Каналы передачи данных и их характеристики

Канал (channel) - средство или путь, по которому передаются сигналы либо данные.

Технология работы в сети и возникающие при этом возможности зависят как от способов организации каналов связи, так и от программного обеспечения. Можно выделить следующие виды каналов связи и организуемых с их помощью сетей.

Простейшая компьютерная сеть образуется при соединении двух недалеко отстоящих друг от друга компьютеров (в пределах 10 - 20 м) с помощью специального кабеля, называемого нуль-модемом, который подключается к последовательным или параллельным портам обоих компьютеров.

Локальная сеть представляет собой расположенные на небольшом расстоянии компьютеры (на удалении в пределах 50-100 м внутри одного или соседних зданий), между которыми необходимо организовать постоянный информационный обмен, стационарно соединенные специально предназначенными для этих целей кабелями.

Распределенная сеть объединяет значительно удаленные друг от друга компьютеры (например, расположенные в разных концах города или в разных городах), между которыми необходимо организовать постоянный обмен большими потоками информации; компьютеры в этих сетях соединяются специальными постоянно действующими выделенными каналами.

Региональная сеть организации, в которой создана специальная коммуникационная система обмена сообщениями (электронная почта, факс, совместная работа над документами), называется корпоративной.

Глобальная сеть или Wide Area Net – WAN – это сеть компьютеров, распределенных по всему миру и постоянно связанных каналами с очень высокой пропускной способностью, на которых имеется большой объем разнообразной информации, доступной на коммерческой основе всем желающим.

Временная связь между удаленными ПК с помощью обычной телефонной сети через АТС может быть установлена с помощью устройства, называемого модемом (факс-модем). Такой способ связи называется связью по коммутируемому каналу.

Наряду с сетями, объединяющими несколько компьютеров, существуют терминальные сети, связывающие мощные компьютеры (мэйнфреймы) со специальными устройствами - терминалами, которые могут быть достаточно сложными, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл

Методы повышения помехоустойчивости передачи и приема

В системах без обратной связи используются:

1) многократная передача кодовых комбинаций;

2) одновременная передача кодовой комбинации по нескольким параллельно работающим каналам;

3) использование корректирующих кодов, т.е. кодов, исправляющих ошибки.

В системах с решающей обратной связью передаваемое сообщение кодируется обнаруживающим ошибки кодом, на приемной стороне проверяется наличие искажений в кодовой комбинации. В случае ошибки по обратному каналу посылается сигнал переспроса.

В системах с информационной обратной связью решение о наличии ошибок принимает передающая станция. Приемник по обратному каналу передает либо принятую кодовую комбинацию, либо специальные сигналы, имеющие меньший объем, чем информационные, но характеризующие качество приема принятой полезной информации (квитанции).

Системы с комбинированной обратной связью представляют собой сочетание информационной и решающей обратных связей. Решение о выдаче информации абоненту или о повторной передаче может приниматься и в приемнике и в передатчике, а канал обратной связи может использоваться для передачи как квитанций, так и решений о неправильно принятой кодовой комбинации.

Во всех системах обычно используются корректирующие коды.

Одно из направлений – идентификация на основе электронной подписи. Электронная цифровая подпись - способ шифрования с помощью криптографического преобразования, являющаяся паролем, зависящим от отправителя, получателя и содержания передаваемого сообщения.

Криптографическое преобразование - один из наиболее эффективных методов защиты информации. Криптографическое преобразование повышает безопасность

· передачи данных в компьютерных сетях;

· хранения данных, находящихся в удаленных устройствах памяти;

· информации при обмене между удаленными объектами

Криптографическое преобразование заключается в приведении информации к неявному виду путем преобразования составных частей информации (букв, цифр, слогов, слов) с помощью специальных алгоритмов либо аппаратных средств.

