Стандарты в сетях передачи данных

Стандарты передачи данных

Ethernet

Ethernet - стандарт для построения ЛВС со скоростью передачи данных 10, 100 или 1000 Мбит/.

На сегодняшний день Ethernet является самым распространенным стандартом локальных сетей. В зависимости от типа физической среды передачи данных стандарт Ethernet имеет множество различных модификаций. Первые версии использовали шинную топологию и работали по коаксиальному кабелю (50 Ом) - 10Base5 (до 500 м) и 10Base-2 (до 185 м). Все последующие версии сети Ethernet имеют топологию звезды и работают по витым парам (100 Ом) или оптическим волокнам. Версии 10Base-T (10 Мбит/с) и 100Base-T4 используют кабели категории 3 (2 и 4 пары, соответственно), версия 100BASE-TX (100Мбит/с) использует две пары категории 5. В настоящее время все большую применимость находит сеть 1000Base-T (1 Гбит/с), которая использует четыре пары улучшенной категории 5, категории 6 и выше.

ATM

ATM - универсальная транспортная сеть для передачи голоса, данных и видео. Имеет скорости передачи 25, 155, 622 и 2400 Мбит/c.

Первые две разновидности могут работать по двум витым парам категории 5, аппаратура на 155, 622 и 2400Мбит/c использует в качестве среды передачи оптический кабель.

Стандарт FDDI

FDDI — оптоволоконный интерфейс разделяемых данных. В нем так же, как и в Token Ring, используется схема передачи маркера. Отметим, что в FDDI маркер посылается сразу же за передачей пакета в сеть, тогда как в Token Ring маркер генерируется только после возвращения к рабочей станции посланного ей сообщения. Кроме того, FDDI использует два независимых кольца с противоположной ориентацией для передачи данных (одно из них является резервным). По сравнению с Token Ring время обладания маркера ограничено. В качестве физической среды в FDDI может использоваться только оптоволоконный кабель. Максимальная скорость передачи данных по сети FDDI равна 100 Мбит/с. Оборудование для сетей FDDI в основном производят фирмы DEC, Cisco, 3COM.

Стандарт Token Ring

В ЛВС с передачей маркера сообщения передаются последовательно от одного узла к другому вне зависимости от того, какую топологию имеет сеть — кольцевую или звездообразную. Каждый узел сети получает пакет от соседнего узла. Если данный узел не является адресатом, то он передает тот же самый пакет следующему узлу. Передаваемый пакет может содержать либо данные, направляемые от одного узла другому, либо маркер. Маркер — это короткое сообщение, являющееся признаком незанятости сети. В том случае, когда рабочей станции необходимо передать сообщение, ее сетевой адаптер дожидается поступления маркера, а затем формирует пакет, содержащий данные, и передает этот пакет в сеть. Пакет распространяется по ЛВС от одного сетевого адаптера к другому до тех пор, пока не дойдет до компьютера-адресата, который произведет в нем стандартные изменения. Эти изменения являются подтверждением того, что данные достигли адресата. После этого пакет продолжает движение дальше по ЛВС, пока не возвратится в тот узел, который его сформировал. Узел-источник убеждается в правильности передачи пакета и возвращает в сеть маркер. Важно отметить, что в ЛВС с передачей маркера функционирование сети организовано так, что коллизий возникнуть не может. Скорость передачи данных сетей Token Ring достигает 16 Мбит/с. Оборудование для сетей Token Ring производят многие фирмы, в том числе IBM, 3COM.

Организации занимающиеся стандартизацией в сетях передачи данных

Международная организация по стандартизации [ISO — International Standards Organization ] — основана в 1946 г. для разработки международных стандартов в различных областях техники, производственной и других видах деятельности.

Модель OSI (Open Systems Interconnection) — взаимодействие открытых систем — семиуровневая модель протоколов передачи данных, разработанная Международной организацией по стандартизации (см. – “ISO ”) и CCITT (Consultative Committee for International Telephony and Telegraphy ) для сопряжения различных видов вычислительного и коммуникационного оборудования различных производителей.]

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) — Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике ( ИИЭР) — организация, созданная в США в 1963 г. Является разработчиком ряда стандартов для локальных вычислительных систем, в том числе — по кабельной системе, физической топологии и методам доступа к среде передачи данных. Наибольшую известность получила серия стандартов 802 (см. далее), ответственность за которые несут Комитет I EEE 802 и (непосредственно) его рабочие группы — подкомитеты.

