3.16 Виды дисперсии Межмодовая дисперсия свойственна только многомодовым волокнам. Различные моды имеют различные фазовые и групповые скорости и их максимумы энергии достигают детектор в различные моменты времени. Лучи проходят различные пути и, следовательно, достигают противоположного конца волокна в различные моменты времени. Хроматическая дисперсия состоит из материальной и волноводной составляющих и имеет место при распространении как в одномодовом, так и в многомодовом волокне. Однако наиболее отчётливо она проявляется в одномодовом волокне из-за отсутствия в нём межмодовой дисперсии. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления от длины волны. Волноводная (внутримодовая) дисперсия обусловлена процессами внутри моды. Внутримодовая дисперсия, в первую очередь, определяется профилем показателя преломления ОВ и пропорциональна ширине спектра излучения источника Δλ. Рис. 3.17 Хроматическая дисперсия Поляризационная модовая дисперсия (τпол) возникает вследствие различной скорости распространения двух взаимно перпендикулярных поляризационных составляющих моды. Рис. 3.18 Поляризационная модовая дисперсия Результирующая дисперсия в ООВ включает в себя все виды дисперсии и ограничивает максимальную скорость передачи информации по линиям связи. Информационную емкость ОВ различных типов принято характеризовать полосой пропускания и коэффициентом широкополосности. Полоса пропускания определяется как диапазон частот, в пределах которого значение АЧХ больше или равно половине максимального значения. Это соответствует снижению уровня оптической мощности сигнала на границах полосы пропускания на 3 дБ. Коэффициент широкополосности равен полосе пропускания ОВ длиной L = 1 км и выражается в МГц*км. Полоса пропускания ОВ (в мегагерцах) обратно пропорциональна длине L линии связи. Многомодовое ОВ имеет коэффициент широкополосности 200…1000 МГц*км и используется, в основном, во внутриобъектовых системах связи и в структурированных кабельных системах (СКС). Одномодовое ОВ является весьма широкополосным (10-100 ГГц) и позволяет реализовать огромные скорости передачи на большие расстояния (сотни км).

 


 

13. Частотное разделение каналов, Мультиплексирование с разделением по частоте (англ. Frequency-Division Multiplexing, FDM)

Разделение каналов осуществляется по частотам. Так как радиоканал обладает определённым спектром, то в сумме всех передающих устройств и получается современная радио связь. Например: спектр сигнала для мобильного телефона 8 МГц. Если мобильный оператор даёт абоненту частоту 880 МГц, то следующий абонент может занимать частоту 880+8=888 МГц. Таким образом, если оператор мобильной связи имеет лицензионную частоту 800—900 МГц, то он способен обеспечить около 12 каналов, с частотным разделением.

Частотное разделение каналов применяется в технологии X-DSL. По телефонным проводам передаются сигналы различной частоты: телефонный разговор-0,3-3,4 кГц а для передачи данных используется полоса от 28 до 1300 кГц.

Очень важно фильтровать сигналы. Иначе будут происходить наложения сигналов, из-за чего связь может сильно ухудшиться.


 

14. Временное уплотнение каналов возможно только при импульсной передаче информации. Поэтому радиорелейные линии с временным уплотнением не применяются для передачи телевизионных программ и используются только для передачи телефонных переговоров. Временное уплотнение каналов имеет ряд преимуществ перед частотным. Аппаратура временного уплотнения значительно проще, чем частотного, в ней отсутствуют сложные полосовые фильтры. [ 2 ]

Временное уплотнение канала связи заключается в том, что сигналы различных сообщений передаются последовательно во времени. Установленные на передающей и приемной сторонах коммутаторы, работающие синхронно, обеспечивают подключение соответствующих сообщений к своим приемным устройствам. Выбор частоты переключения определяется из условия точности восстановления сообщений с учетом ограниченной полосы частот, пропускаемых каналом связи. [ 3 ]

Особенностьвременного уплотнения канала связи заключается в том, что сигналы различных сообщений передаются последовательно во времени. Установленные на передающей и приемной сторонах коммутаторы, работающие синхронно, обеспечивают подключение соответствующих сообщений к своим приемным устройствам. Выбор частоты переключения коммутаторов определяется из условия точности восстановления сообщений с учетом ограничений по полосе частот, пропускаемых каналом связи. Согласно теореме Котельникова, непрерывная функция времени x (t), спектр которой не содержит частот более / тах, полностью определяется последовательностью дискретных отсчетов, если интервал Д / между двумя отсчетами удовлетворяет условию At l / 2 / mav - Восстановление сообщения по зарегистрированным дискретным сообщениям в темпе приема сигналов осуществляется с помощью фильтра нижних частот.

Системы свременным уплотнением каналов (временной м у л ь-т и н леке) сравнительно не чувствительны к нелинейности трактов передачи, так как последняя не создает здесь, как в системах с частотным уплотнением, переходных помех, а лишь искажения в отдельных каналах; переходные помехи возникают лишь тогда, когда из-за переходных процессов в селективных системах от импульса одного канала в следующем канале действуют остаточные напряжения. Для передатчиков радиорелейных линий свременным уплотнением каналов используются однокаскадные и многокаскадные схемы. Большее распространение имеют однокаскадные передатчики. По сравнению с многокаскадными передатчиками они дешевле, проще в управлении и эксплуатации, более надежны. [ 6 ]

Каналообразующая аппаратура Думка работает по принципувременного уплотнения канала ТЧ. Состоит из мультиплексора, устройства преобразования сигналов, устройства защиты от ошибок и устройства питания. Внедрение ее дает возможность заменить на телеграфной сети старую аппаратуру уплотнения более совершенной. [ 7 ]

Вероятно, наиболее защищенным и эффективным способом координации являетсявременное уплотнение канала (фиг. При этом в передающем коде не используются все биты и управляющие комбинации либо же учитываются возможные телетайпные кодовые комбинации. [ 8 ]

В передатчике третьего типа, в котором используются демодуляция, временное уплотнение каналов и повторная модуляция, искажения, вносимые в телефонный канал, можно рассчитать по методике, принятой для аналогичного типа радиорелейных систем связи. [ 9 ]

Этот метод многоточечных измерений, аналогичный известному в радиотехнике методувременного уплотнения каналов с большим периодом коммутации, разрабатывался в двух вариантах - с переключением сигналов от многих датчиков на малое число измерительных линий вблизи основного места их расположения и с переключением лишь вблизи места расположения блоков усиления и регистрации. В последнем случае при измерениях на вращающихся деталях требуется применять токосъемник с большим числом колец в соответствии с количеством применяемых датчиков. Кроме того, здесь требуется выполнять большое количество соединительных линий от датчиков к усилительным и регистрирующим блокам измерительных каналов. Исходя из особенностей многоточечных измерений измерительные каналы деформаций, давлений и вибраций расчленены на отдельные блоки, каждый из которых имеет свои характеристики, определяемые общей задачей и характеристиками смежных блоков, а также амплитудно-частотными характеристиками регистрируемых механических параметров. [ 10 ]

В книге изложены вопросы теории и расчета радиопередатчиков небольшой мощности, являющихся предметом массового производства; рассмотрены принципы их построения; схемы и работа усилителей и генераторов всех диапазонов; генераторы и усилители оптического диапазона и их использование для связи; разобраны схемы стабилизации частоты с синтезаторами, принципы амплитудной, частотной и фазовой модуляций, однополосная работа передатчиков, принципы и схемы многоканальной (релейной) связи счастотным и временным уплотнением каналов, импульсная работа передатчиков.

Временное мультиплексирование (англ. Time Division Multiplexing, TDM) — технология аналогового или цифрового мультиплексирования, в котором несколько сигналов или битовых потоков передаются одновременно как подканалы в одном коммуникационном канале.

Передача данных в таком канале разделена на временные интервалы (таймслоты) фиксированной длины, отдельные для каждого канала. Например: некоторый блок данных или подканал 1 передается в течение временного интервала 1, подканал 2 во временной интервал 2 и т. д. Один фрейм TDM состоит из одного временного интервала, выделенного одному определенному подканалу. После передачи фрейма последнего из подканалов происходит передача фрейма первого подканала и т. д. по порядку.

Была версия[ источник не указан 989 дней ], что в будущем TDM может уступить место ATM (хотя данная технология внедрялась крайне медленно, и на сегодняшний день развитие ATM полностью прекращено); более реалистичным представляется[ кому? ], что TDM может уступить место IP; но на сегодня TDM — это преобладающая технология местного доступа.

TDM и пакетная передача данных[править | править вики-текст]

В своей первичной форме TDM используется для коммуникационных схем, использующих постоянное число каналов и постоянную пропускную способность в каждом из каналов.

Главное отличие мультиплексирования с разделением во времени от статистического мультиплексирования, такого как пакетное мультиплексирование, это то, что таймслоты в нем следуют в заданном, периодически повторяющемся порядке, в отличие от пакетной обработки (по мере поступления пакетов). Статистическое мультиплексирование похоже, но не должно быть рассматриваемо как мультиплексирование с подразделением времени.

В динамическом TDMAccess алгоритм планирования динамически резервирует переменное число временных интервалов для организации динамического изменения пропускной способности, основанным на требованиях к трафику каждого потока данных. Динамический TDMA используется в:

· IEEE 802.11;

· IEEE 802.16a.

Передача с использованием TDM[править | править вики-текст]

В сетях с коммутируемыми каналами связи, таких как, например, городские общественные телефонные сети, существует необходимость передавать одновременно множество звонков разных абонентов в одной среде передачи. Для реализации этой задачи можно использовать TDM. Стандартный голосовой сигнал(DS0) использует 64 кбит/с. TDM берет фреймы голосового сигнала и мультиплексирует их в TDM-фреймы, которые передаются с большей пропускной способностью. Таким образом, если TDM-фрейм содержит n голосовых фреймов, то пропускная способность будет n *64 кбит/с.

Каждый голосовой таймслот в TDM-фрейме называется каналом. В европейских системах TDM-фрейм состоит из 30-и цифровых голосовых каналов, в Американском стандарте их 22 (смотри E1 и T1). Оба эти стандарта включают в себя битовые таймслоты для сигнализации (см.: ОКС-7) и синхронизационные биты.

Мультиплексирование более чем 30-ти и 22-х цифровых голосовых канала называется мультиплексирование высшего порядка, который может быть достигнут посредством мультиплексирования стандартных TDM-фреймов. Например, европейский 120-канальный TDM-фрейм формируется с помощью мультиплексирования четырех 30-канальных TDM-фреймов. При каждом мультиплексировании более высокого порядка комбинируются 4 фрейма предыдущего порядка, созданных мультиплексированием n ×64 кбит/с, где n = 120, 480, 1920 и т. д.

Примеры использования[править | править вики-текст]

· В PDH, также известном как PCM-системы, для цифровой передачи нескольких телефонных звонков по одному медному кабелю с четырьмя проводами (T1 или E1-линии) или по волоконно-оптической линии;

· В SDH и Синхронных оптических сетях (SONET);

· RIFF (WAV), звуковой стандарт, чередующий левый и правый стереоканалы из одного источника;

· В стереоскопических очках, при разделении на левый и правый каналы.

TDM может быть расширен в будущем для использования в сетях коллективного доступа с разделением во времени (time division multiple access — TDMA), где несколько станций, с одной физической средой связи, могут общаться совместно используя один частотный канал (например, GSM-сети).

Примеры сетевых протоколов[править | править вики-текст]

TCP/IP — набор протоколов передачи данных, получивший название от двух принадлежащих ему протоколов: TCP (англ. Transmission Control Protocol) и IP(англ. Internet Protocol)[1]

Наиболее известные протоколы, используемые в сети Интернет:

· HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) — это протокол передачи гипертекста. Протокол HTTP используется при пересылке Web-страниц с одного компьютера на другой.

· FTP (File Transfer Protocol) — это протокол передачи файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя. FTP дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный.

· POP (Post Office Protocol) — это стандартный протокол почтового соединения. Серверы POP обрабатывают входящую почту, а протокол POP предназначен для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ.

· SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол, который задает набор правил для передачи почты. Сервер SMTP возвращает либо подтверждение о приеме, либо сообщение об ошибке, либо запрашивает дополнительную информацию.

· telnet — это протокол удаленного доступа. TELNET дает возможность абоненту работать на любой ЭВМ сети Интернет, как на своей собственной, то есть запускать программы, менять режим работы и так далее. На практике возможности лимитируются тем уровнем доступа, который задан администратором удаленной машины.

Другие протоколы:

· DTN — протокол, предназначенный для обеспечения сверхдальней космической связи.


15. Кодовое уплотнение каналов.
Третий вид мультиплексирования, которое работает совершенно иначе, чем FDM и TDM, — это CDM (Мультиплексирование с кодовым разделением, кодовое разделение каналов). Оно является формой коммуникации распределенного спектра, в которой узкополосный сигнал распределяется по более широкому диапазону частот. Это делает его более терпимым к помехам, а также позволяет нескольким сигналам от различных пользователей совместно использовать общий диапазон частот. Поскольку мультиплексирование с кодовым разделением главным образом используется для этой последней цели, его обычно называют CDMA (Code Division Multiple Access, множественный доступ с кодовым разделением). В CDMA каждая станция может при передаче все время пользоваться полным спектром частот. Одновременный множественный доступ обеспечивается за счет применения теории кодирования. Прежде чем разбирать алгоритм работы, рассмотрим следующую аналогию. Представьте себе зал ожидания в аэропорту. Множество пар оживленно беседуют. Временное уплотнение можно сравнить с ситуацией, когда все пары людей говорят по очереди. Частотное уплотнение мы сравним с ситуацией, при которой люди говорят на разной высоте звука: одни на высокой, другие низкой, так что все ведут свои разговоры одновременно, но независимо от других. Для CDMA лучше всего подходит сравнение с ситуацией, когда все говорят одновременно, но каждая пара говорящих использует свой язык общения. Франкоговорящие промывают косточки всем остальным, воспринимая чужие разговоры как шум. Таким образом, ключевой идеей CDMA является выделение полезного сигнала при игнорировании всего остального. Далее следует слегка упрощенное описание технологии CDMA. В CDMA каждый битовый интервал разбивается на m коротких периодов, называемых элементарными сигналами, или чипами (chip). Обычно в битовом интервале помещаются 64 или 128 элементарных сигналов. В нашем примере мы будем допускать, что битовый интервал содержит только 8 элементарных сигналов на бит, для упрощения. Каждой станции соответствует уникальный m-битный код, называющийся элементарной последовательностью. Из педагогических соображений удобнее использовать биполярную запись в виде последовательности –1 и +1. В скобках будем показывать элементарные последовательности.

 


 

16. Логарифмические единицы передачи - уровни передачи. Виды уровней передачи и связь между ними.

Уровни модели OSI[править | править вики-текст]

Модель OSI
Тип данных Уровень (layer) Функции
Данные 7. Прикладной (application) Доступ к сетевым службам
Поток 6. Уровень представления (presentation) Представление и шифрование данных
Сеансы 5. Сеансовый (session) Управление сеансом связи
Сегменты 4. Транспортный (transport) Прямая связь между конечными пунктами и надежность
Пакеты / Датаграммы 3. Сетевой (network) Определение маршрута и логическая адресация
Кадры 2. Канальный (data link) Физическая адресация
Биты 1. Физический (physical) Работа со средой передачи, сигналами и двоичными данными

В литературе наиболее часто принято начинать описание уровней модели OSI с 7-го уровня, называемого прикладным, на котором пользовательские приложения обращаются к сети. Модель OSI заканчивается 1-м уровнем — физическим, на котором определены стандарты, предъявляемые независимыми производителями к средам передачи данных:

· тип передающей среды (медный кабель, оптоволокно, радиоэфир и др.),

· тип модуляции сигнала,

· сигнальные уровни логических дискретных состояний (нуля и единицы).

Любой протокол модели OSI должен взаимодействовать либо с протоколами своего уровня, либо с протоколами на единицу выше и/или ниже своего уровня. Взаимодействия с протоколами своего уровня называются горизонтальными, а с уровнями на единицу выше или ниже — вертикальными. Любой протокол модели OSI может выполнять только функции своего уровня и не может выполнять функции другого уровня, что не выполняется в протоколах альтернативных моделей.

Каждому уровню с некоторой долей условности соответствует свой операнд — логически неделимый элемент данных, которым на отдельном уровне можно оперировать в рамках модели и используемых протоколов: на физическом уровне мельчайшая единица — бит, на канальном уровне информация объединена в кадры, на сетевом — в пакеты (датаграммы), на транспортном — в сегменты. Любой фрагмент данных, логически объединённых для передачи — кадр, пакет, датаграмма — считается сообщением. Именно сообщения в общем виде являются операндами сеансового, представительского и прикладного уровней.

К базовым сетевым технологиям относятся физический и канальный уровни.

Прикладной уровень[править | править вики-текст]

Основная статья: Прикладной уровень

Прикладной уровень (уровень приложений; англ. application layer) — верхний уровень модели, обеспечивающий взаимодействие пользовательских приложений с сетью:

· позволяет приложениям использовать сетевые службы:

· удалённый доступ к файлам и базам данных,

· пересылка электронной почты;

· отвечает за передачу служебной информации;

· предоставляет приложениям информацию об ошибках;

· формирует запросы к уровню представления.

Протоколы прикладного уровня: RDP (Remote Desktop Protocol), RTP (Real-time Transport Protocol), HTTP (HyperText Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol), POP3 (Post Office Protocol Version 3), FTP (File Transfer Protocol), XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol), OSCAR (Open System for CommunicAtion in Realtime), Modbus, SIP (Session Initiation Protocol), TELNET и другие.

Уровень представления[править | править вики-текст]

Основная статья: Представительский уровень

Уровень представления (англ. presentation layer, ошибочно называемый представительским уровнем) обеспечивает преобразование протоколов и шифрование/расшифровку данных. Запросы приложений, полученные с прикладного уровня, на уровне представления преобразуются в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразуются в формат приложений. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.

Уровень представлений обычно представляет собой промежуточный протокол для преобразования информации из соседних уровней. Это позволяет осуществлять обмен между приложениями на разнородных компьютерных системах прозрачным для приложений образом. Уровень представлений обеспечивает форматирование и преобразование кода. Форматирование кода используется для того, чтобы гарантировать приложению поступление информации для обработки, которая имела бы для него смысл. При необходимости этот уровень может выполнять перевод из одного формата данных в другой.

Уровень представлений имеет дело не только с форматами и представлением данных, он также занимается структурами данных, которые используются программами. Таким образом, уровень 6 обеспечивает организацию данных при их пересылке.

Чтобы понять, как это работает, представим, что имеются две системы. Одна использует для представления данных расширенный двоичный код обмена информациейEBCDIC, например, это может быть мейнфрейм компании IBM, а другая — американский стандартный код обмена информацией ASCII (его используют большинство других производителей компьютеров). Если этим двум системам необходимо обменяться информацией, то нужен уровень представлений, который выполнит преобразование и осуществит перевод между двумя различными форматами.

Другой функцией, выполняемой на уровне представлений, является шифрование данных, которое применяется в тех случаях, когда необходимо защитить передаваемую информацию от приема несанкционированными получателями. Чтобы решить эту задачу, процессы и коды, находящиеся на уровне представлений, должны выполнить преобразование данных. На этом уровне существуют и другие подпрограммы, которые сжимают тексты и преобразовывают графические изображения в битовые потоки так, что они могут передаваться по сети.

Стандарты уровня представлений также определяют способы представления графических изображений. Для этих целей может использоваться формат PICT — формат изображений, применяемый для передачи графики QuickDraw между программами.

Другим форматом представлений является тэгированный формат файлов изображений TIFF, который обычно используется для растровых изображений с высокимразрешением. Следующим стандартом уровня представлений, который может использоваться для графических изображений, является стандарт, разработанный Объединенной экспертной группой по фотографии (Joint Photographic Expert Group); в повседневном пользовании этот стандарт называют просто JPEG.

Существует другая группа стандартов уровня представлений, которая определяет представление звука и кинофрагментов. Сюда входят интерфейс электронных музыкальных инструментов (англ. Musical Instrument Digital Interface, MIDI) для цифрового представления музыки, разработанный Экспертной группой по кинематографии стандарт MPEG, используемый для сжатия и кодирования видеороликов на компакт-дисках, хранения в оцифрованном виде и передачи со скоростями до 1,5 Мбит/с, и QuickTime — стандарт, описывающий звуковые и видео элементы для программ, выполняемых на компьютерах Macintosh и PowerPC.

Протоколы уровня представления: AFP — Apple Filing Protocol, ICA — Independent Computing Architecture, LPP — Lightweight Presentation Protocol, NCP — NetWare Core Protocol, NDR — Network Data Representation, XDR — eXternal Data Representation, X.25 PAD — Packet Assembler/Disassembler Protocol.

Сеансовый уровень[править | править вики-текст]

Основная статья: Сеансовый уровень

Сеансовый уровень (англ. session layer) модели обеспечивает поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений.

Протоколы сеансового уровня: ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol), ASP (AppleTalk Session Protocol), H.245 (Call Control Protocol for Multimedia Communication), ISO-SP (OSI Session Layer Protocol (X.225, ISO 8327)), iSNS (Internet Storage Name Service), L2F (Layer 2 Forwarding Protocol), L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol), NetBIOS (Network Basic Input Output System), PAP (Password Authentication Protocol), PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), RPC (Remote Procedure Call Protocol), RTCP (Real-time Transport Control Protocol), SMPP (Short Message Peer-to-Peer), SCP (Session Control Protocol), ZIP (Zone Information Protocol), SDP (Sockets Direct Protocol)..

Транспортный уровень[править | править вики-текст]

Основная статья: Транспортный уровень

Транспортный уровень (англ. transport layer) модели предназначен для обеспечения надёжной передачи данных от отправителя к получателю. При этом уровень надёжности может варьироваться в широких пределах. Существует множество классов протоколов транспортного уровня, начиная от протоколов, предоставляющих только основные транспортные функции (например, функции передачи данных без подтверждения приема), и заканчивая протоколами, которые гарантируют доставку в пункт назначения нескольких пакетов данных в надлежащей последовательности, мультиплексируют несколько потоков данных, обеспечивают механизм управления потоками данных и гарантируют достоверность принятых данных. Например, UDP ограничивается контролем целостности данных в рамках одной датаграммы и не исключает возможности потери пакета целиком или дублирования пакетов, нарушения порядка получения пакетов данных; TCP обеспечивает надёжную непрерывную передачу данных, исключающую потерю данных или нарушение порядка их поступления или дублирования, может перераспределять данные, разбивая большие порции данных на фрагменты и, наоборот, склеивая фрагменты в один пакет.


Протоколы транспортного уровня: ATP (AppleTalk Transaction Protocol), CUDP (Cyclic UDP), DCCP (Datagram Congestion Control Protocol), FCP (Fiber Channel Protocol), IL (IL Protocol), NBF (NetBIOS Frames protocol), NCP (NetWare Core Protocol), SCTP (Stream Control Transmission Protocol), SPX (Sequenced Packet Exchange), SST (Structured Stream Transport), TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).

Сетевой уровень[править | править вики-текст]

Основная статья: Сетевой уровень

Сетевой уровень (англ. network layer) модели предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и «заторов» в сети.

Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю. Работающие на этом уровне устройства (маршрутизаторы) условно называют устройствами третьего уровня (по номеру уровня в модели OSI).

Протоколы сетевого уровня: IP/IPv4/IPv6 (Internet Protocol), IPX (Internetwork Packet Exchange, протокол межсетевого обмена), X.25 (частично этот протокол реализован на уровне 2), CLNP (сетевой протокол без организации соединений), IPsec (Internet Protocol Security). Протоколы маршрутизации — RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First).

Канальный уровень[править | править вики-текст]

Основная статья: Канальный уровень

Канальный уровень (англ. data link layer) предназначен для обеспечения взаимодействия сетей по физическому уровню и контролем над ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные, представленные в битах, он упаковывает в кадры, проверяет их на целостность и, если нужно, исправляет ошибки (формирует повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием.

Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на два подуровня: MAC (англ. media access control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC(англ. logical link control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.

На этом уровне работают коммутаторы, мосты и другие устройства. Эти устройства используют адресацию второго уровня (по номеру уровня в модели OSI).

Протоколы канального уровня- ARCnet, ATM, Controller Area Network (CAN), Econet, Ethernet, Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS), Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Frame Relay, High-Level Data Link Control (HDLC), IEEE 802.2 (provides LLC functions to IEEE 802 MAC layers), Link Access Procedures, D channel (LAPD),IEEE 802.11 wireless LAN, LocalTalk, Multiprotocol Label Switching (MPLS), Point-to-Point Protocol (PPP), Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE), Serial Line Internet Protocol (SLIP, устарел), StarLan, Token ring, Unidirectional Link Detection (UDLD), x.25.

В программировании этот уровень представляет драйвер сетевой платы, в операционных системах имеется программный интерфейс взаимодействия канального и сетевого уровней между собой. Это не новый уровень, а просто реализация модели для конкретной ОС. Примеры таких интерфейсов: ODI, NDIS, UDI.

Физический уровень[править | править вики-текст]

Основная статья: Физический уровень

Физический уровень (англ. physical layer) — нижний уровень модели, который определяет метод передачи данных, представленных в двоичном виде, от одного устройства (компьютера) к другому. Составлением таких методов занимаются разные организации, в том числе: Институт инженеров по электротехнике и электронике,Альянс электронной промышленности, Европейский институт телекоммуникационных стандартов и другие. Осуществляют передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов.

На этом уровне также работают концентраторы, повторители сигнала и медиаконвертеры.

Функции физического уровня реализуются на всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. К физическому уровню относятся физические, электрические и механические интерфейсы между двумя системами. Физический уровень определяет такие виды сред передачи данных как оптоволокно, витая пара, коаксиальный кабель, спутниковый канал передач данных и т. п. Стандартными типами сетевых интерфейсов, относящимися к физическому уровню, являются: V.35, RS-232, RS-485, RJ-11, RJ-45, разъемы AUI и BNC.

Протоколы физического уровня: IEEE 802.15 (Bluetooth), IRDA, EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485, DSL, ISDN, SONET/SDH, 802.11 Wi-Fi, Etherloop, GSM Um radio interface, ITU, ITU-T, TransferJet, ARINC 818 и G.hn/G.9960.


 

Технология PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy, плезиохронная цифровая иерархия) - это способ организации цифровых систем передачи, использующих мультиплексированный ИКМ сигнал, собранный из 30-канальных цифровых потоков (2048 кбит/с в совокупности). Передаваемые потоки называются плизиохронными, т. е. в дословном переводе «почти синхронными» из-за небольших допустимых различий в их скорости. Эти различия устраняются добавлением синхронизирующих битов, которые должны быть распознаны на принимающей стороне.

В Европе действует отличный от остальных стран стандарт технологии PDH, согласно европейскому стандарту для передачи объединяется 32 канала по 64 кбит/с. 30 из этих каналов используются для передачи данных, 2 служебных канала используются для передачи сигналов управления и сигнализации.

Поочередно из каждого канала передается по одному байту, длительность цикла 125 мкс, что и дает указанные выше 125 х 8 х 32 = 2048000 бит/с = 2 Мбит/с. В России данный стандарт также называется ИКМ-30.

Последующие уровни иерархии образуются мультиплексированием четырех потоков предыдущего уровня. Таким образом, скорость передачи на следующих уровнях составляет 8 Мбит/с, 34 Мбит/с и 140 Мбит/с. На более высоких уровнях агрегация потоков происходит побитно, а не побайтно, как на первом уровне.

Япония и Северная Америка использует другие стандарты технологии PDH, отличающиеся количеством объединямых потоков. По этому стандарту на первом уровне объединяется 24 канала по 64 кбит/с. Соответственно на втором и третьем уровне цифровые потоки передаются на скоростях 6 Мбит/с и 45 Мбит/с соответственно.

Таблица 1.1.

Уровень иерархии Европа Северная Америка, Япония
  64 кбит/с 64 кбит/с
  2 Мбит/с 1,5 Мбит/с
  8 Мбит/с 6 Мбит/с
  34 Мбит/с 45 Мбит/с
  140 Мбит/с -

Структура фрейма включает три основных типа данных: понятие (название фрейма), характеристика (название терминала - вершины нижнего уровня), значение характеристики (заполнитель терминала). В этой связи можно считать, что во фрейме реализовано некоторые общие принципы, присущие организации баз данных, где как единицы выделяются объекты, характеристики и их значения, а также семантическим сеткам, в которых различают абстрактный и конкретный уровень. Фрейм предоставляет средства организации знаний в слотах, содержащие характеристики и структуры. В модели фрейма - это нечто вроде схемы с категориями и подкатегориями. Фрейм - это абстрактный образ для представления некоего стереотипа восприятия. Например, упоминание слова «комната» порождает у слушателей образ комнаты: жилое помещение с четырьмя стенами, потолком, полом, окнами и дверями, площадью примерно 6-20 м 2.

В теории фреймов такой образ комнаты называют фреймом комнаты, фреймом также называют и формализованную модель для представления образа. С такой модели нельзя ничего отнять, но есть возможность заполнения определенных дырок в атрибутах, таких как количество окон, цвет стен, высота потолка, покрытие пола и прочее. Различают фреймы-образцы или прототипы, хранящиеся в базе знаний, и фреймы экземпляры, которые создают для отражения фактических ситуаций на основе данных, поступивших.Модель фрейма является достаточно универсальной, поскольку позволяет отобразить все многообразие знаний через фреймы структуры, используемые для обозначения объектов и понятий (заем, заклад, вексель); ролей (менеджер, кассир, клиент); сценариев (банкротство, собрание акционеров, празднование уродин) ситуаций (тревога, авария, рабочий режим устройства) и т.д.

 

 

Хорошая проработка международных стандартов, описывающих структуру сигналов SDH, функции и электрические параметры аппаратуры, обеспечивает совместимость оборудования разных производителей. Это позволяет без проблем осуществлять взаимодействие между операторами различных сетей.




Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 87 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.025 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав