Средства коммуникации

1.

СРЕДСТВА
КОММУНИКАЦИИ

2.

СРЕДСТВА КОММУНИКАЦИИ
• Рассмотрим основные средства и среды (каналы)
телекоммуникации (первичной сети связи). К ним
относятся:
• кабельные каналы
• (витая пара и коаксиальные кабели);
• оптоволоконные каналы;
• радиоканалы.

3.

• Основным параметром всякого канала связи является его пропускная
способность, определяющая максимальное количество информации,
передаваемое в единицу времени без потерь и искажений.
• Общепринятой мерой измерения пропускной способности является бод,
или 1 бит/с.
• Например, низкокачественная телефонная связь обеспечивает не более
2400 бод, высококачественная - до 32 килобод (Кбод), цифровая
телефония - до 64 Кбод и т. д.
• Уровень пропускной способности определяется двумя характеристиками:
• частотный диапазон канала - интервал частот «широкополосность»
синусоидальных колебаний, передаваемых без повреждений;
• динамический диапазон или отношение «сигнал/шум», измеряемое
обычно в децибелах (дБ) .

4.

КАБЕЛЬНЫЕ КАНАЛЫ
• Кабельные каналы для целей телекоммуникаций исторически
использовались первыми.
• Витая пара. Наиболее дешевым кабельным соединением является витое
двухжильное проводное соединение, часто называемое «витой парой»
(или скрученная пара, twisted pair).
• Она позволяет передавать информацию со скоростью до 100 Мбит/с, легко
наращивается, однако отличается слабой устойчивостью к помехам. Длина
кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 10 Мбит/с.

5.

РАЗЛИЧАЮТ ДВА ТИПА ДАННОГО
КАБЕЛЯ:
Экранированная витая пара
Неэкранированная витая пара
витая пара

6.

ВИТАЯ ПАРА
• Оба типа состоят из пары витых медных проводов.
• Кабель «неэкранированная витая пара» стал наиболее
популярным благодаря своей низкой стоимости,
гибкости и простоте установки. Единственным
недостатком такого кабеля является уязвимость к
электрическим помехам и шумам в линии.
• Экранирование проводов витой пары увеличивает
стоимость и приближает ее цену к цене коаксиального
кабеля.

7.

КОАКСИАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ
1. центральный проводник;
2. изолятор;
3. проводник-экран;
4. внешний изолятор
Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехо-защищен и
применяется для связи на относительно большие расстояния (несколько
километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в
некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель
используется для основной и широкополосной передачи информации.

8.

ОПТОВОЛОКОННЫЕ ЛИНИИ
Наиболее дорогими являются оптические
проводники, называемые оптоволоконным кабелем.
При построении сетей используются многожильные
кабели. Свет вводится в оптоволокно с помощью
светоизлучающего диода или полупроводникового
лазера. В центре кабеля помещается стальной трос,
который используется при прокладке кабеля. С
внешней стороны кабель защищается стальной
оплеткой и герметизируется эластичным полимерным
покрытием.

9.

ОПТОВОЛОКОННЫЕ ЛИНИИ
Сечение оптоволоконного кабеля (А); многожильный кабель (Б):
А)
1.клэдинг;
2.покрытие;
3.волоконная жила;
4.защитная оплетка;
5.стальной трос
Б)

10.

ОПТОВОЛОКОННЫЕ ЛИНИИ
• Данные передаются с помощью световых импульсов, проходящих по
оптическому волокну. Внешнее воздействие помех практически
отсутствует. Вероятность ошибки при передаче по оптическому
волокну составляет менее 10-10, что во многих случаях делает не
нужным контроль целостности сообщений. Допустимое удаление более 50 км.
• Оптоволоконные линии связи работают в частотном диапазоне 1013 1016 ,что на 6 порядков больше, чем в радиочастотных
каналах.(теоретически пропускная способность 50 000 Гбит/сек)

11.

ОПТОВОЛОКОННЫЕ ЛИНИИ
• В настоящее время оптоволоконный кабель поддерживает
пакетную скорость передачи данных 10,100 или 1000 Мбит/сек. Это
связано с ограниченным быстродействием оборудования,
преобразующего оптический сигнал в электрический и обратно.
• В ближайшие годы следует ожидать увеличение быстродействия
таких устройств в 100-1000 раз.
• Сегодня увеличение протяженности оптоволоконной сети
происходит со скоростью 1000 км в день.

12.

БЕСПРОВОДНЫЕ КАНАЛЫ
• Применение радиоволн для телекоммуникаций имеет более чем
столетнюю историю.
• Радиоканалы для целей передачи информации используют частотный
диапазон 902-928 Мгц (расстояния до 10 км. пропускная способность до
64 кбит/сек). 2,4 ГГц и 12 ГГц(до 50 км., до 8 Мбит/сек).Они используются
там ,где не существует кабельных или оптоволоконных каналов или их
создание невозможно или дорого.

13.

СЕТЕВЫЕ АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА
• Сети базируются на аппаратных средствах и программном
обеспечении. Сетевые аппаратные средства обеспечивают физические
связи между различными узлами сети и типично включают:
• Модемы
• сетевые интерфейсные платы, одна на каждый ПК;
• сетевые устройства (концентраторы, мосты, маршрутизаторы,
переключатели и т. д.). Предназначены для того, чтобы подключать
различные сегменты сети и для того, чтобы гарантировать, что
пакеты информации посылают предназначенному адресату;
• сетевые кабели, которые соединяют каждую сетевую карту с
концентратором или переключателем.

14.

СЕТЕВЫЕ АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА
• Модем (аббревиатура, составленная из слов
модулятор-демодулятор) — устройство,
применяющееся в системах связи и выполняющее
функцию модуляции и демодуляции. Модулятор
осуществляет модуляцию несущего сигнала, то есть
изменяет его характеристики в соответствии с
изменениями входного информационного сигнала,
демодулятор осуществляет обратный процесс.

15.

СЕТЕВЫЕ АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА
• Частным случаем модема является широко применяемое
периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему
связываться с другим компьютером, оборудованным модемом,
через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную
сеть (кабельный модем).
• Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии
связи. При этом формирование данных для передачи и
обработку принимаемых данных осуществляет персональный
компьютер.

16.

ТИПЫ МОДЕМОВ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРОВ
По исполнению:
• внешние — подключаются через COM, USB порт или
стандартный разъем в сетевой карте.
• внутренние — устанавливаются внутрь компьютера.
• встроенные — являются внутренней частью
устройства, например ноутбука.

17.

ТИПЫ МОДЕМОВ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРОВ
По виду соединения:
• Наиболее распространённый тип модемов – это модемы
для коммутируемых телефонных линий
• Кабельные — используются для обмена данными по
специализированным кабелям — к примеру, через кабель
коллективного телевидения
• Радио
• Сотовые — работают по протоколам сотовой связи - GPRS,
EDGE, 3G, 4G и т. п. Часто имеют исполнения в виде USBбрелока
• Спутниковые

18.

СЕТЕВЫЕ КАРТЫ(АДАПТЕРЫ).
• Сетевые интерфейсные платы (Network lnterface Card - NIC)
устанавливаются на настольных и портативных ПК,
используются, чтобы подключать ПК к сети, и обеспечивают
физическую связь между сетевой средой и внутренней
шиной компьютера.
• Существует целый спектр сетевых плат для различных ПК,
имеющих определенные требования к производительности.
Характеризуются скоростью передачи данных и способами
подключения к сети.

19.

КОНЦЕНТРАТОРЫ.
• Концентраторы. Все входящие в сеть ПК
взаимодействуют с концентратором (hub или «хаб»)
• В зависимости от числа рабочих станций и длины
кабеля между рабочими станциями применяют
пассивные (Passive hub) и активные (Active hub)
концентраторы.

20.

КОНЦЕНТРАТОРЫ.
• Активные концентраторы дополнительно содержат
усилитель для подключения 4, 8, 16 или 32 рабочих
станций.
• Пассивный концентратор является исключительно
разветвительным устройством (максимум на три
рабочие станции). Максимальное расстояние от
концентратора до рабочей станции составляет 100
метров, при этом скорость передачи данных такая же,
как и для коаксиального кабеля, - 1 О Мбит в секунду.

21.

КОММУТАТОРЫ.
• Осуществляют управление потоком данных, обеспечивая физическую
адресацию и управляя доступом к физической среде.
• Коммутатор предоставляет каждому устройству (серверу, ПК или
концентратору), подключенному к одному из его портов, всю полосу
пропускания сети. Это повышает производительность и уменьшает
время отклика сети за счет сокращения числа пользователей на
сегмент.

22.

МАРШРУТИЗАТОРЫ.
• Маршрутизация – управление
• перемещением информации
• через множество сетей от источника до адресата. Она
противопоставляется коммутации (соединению),
которая исполняет подобную же функцию. Различие
заключается в том, что соединение происходит на
уровне 2 (уровень связи) , тогда как маршрутизация на уровне 3 (сетевой).