ITU (International Telecommunications Union) — Международный союз электросвязи ( структурное подразделение ООН ), ранее — Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии — МККТТ [CCITT — Comite’ Consultatif Internationale de Telegraphique et Telephonique].

ITU-T — Комитет по стандартизации телекоммуникаций в составе ITU ( см. ранее ), его рабочий орган — Сектор стандартизации телекоммуникаций — TSS, ITU-TSS (Telecommunications Standardization Sector). В задачи ITU-T входит установление стандартов в области электросвязи. Членами комитета являются министерства связи стран — членов ООН, частные компании, научные организации и торговые объединения.

Каналы передачи данных

 

Преимуществами данного подхода является сокращение количества специалистов пользователя на местах, единое управление сетью, оптимальность сервисной поддержки сети в ходе её эксплуатации и развития и прочие.

 

Корпоративным пользователям компания предоставляет услуги по организации виртуальных частных сетей второго уровня (VPN Layer 2). При необходимости возможна организация каналов точка-точка или точка-многоточка. В качестве протоколов канального уровня используются протоколы Frame-Relay или Ethernet 802.1q.

 

При такой организации каналов пользователи имеют возможность самостоятельно организовывать свою корпоративную IP-сеть (VPN Layer 3) путем наложения ее на предоставленные каналы второго уровня.

 

Для организации каналов передачи данных компания рекомендует использование оборудования производителя Cisco Systems (при подключении по протоколу Frame-Relay оборудование должно быть оснащено интерфейсами V.35 или G.703/G.704; при подключении по протоколу 802.1q - интерфейсами 10/100/1000 Base-TX/FX). Компания готова оказать содействие по выбору и приобретению данного оборудования, с последующей его первичной настройкой.

 

В качестве физических линий связи на " последней миле" могут быть использованы оптические линии, медные линии с использованием xDSL-протоколов, каналы первичных сетей PDH/SDH.

Организация передачи данных

 

В ЭВМ используются два основных способа организации передачи данных между памятью и периферийными устройствами: программно-управляемая передача и прямой доступ к памяти (ПДП).

 

Программно-управляемая передача данных осуществляется при непосредственном участии и под управлением процессора. Например, при пересылке блока данных из периферийного устройства в оперативную память процессор должен выполнить следующую последовательность шагов:

 

сформировать начальный адрес области обмена ОП;

 

занести длину передаваемого массива данных в один из внутренних регистров, который будет играть роль счетчика;

 

выдать команду чтения информации из УВВ; при этом на шину адреса из МП выдается адрес УВВ, на шину управления - сигнал чтения данных из УВВ, а считанные данные заносятся во внутренний регистр МП;

 

выдать команду записи информации в ОП; при этом на шину адреса из МП выдается адрес ячейки оперативной памяти, на шину управления - сигнал записи данных в ОП, а на шину данных выставляются данные из регистра МП, в который они были помещены при чтении из УВВ;

 

модифицировать регистр, содержащий адрес оперативной памяти;

 

уменьшить счетчик длины массива на длину переданных данных;

 

если переданы не все данные, то повторить шаги 3-6, в противном случае закончить обмен.

 

Как видно, программно-управляемый обмен ведет к нерациональному использованию мощности микропроцессора, который вынужден выполнять большое количество относительно простых операций, приостанавливая работу над основной программой. При этом действия, связанные с обращением к оперативной памяти и к периферийному устройству, обычно требуют удлиненного цикла работы микропроцессора из-за их более медленной по сравнению с микропроцессором работы, что приводит к еще более существенным потерям производительности ЭВМ.

 

Альтернативой программно-управляемому обмену служит прямой доступ к памяти - способ быстродействующего подключения внешнего устройства, при котором оно обращается к оперативной памяти, не прерывая работы процессора. Такой обмен происходит под управлением отдельного устройства - контроллера прямого доступа к памяти (КПДП).

 

Перед началом работы контроллер ПДП необходимо инициализировать: занести начальный адрес области ОП, с которой производится обмен, и длину передаваемого массива данных. В дальнейшем по сигналу запроса прямого доступа контроллер фактически выполняет все те действия, которые обеспечивал микропроцессор при программно-управляемой передаче.

 

Последовательность действий КПДП при запросе на прямой доступ к памяти со стороны устройства ввода-вывода следующая:

 

Принять запрос на ПДП (сигнал DRQ) от УВВ.

 

Сформировать запрос к МП на захват шин (сигнал HRQ).

 

Принять сигнал от МП (HLDA), подтверждающий факт перевода микропроцессором своих шин в третье состояние.

