545292

1.

Средства передачи данных

2.

Физический уровень сети определяет
аппаратный интерфейс между компьютером и
каналом связи, характеристики канала связи и
способ обмена данными. Протокол физического
уровня управляет процессом обмена данными по
физическому каналу связи между удаленными
компьютерами. Основными характеристиками
канала связи являются пропускная способность и
достоверность передачи данных.
Пропускная способность канала оценивается
предельным числом бит данных, передаваемых по
каналу за единицу времени, и измеряется в бит/с,
Кбит/с (килобит/с), Мбит/с (мегабит/с), Гбит/с
(гигабит/с).

3.

Достоверность передачи данных
характеризуется вероятностью искажения
передаваемого бита. Основная причина искажений
- воздействие внешних помех на линию связи и
наличие шумов в аппаратуре передачи данных. В
зависимости от типа канала связи, достоверность
изменяется в пределах 10-Е4 10-Е8.
Канал связи содержит две основные компоненты:
линии связи и аппаратуру передачи данных.
Линии связи. Используются следующие типы
линий связи: кабельные, радиорелейные,
радиоканалы, волоконно - оптические линии связи
(ВОЛС), спутниковые системы связи (ССС).

4.

Кабельные линии связи состоят из
телефонных пар, коаксиальных кабелей и
скрученных проводов («витая пара»).
Пропускная способность телефонных пар не
превышает несколько десятков Кбит/с.
Коаксиальный кабель и витая пара
применяются при построении LAN.
Скорость передачи данных в LAN на основе
коаксиального кабеля составляет 10 Мбит/с,
на основе «витой пары» - от 100 Мбит/с до 1
Гбит/с.

5.

Виды коаксиального кабеля
(RG-58)
Внешний вид и
маркировка сетевых
коаксиальных кабелей
Толстый и тонкий
коаксиальные кабели

6.

Виды кабеля
«Витая пара» (RJ-45)
Категории витой пары
1 - телефонная ВП
2 - до 4 Мбит/с
3 - до 10 Мбит/с
4 - до 16 Мбит
5 - до 100 Мбит/с
6 - 100 Мбит/с и более
(повышенного качества)

7.

Радиорелейные линии связи и радиоканалы
применяются в тех случаях, когда прокладка
кабельных соединений экономически
нецелесообразна либо практически невозможна.
Особенности радиосетей:
• дальность до 50 км;
• скорость от 1 Мб/с до 100 Мб/с;
• не требуется прокладка и охрана;
• мобильны и легко масштабируемы;
• требуется аренда радиочастоты;
• плохая защищённость;
• восприимчивость к помехам.

8.

Виды радиопередачи
Направленный канал
Радиальная передача

9.

ВОЛС (волоконно-оптическая линия связи) по
сравнению с другими линиями связи имеет ряд
преимуществ, к которым относятся:
устойчивость к электромагнитным
излучениям;
• высокая пропускная способность (десятки
Гбит/с);
• возможность передачи данных на большие
расстояния (до 40 км) без повторителей;
• безопасность данных;
• малый вес и диаметр волокна.
Основой ВОЛС является оптоволокно,
представляющее собой тонкую нить из стекла
(или пластика). В отличие от проводника, по
оптоволокну передается свет вместо
электрического сигнала. Схема преобразования
электрического сигнала в световой и наоборот
представлена на рис. 5.

10.

Передатчик
Драйвер Источник
Приемник
Коннектор
источника с
оптоволокном
Оптоволокно
Коннектор
оптоволокна с Детектор
детектором
Рис. 5. Схема волоконнооптического канала связи
Выходная
цепь

11.

Передатчик преобразует электрический сигнал в
световой с помощью источника, в качестве
которого используется светодиод или лазерный
диод. Способ преобразования задается драйвером.
Оптоволокно служит средой для передачи
светового сигнала.
Приемник состоит из двух частей: детекторапреобразователя светового сигнала в электрический
и выходной цепи, предназначенной для усиления или
преобразования электрического сигнала.
Коннекторы (разъемы) соединяют волокно
оптического кабеля с источником, детектором или
другим волоконно-оптическим кабелем.

12.

Аппаратура передачи данных. Состав аппаратуры
передачи данных и тип ее физического интерфейса
(стыка) с линией связи определяются типом
компьютерной сети. Он включает в себя шлюзы,
маршрутизаторы, мосты, коммутаторы и
концентраторы.

13.

Шлюз (Gateway) - средство
соединения существенно
разнородных сетей. В отличие
от повторителей, мостов и
маршрутизаторов, прозрачных
для пользователя, присутствие
шлюза заметно. Шлюз
выполняет преобразование
форматов и размеров пакетов,
преобразование протоколов,
преобразование данных,
мультиплексирование. Обычно
реализуется на основе
компьютера с большим объемом
памяти.

14.

Маршрутизатор (Router) -
представляет
собой устройство для
соединения LAN с разной
технологией (например,
Ethernet и Token Ring).
Маршрутизатор в отличие от
моста имеет свой собственный
сетевой адрес и используется
как промежуточный пункт
назначения. Основное
назначение маршрутизатора
состоит в управлении
маршрутами передаваемых
сообщений.

15.

Мост (Bridge) - средство
передачи пакетов между
сетями. Осуществляет
фильтрацию пакетов, не
выпуская из сети пакеты для
адресатов, находящихся внутри
сети, а также переадресацию передачу пакетов в другую сеть в
соответствии с таблицей
маршрутизации или во все
другие сети при отсутствии
адресата в таблице. Таблица
маршрутизации обычно
составляется в процессе
самообучения по адресу
источника приходящего пакета.

16.

Коммутатор (Switch)
- это устройство,
конструктивно
выполненное в виде
сетевого
концентратора и
действующее как
высокоскоростной
многопортовый мост;
встроенный механизм
коммутации позволяет
осуществить
широковещательное
сегментирование
локальной сети, а
также выделить полосу
пропускания к конечным
станциям в сети.

17.

Концентратор (Hub) устройство физического
подключения нескольких
сегментов или лучей
локальной сети.
Интеллектуальный
хаб (Intelligent Hub)
имеет специальные
средства для диагностики
и управления, что
позволяет оперативно
получать сведения об
активности и
исправности узлов,
отключать неисправные
узлы и т. д.