В зависимости от способа обеспечения надежности различают следующие основные классы криптосистем:

1. ограниченные – криптоалгоритм хранится в тайне;

2. с использованием ключей – известен механизм шифрования и ключ. Выделяют две разновидности ключевых систем: симметричные (один ключ для шифрования и дешифрования) и асимметричные (один ключ для шифрования, другой – для дешифрования).

Классификация методов криптографических преобразований:

· перестановка- изменение порядка следования каждого символа;

· замена (подстановка) – замена символа на другой или блок криптосимволов;

· аддитивные и комбинированные методы.

Важнейшими международными стандартами компьютерной информационной безопасности являются

· оранжевая книга – национальный центр защиты компьютеров (NCSC) министерства обороны США разработал требования уровня защиты С2. Данный стандарт соответствует ГОСТ 28147-89, ГОСТ 334.11-94, ГОСТ 34.10-94, ISO 7498-2.

· стандарт ISO/IES 15408: 1999 – общие критерии оценки безопасности информационных технологий.

Современные технические средства обмена данных и каналообразующей аппаратуры

В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевое оборудование) и специальное программное обеспечение (сетевые программные средства).

Структурно ИВС содержит:

· компьютеры (рабочие станции и серверы), размещенные в узлах сети;

· аппаратуру и каналы передачи данных (витая пара, коаксиальный, волоконно-оптический, беспроводные) с сопутствующими им периферийными устройствами;

· интерфейсные платы и устройства (сетевые платы и модемы);

· маршрутизаторы и коммутационные устройства (мосты, шлюзы, повторители, концентраторы).

Лекция 13

Хранение данных

10.1. Типы и структуры данных

10.2. Организация данных на устройствах с прямым и последовательным доступом

Типы и структуры данных

Базовые типы: целочисленный, вещественный, символьный, логический.

Составные типы: массивы, множества, записи, файлы.

Организация данных на устройствах с прямым и последовательным доступом

Последовательный доступ: библиотечная, неиндексированная, индексно-последовательная организация, B-дерево,

Прямой доступ: индексированная организация.

Из всего многообразия возможных структур хранения наиболее часто используемыми являются следующие способы:

- непрерывное размещение;

- список блоков;

- блок индексов;

- карта памяти (файлов);

- перечисление номеров кластеров.

Лекция 14

10.3. Файлы данных

10.4. Файловые структуры

Файлы данных

Файл - поименованная целостная совокупность данных на внешнем носителе.

Для управления файлами и упорядочивания порядка их хранения на носителе используется файловая система. Основное назначение файловой системы — хранение информации о номерах кластеров, в которых записаны данные конкретного файла.

Кластер — логическое объединение нескольких секторов диска, используемое для ускорения процесса считывания и записи данных. Данные одного файла записываются в целое число кластеров.

Файловые структуры

Поддержание файловой системы включает следующие действия:

· создание файлов и присвоение им имен;

· создание каталогов и присвоение имен;

· переименование файлов и каталогов;

· копирование и перемещение файлов между дисками компьютера и между каталогами одного диска;

· удаление файлов и каталогов.

Имя каждого файла состоит из 2-х частей: основного имени и расширения. Расширение имени файла используется для идентификации его содержимого операционной системой.

Для более удобной работы с данными файлы объединяют по определенным признакам в группы: каталог, директорию, папку.

В каталог, кроме файлов, могут также входить другие каталоги (подкаталоги первого уровня), которые, в свою очередь, могут включать в себя как файлы, так и каталоги (подкаталоги 2-го уровня) и т.д. По такому принципу формируется иерархическая структура — дерево каталогов

Физический диск — это реальный физический носитель данных, имеющий имя.

Логический диск — это виртуальный диск на физическом диске или часть физического диска.

Поддержание файловой системы включает следующие действия:

· исправление ошибок в хранимых данных;

· разграничение прав доступа пользователей к файлам и папкам;

· навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, каталогу;

· управление атрибутами файлов и каталогов.

Кроме имени и расширения файла, операционная система посредством файловой системы хранит для каждого файла и каталога дату его создания и набор атрибутов.

Лекция 15

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