 

Сформировать сигнал, сообщающий устройству ввода-вывода о начале выполнения циклов прямого доступа к памяти (DACK).

 

Сформировать на шине адреса компьютера адрес ячейки памяти, предназначенной для обмена.

 

Выработать сигналы, обеспечивающие управление обменом (IOR, MW для передачи данных из УВВ в оперативную память и IOW, MR для передачи данных из оперативной памяти в УВВ).

 

Уменьшить значение в счетчике данных на длину переданных данных.

 

Проверить условие окончания сеанса прямого доступа (обнуление счетчика данных или снятие сигнала запроса на ПДП). Если условие окончания не выполнено, то изменить адрес в регистре текущего адреса на длину переданных данных и повторить шаги 5-8.

 

^ Прямой доступ к памяти позволяет осуществлять параллельно во времени выполнение процессором программы и обмен данными между периферийным устройством и оперативной памятью.

 

Обычно программно-управляемый обмен используется в ЭВМ для операций ввода-вывода отдельных байт (слов), которые выполняются быстрее, чем при ПДП, так как исключаются потери времени на инициализацию контроллера ПДП, а в качестве основного способа осуществления операций ввода-вывода используют ПДП. Например, в стандартной конфигурации персональной ЭВМ обмен между накопителями на магнитных дисках и оперативной памятью происходит в режиме прямого доступа.

Протоколы теледоступа.

 

Специфика телекоммуникаций проявляется прежде всего в прикладных протоколах. Среди них наиболее известны протоколы, связанные с Internet, и протоколы ISO-IP (ISO 8473), относящиеся к семиуровневой модели открытых систем. К прикладным протоколам Internet относятся следующие:

 

Telnet - протокол эмуляции терминала, или, другими словами, протокол реализации дистанционного управления используется для подключения клиента к серверу при их размещении на разных компьютерах, пользователь через свой терминал имеет доступ к компьютеру-серверу;

 

FTP - протокол файлового обмена (реализуется режим удаленного узла), клиент может запрашивать и получать файлы с сервера, адрес которого указан в запросе;

 

HTTP (Hypertext Transmission Protocol) - протокол для связи WWW-серверов и WWW-клиентов;

 

NFS - сетевая файловая система, обеспечивающая доступ к файлам всех UNIX-машин локальной сети, т.е. файловые системы узлов выглядят для пользователя, как единая файловая система;

 

SMTP, IMAP, POP3 - протоколы электронной почты.

Указанные протоколы реализуются с помощью соответствующего программного обеспечения. Для Telnet, FTP, SMTP на серверной стороне выделены фиксированные номера протокольных портов.

 

В семиуровневой модели ISO используются аналогичные протоколы. Так, протокол VT соответствует протоколу Telnet, FTAM - FTP, MOTIS - SMTP, CMIP - SNMP, протокол RDA (Remote Database Access) предназначен для доступа к удаленным базам данных.

14.15.16.17.18. Табулирование функции — это вычисление значений функции при изменении аргумента от некоторого начального значения до некоторого конечного значения с определённым шагом. Именно так составляются таблицы значений функций, отсюда и название — табулирование. Необходимость в табулировании возникает при решении достаточно широкого круга задач. Например, при численном решении нелинейных уравнений f(x) = 0, путём табулирования можно отделить (локализовать) корни уравнения, т.е. найти такие отрезки, на концах которых, функция имеет разные знаки. С помощью табулирования можно (хотя и очень грубо) найти минимум или максимум функции. Иногда случается так, что функция не имеет аналитического представления, а её значения получаются в результате вычислений, что часто бывает при компьютерном моделировании различных процессов. Если такая функция будет использоваться в последующих расчётах (например, она должна быть проинтегрирована или продифференцирована и т.п.), то часто поступают следующим образом: вычисляют значения функции в нужном интервале изменения аргумента, т.е. составляют таблицу (табулируют), а затем по этой таблице строят каким-либо образом другую функцию, заданную аналитическим выражением (формулой). Необходимость в табулировании возникает также при построении графиков функции на экране компьютера.

Экстре́ мум (лат. extremum — крайний) в математике — максимальное или минимальное значение функции на заданном множестве. Точка, в которой достигается экстремум, называется точкой экстремума. Соответственно, если достигается минимум — точка экстремума называется точкой минимума, а если максимум — точкой максимума. В математическом анализе выделяют также понятие локальный экстремум (соответственно минимум или максимум).

⇐ Предыдущая123

Поделиться: