Оконечные устройства и линии абонентского участка информационной сети: Информация. Оконечных устройств в сети
типы сетевых устройств и их функции
В современных сетях используются различные сетевые устройства. Каждое сетевое устройство выполняет специфические функции. Рис. 1 Сетевые коммутаторы |
Устройства, подключенные к какому-либо сегменту сети, называют сетевыми устройствами. Их принято подразделять на 2 группы:
1. Устройства пользователя. В эту группу входят компьютеры, принтеры, сканеры и другие устройства, которые выполняют функции, необходимые непосредственно пользователю сети;
2. Сетевые устройства. Эти устройства позволяют осуществлять связь с другими сетевыми устройствами или устройствами конечного пользователя. В сети они выполняют специфические функции.
Ниже более подробно описаны типы устройств и их функции.
Сетевые карты.Устройства, которые связывают конечного пользователя с сетью, называются также оконечными узлами или станциями (host). Примером таких устройств является обычный персональный компьютер или рабочая станция (мощный компьютер, выполняющий определенные функции, требующие большой вычислительной мощности. Например, обработка видео, моделирование физических процессов и т.д.). Для работы в сети каждый хост оснащен платой сетевого интерфейса (Network Interface Card — NIC), также называемой сетевым адаптером. Как правило, такие устройства могут функционировать и без компьютерной сети.
Сетевой адаптер представляет собой печатную плату, которая вставляется в слот на материнской плате компьютера, или внешнее устройство. Каждый адаптер NIC имеет уникальный код, называемый MAC-адресом. Этот адрес используется для организации работы этих устройств в сети.Сетевые устройства обеспечивают транспортировку данных, которые необходимо передавать между устройствами конечного пользователя. Они удлиняют и объединяют кабельные соединения, преобразуют данные из одного формата в другой и управляют передачей данных. Примерами устройств, выполняющих перечисленные функции, являются повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы и маршрутизаторы.
Рис. 2 Сетевой адаптер (NIC)
Повторители. Повторители (repeater) представляют собой сетевые устройства, функционирующие на первом (физическом) уровне эталонной модели OSI. Для того чтобы понять работу повторителя, необходимо знать, что по мере того, как данные покидают устройство отправителя и выходят в сеть, они преобразуются в электрические или световые импульсы, которые после этого передаются по сетевой передающей среде. Такие импульсы называются сигналами (signals). Когда сигналы покидают передающую станцию, они являются четкими и легко распознаваемыми. Однако чем больше длина кабеля, тем более слабым и менее различимым становится сигнал по мере прохождения по сетевой передающей среде. Целью использования повторителя является регенерация и ресинхронизация сетевых сигналов на битовом уровне, что позволяет передавать их по среде на большее расстояние. Термин повторитель (repeater) первоначально означал отдельный порт ‘‘на входе’’ некоторого устройства и отдельный порт на его ‘‘выходе’’. В настоящее время используются также повторители с несколькими портами. В эталонной модели OSI повторители классифицируются как устройства первого уровня, поскольку они функционируют только на битовом уровне и не просматривают другую содержащуюся в пакете информацию.
Рис. 3 Повторитель (Repeater)
Концентраторы. Концентратор — это один из видов сетевых устройств, которые можно устанавливать на уровне доступа сети Ethernet. На концентраторах есть несколько портов для подключения узлов к сети. Концентраторы — это простые устройства, не оборудованные необходимыми электронными компонентами для передачи сообщений между узлами в сети. Концентратор не в состоянии определить, какому узлу предназначено конкретное сообщение. Он просто принимает электронные сигналы одного порта и воспроизводит (или ретранслирует) то же сообщение для всех остальных портов.
Для отправки и получения сообщений все порты концентратора Ethernet подключаются к одному и тому же каналу. Концентратор называется устройством с общей полосой пропускания, поскольку все узлы в нем работают на одной полосе одного канала.
Концентраторы и повторители имеют похожие характеристики, поэтому концентраторы часто называют многопортовыми повторителями (multiport repeater). Разница между повторителем и концентратором состоит лишь в количестве кабелей, подсоединенных к устройству. В то время как повторитель имеет только два порта, концентратор обычно имеет от 4 до 20 и более портов.
Рис. 4 Концентратор Cisco Fasthub 108T
Дата добавления: 2017-12-01; просмотров: 216;
znatock.org
Компоненты сети | CiscoTips
Сеть можно рассматривать с разных точек зрения. Один из возможных подходов – анализ её составных частей. Из чего же состоит сеть?
- Устройства
- Среда передачи данных
- Доступные в сети сервисы
Давайте рассмотрим эти составные части подробнее.
Устройства
Устройства являются узлами сети, которые обмениваются друг с другом данными. Устройства условно можно разделит на два типа: конечные и промежуточные. Конечные устройства являются своего рода прослойкой между пользователем и сетью, именно с ними в основном общаются конечные пользователи. Промежуточные устройства нужны для функционирования самой сети, с ними работают системные администраторы. Ниже приведены примеры устройств:
- Конечные (End devices или hosts)
- Компьютер
- IP телефон
- Сетевой принтер
- IP камера
- Планшет
- Промежуточные (Intermediary devices)
- Маршрутизатор
- Коммутатор
- Аппаратный firewall
- Хаб
- IPS (система предотвращения вторжений)
Среда передачи данных
Среда передачи данных (Media) – это собственно сама сеть, то что соединяет устройства. Например, провод (витая пара) – это среда передачи данных. Используются среды трёх типов: оптические, медные и беспроводные. Ниже приведены примеры этих сред:
- Медная среда передачи данных (Copper media)
- Витая пара
- Коаксиальный кабель
- Оптическая среда передачи данных (Optical media)
- Оптоволоконный кабель
- Беспроводная среда передачи данных (Wireless media)
- WiFi
- Сотовая связь
- Bluetooth
- Спутниковая связь
Сервисы
Под сервисами подразумеваются службы, работающие на конечных и промежуточных устройствах а так же услуги, которые они предоставляют. Примерами запущенных сервисов на конечном устройстве могут быть веб сервисы, почтовый сервисы, файловые и другие. На промежуточных устройствах тоже есть свои сервисы, например, на маршрутизаторе могут работать протоколы динамической маршрутизации, Cisco Discovery Protocol и множество других служб.
ciscotips.ru
Активное оборудование
Активное оборудование инфо-коммуникационных сетей включает устройства, которые используются для организации оконечных и узловых пунктов, а также интерфейсные устройства, обеспечивающие сопряжение аппаратуры с линиями связи.
Классы аппаратуры
В технической литературе приняты следующие обозначения классов аппаратуры: DTE, DCE и DTE/DCE. Охарактеризуем каждый из них более подробно.
Все устройства в сети, которые выступают в роли источников и приемников данных на физическом уровне модели OSI/ISO, определяются классом DTE (Data Terminal Equipment) – оконечная аппаратура данных (ОАД). В терминологии, используемой в электросвязи, такая аппаратура называется еще «оконечное оборудование данных» (ООД).
Наряду с функцией формирования данных, в реализации которой в основном принимает участие программное обеспечение, в ОАД выполняется также функция управления потоком данных для согласования работы источника и приемника, которая, как правило, выполняется аппаратно.
Отличительной особенностью оборудования класса DTE является тот факт, что оно не входит в состав оборудования линий связи.
Для обеспечения обмена данными между устройствами DTE через каналы внешних телекоммуникаций необходимо использовать физические интерфейсные устройства, выполняющие обработку данных с учетом требований передачи по каналу определенного стандарта. Эти устройства обеспечивают не только протокол физического уровня, но и физические средства присоединения к среде передачи и поэтому относятся к оборудованию линии связи.
Оборудование, обеспечивающее сопряжения DTE с каналами связи, определяется классом DCE (Data Communication Equipment) – аппаратура передачи данных (АПД). Устройства DCE работают на физическом уровне, отвечая за передачу и прием сигналов нужной формы и мощности в среде передачи и не могут рассматриваться в качестве источников и приемников данных.
Строго говоря, сетевое оборудование трудно распределить четко по классам DTE и DCE. Например, сетевой адаптер можно считать как принадлежностью компьютера (DTE), так и составной частью канала связи (DCE).
В каждом сегменте информационной сети в качестве DTE выступает любой источник данных, представленных в формате кадра канального уровня. Следовательно, это может быть и сетевой адаптер, и выходной порт коммутатора, и выходной порт маршрутизатора. Хотя кадр данных изначально вырабатывается сетевым адаптером компьютера, а через коммутатор или маршрутизатор он только транслируется, для сегмента сети, который подключен к выходному порту коммутатора или маршрутизатора, этот кадр является новым. Следовательно, выходной порт и коммутатора и маршрутизатора выступает источником кадров и может рассматриваться как выход устройства DTE.
В связи с вышеизложенным, такие коммуникационные устройства как мосты, коммутаторы и маршрутизаторы относят к смешанному классу - классу DTE/DCE. В них принято различать типы портов: DTE либо DCE. Для указанных портов существует следующее соглашение: для порта DTE сигнал TxD (данные передатчика) – выходной, а сигнал RxD (данные приемника) – выходной; для порта DCE – соответственно наоборот (см. рис. 3).
Оборудование оконечных пунктов
Для оборудования оконечных пунктов инфо-коммуникационной сети используется аппаратура класса DTE. Парк аппаратуры класса DTE включает следующие устройства.
Терминальные устройства телекоммуникационных служб. Оконечные устройства пользователей: цифровые и аналоговые телефонные аппараты, IP-телефоны, факс-аппараты, офисные мини-АТС.
Алфавитно-цифровые, графические и видео терминалы. Используются в клиент-серверных системах в качестве рабочих мест пользователей, а также в качестве консолей для управления сетевым оборудованием. Терминалы, как правило, имеют собственную систему команд (популярны системы команд VT-52, VT-100), различающиеся трактовкой управляющих символов и последовательностей. Различаются и таблицы кодировки символов.
Хост-компьютеры. Это могут быть как компьютеры, подключенные к сети в роли рабочих станций, так и серверные компьютеры, настроенные в режиме хоста. Прикладное использование рабочей станции определяется инсталлированными в ней приложениями и ее периферией (мультимедийный терминал, IP-телефон, видеотелефон, терминал видео-конференцсвязи и т.п.).
Напомним, что сервер, выступающий в режиме хоста, обычно подключен к одной или более сетям. Он получает и отсылает поток данных любой из этих сетей, но не имеет права пересылать (ретранслировать) данные из одной сети в другую. В противном случае он становится сетевым шлюзом, пересылающим данные между сетями, как правило, с различными используемыми технологиями.
Разделяемые принтеры. Обеспечивают печать заданий для пользователей сети. В общем случае для этого требуется принт-сервер, управляющий выбором заданий из очереди и собственно принтер, подключенный к принт-серверу (как правило, через порт LPT, возможно USB, иногда через COM-порт). В роли принт-сервера может выступать обычный компьютер, подключенный к сети. Подключение принтера кабелем к компьютеру территориально привязывает принтер к компьютеру (на расстояние не далее 5 м.). Это не всегда удобно.
Сетевые принтеры. Имеют встроенный сетевой интерфейс (сетевой адаптер) и встроенное программное обеспечение (принт-сервер). В сеть включаются самостоятельно и территориально могут располагаться в любом месте, где имеется телекоммуникационный разъем сети.
Аппаратные принт-серверы. Представляют собой микроконтроллеры, снабженные сетевым адаптером и имеющие несколько портов для подключения обычных принтеров. Возможность подключения сразу нескольких принтеров является отличительной особенностью аппаратного принт-сервера. Встроенное в аппаратный принт-сервер программное обеспечение выполняет выборку заданий из очереди на печать.
Плоттеры (графопостроители). Допускают использование в режиме разделения, если они поддерживают стандартный протокол управления потоком данных. В случае наличия параллельного интерфейса плоттер без проблем может быть подключен к любому принт-серверу (аналогично принтеру). Плоттеры с последовательными интерфейсами могут взаимодействовать с приложениями только локально через специальный драйвер.
Аппаратура сопряжения оконечных устройств сети
с физической средой передачи
Аппаратура сопряжения оконечных устройств сети с физической средой передачи определяется классом DCE. В состав ее парка входят следующие устройства.
Сетевой адаптер или сетевая интерфейсная карта (NIC). Встраиваемое интерфейсное устройство. Является источником и приемником данных в конечных узлах со стороны сети. Совместно со своим драйвером (системной программой) осуществляет передачу и прием кадров локальных сегментах (реализует функции физического уровня модели OSI/ISO и подуровня МАС - доступа к среде). Его тип должен соответствовать назначению компьютера и его сетевой активности (клиент, сервер), а также выбранной сетевой технологии.
Модемы. Устройства для передачи данных на дальние расстояния по выделенным или коммутируемым аналоговым каналам. На аналоговых каналах для аппаратуры передачи данных физический и канальный протоколы жестко не определены. Отсутствие физического протокола проводит к тому, что пропускная способность канала определяется пропускной способностью модема, который использует пользователь. Модем также устанавливает нужный ему протокол физического уровня для канала.
Современные модемы имеют ряд возможностей, расширяющих сферу их применения. Так голосовой модем способен преобразовывать звуковой сигнал в цифровой вид, в котором он передается по линии связи. Аудио сигнал сжимается, например, с использованием адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции. На приемной стороне выполняются обратные преобразования. С помощью голосового модема могут быть реализованы звуковая почта, автоответчик и другие речевые функции. Звуковое сообщение может передаваться по электронной почте или в диалоговом режиме и воспроизводиться голосовым модемом через внутренний динамик или через мультимедийные средства компьютера (звуковую карту). Средства обработки звуковых сигналов позволяют модему автоматически определять номер вызывающего абонента (АОН), распознавать сигналы тонального набора номера.
Модемы во время сеанса связи могу работать в симметричном, дуплексном или полудуплексном режимах. Для повышения эффективной скорости используются различные методы сжатия информации, реализуемые как в виде аппаратного обеспечения, так и в виде программного обеспечения.
xDSL-модемы. Позволяют превратить абонентскую линию обычной телефонной сети из аналоговой в цифровую (Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия). Физическая абонентская линия (пара проводов) позволяет пропускать сигнал в полосе до 1 МГц и, следовательно, на ней могут быть достигнуты скорости передачи гораздо выше, чем предел установленный для обычных модемов (56 Кбит/с). Достижимая скорость передачи зависит от длины абонентской линии и ее качества (сечения провода, материала изоляции, шага скрутки, однородности и т.д.).
Полоса пропускания сигнала, как правило, разделяется между встречными потоками данных на основе частотного принципа разделения каналов (FDM). При этом, пропускная способность линии может быть распределена между прямым и обратным сигналами как симметрично так и асимметрично. В случае подключения пользователя к Интернет асимметричное распределение выгоднее, поскольку поток к абоненту гораздо больше обратного. В связи с этим асимметричная технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) получила наибольшее распространение. Скорость передачи к абоненту может достигать 6.1 Мбит/с на линиях до 3.7 км при диаметре провода 0.5 мм, от абонента – 16 - 640 Кбит/с.
Технологии хDSL позволяют одновременно и независимо использовать одну и туже телефонную линию и для передачи данных, и для телефонных переговоров, чего не позволяют обычные модемы для коммутируемых линий. Идея заключается в том, что на обоих концах абонентской линии (на АТС и у абонента) устанавливаются разделительные фильтры (splitter). Низкочастотная (до 3.5 Кгц) составляющая сигнала заводится на порт АТС и телефонний аппарат у абонента, а высокочастотная (свыше 4 Кгц) используется для передачи данных с помощью хDSL-модемов. Кабельные модемы. Предназначены для работы через сети кабельного телевидения, для которых используется широкополосный коаксиальный кабель с импедансом 75 Ом. Передача данных ведется параллельно с видео вещанием. Как и АDSL, кабельные модемы асимметричны. Скорость к пользователю может достигать десятков мегабит в секунду, от пользователя – значительно ниже. Кабельные модемы могут быть симплексными – модем пользователя принимает только нисходящий поток данных от модема оператора кабельного TV. При этом восходящий поток данных от пользователя должен передаваться по иному каналу (например, коммутируемому телефонному).
DSU/CSU устройства. Используются для работы по цифровым линиям сетей с технологией TDM (временного уплотнения), поддерживающих передачу цифрового потока на разных скоростях. В качестве DCE здесь выступают два компонента: DSU (Data Service Unit) – устройство обработки данных и CSU (Channel Service Unit) – устройство обслуживания канала (см. рис. 3).
Рисунок 3. Подключение устройств DTE
к цифровой линии
Рисунок 4. Подключение DTE к линии ISDN; ТА – терминальный адаптер
Терминальный адаптер ISDN. Предназначен для подключения аппаратуры класса DTE к каналам цифровых сетей с интеграцией служб (ISDN) (см. рис.4). Для компьютеров выполняется в виде сетевой интерфейсной карты. Позволяет использовать информационные каналы, как для передачи данных, так и для телефонной связи. Модуляция-демодуляция в этом устройстве не выполняется, поскольку его интерфейсы с обеих сторон цифровые. Специальное программное обеспечение позволяет расширить спектр служб (передача факсов, звука) и обеспечить поддержку сетевых протоколов.
Модемный пул. Сборка из нескольких модемов, которые со стороны, обращенной к DTE, объединены общим портом с интерфейсом локальной сети (ЛВС). Каждый модем пула подключается к своему телекоммуникационному каналу. Устройство позволяет нескольким внешним пользователям одновременно осуществлять доступ к ЛВС в режиме дозвона (dial-in), либо абонентам ЛВС пользоваться индивидуальными выходами во внешнюю сеть (dial-out) (см. рис. 5).
Рисунок 5. Использование модемного пула
LAN-модемы. Комбинация в одном устройстве модема и маршрутизатора. Позволяет пользоваться одним выходом во внешнюю сеть группе абонентов локальной сети.
Преобразователи интерфейсов. Устройства, реализующие переход от одной среды передачи к другой (например, медного кабеля к оптоволокну) без логического преобразования сигналов.
Оптические модемы.Модемы для работы по волоконно-оптическим линиям связи.
Оборудование узловых пунктов
Оборудование узловых пунктов носит название «коммуникационное оборудование». Тип коммуникационного оборудования определяется функцией, которую необходимо реализовать в узловом пункте (концентрация, мультиплексирование, коммутация, маршрутизация), сетевой технологией, уровнем иерархической принадлежности узлового пункта, а также масштабом сегмента.
studfiles.net
Информационные технологии, интернет, веб программирование, IT, Hi-Tech, …
Здравствуйте, уважаемые читатели блога okITgo.ru! Сегодня мы поговорим об общих элементах коммуникации – источнике, назначении и канале связи, а также о том, как сообщения передаются по сети (механизмы сегментации, мультиплексирования и маркировки).
Кроме того мы рассмотрим основные компоненты сети, а именно конечные и промежуточные сетевые устройства, соединения и службы.
Элементы Коммуникации
Коммуникация начинается с сообщения, или информации, которая должна быть послана от одного человека или устройства – другому. Люди обмениваются идеями, используя множество различных способов коммуникации. Все эти способы имеют три общих элемента. Первый из этих элементов – это источник сообщения или отправитель. Источниками сообщений являются люди, или электрические устройства, которым необходимо послать сообщения другим людям или устройствам. Второй элемент коммуникации – это назначение (адресат), или приемник, сообщения. Адресат получает сообщение и интерпретирует его. Третий элемент, называемый каналом, состоит из средства соединения, обеспечивающего проводящий путь, по которому сообщение может идти от источика к получателю.
Рассмотрим, к примеру, общение с помощью слов, картинок и звуков. Каждое из таких сообщений может быть послано по сети данных или информационной сети посредством конвертирования их в двоичные цифры, или биты. Эти биты затем кодируются в сигнал, который может быть передан по подходящему средству связи. В компьютерных сетях, средством соединений обычно является одна из разновидностей кабеля или беспроводная передача.
Передача Сообщений
В теории, одно коммуникационное сообщение, такая как музыкальное видео или сообщение электронной почты, могла бы быть послана по сети от источника к адресату как один массивный непрерывный поток битов. Если бы сообщения действительно передавались таким образом, это бы значило, что никакое другое устройство было бы не способно посылать или получать сообщения в той же сети в то время, как происходит передача данных. Эти большие потоки данных привели бы к значительным задержкам. Более того, если бы во время передачи произошел сбой в сетевой взаимосвязанной инфраструктуре, сообщение целиком было бы потеряно и пришлось бы его полностью заново отправлять.
Более лучший подход – разделить сообщение на более мелкие части, или куски, которыми легче управлять и отправлять по сети. Это разделение потока данных на более мелкие куски называется сегментацией. Сегментация сообщений имеет два плюса.
Во-первых, посредством передачи небольших отдельных кусков от источника к приемнику можно осуществлять множество различных диалогов по сети. Процесс чередования фрагментов отдельных одновременных диалогов по сети называется мультиплексированием.
Во-вторых, сегментация может увеличить надежность сетевых коммуникаций. Отдельные фрагменты каждого сообщения не идут по сети от источника к адресату одним и тем же путем. Если один из путей становится перегруженным трафиком или нарушается, отдельные фрагменты сообщения могут по прежнему направляться к получателю посредством альтернативных путей. Если часть сообщения теряется и не доставляется адресату, потребуется переотправить только потерянные фрагменты.
Отрицательной стороной использования сегментации и мультиплексирования является дополнительный уровень сложности, который добавляется к процессу. Представьте, что Вы должны отправить 100-страничное письмо, но каждый конверт может содержать только одну страницу. Процесс адресации, подписывания, отправки, получения и открытия целой сотни конвертов был бы время затратным как для отправителя, так и для получателя.
В сетевых коммуникациях каждый сегмент сообщения должен пройти примерно один и тот же процесс для гарантии того, что оно дойдет до адресата и может быть заново собрано в оригинальное сообщение.
Различные типы устройств по сети принимают участие в процессе надежной доставки фрагментов сообщений к месту назначения.
Компоненты Сети
Путь, который проходит сообщение от источника к адресату может быть как таким же простым, как обычный кабель, соединяющий один компьютер с другим, так и таким же сложным, как сеть, которая буквально охватывает весь земной шар. Эта сетевая инфраструктура является платформой, которая поддерживает нашу человеческую (социальную) сеть. Она обеспечивает стабильный и надежный канал, через который могут происходить наши коммуникации.
Устройства и соединения являются физическими элементами или оборудованием сети. Оборудование обычно представляет из себя видимые компоненты сетевой платформы, например, лэптоп, персональный компьютер (PC), коммутатор, или кабели, используемые для соединения устройств. Хотя, некоторые компоненты сети могут быть и невидимыми. В случае беспроводного соединения, сообщения передаются по воздуху, используя невидимые радио частоты или инфракрасные волны.
Службы и процессы являются коммуникационными программами, называемыми программным обеспечением, которое работает на сетевых устройствах. Сетевая служба обеспечивает информацию в ответ на запросы. Службы включают ряд распространенных сетевых приложений, которые люди используют каждый день, наподобие сервисов хостинга электронноый почты или служб веб хостинга. Процессы обеспечивают функциональность, посредством которой направляются и перемещаются сообщения по сети. Процессы менее заметны для нас, но являются решающими для работы сетей.
Конечные Устройства и их Роль в Сети
Сетевые устройства, с которыми люди знакомы в большей степени, называются конечными устройствами. Эти устройства формируют интерфейс между социальной сетью и лежащей в ее основе коммуникационной сетью. Некоторые примеры конечных устройств:
- Компьютеры (рабочие станции, лэптопы, файловые серверы, веб серверы)
- Сетевые принтеры
- VoIP телефоны
- Камеры безопасности
- Мобильные наладонные устройства (такие как беспроводные сканеры штрих кода, КПК, коммуникаторы и т.п.)
В контексте сети конечные устройства называют хостами. Хостовое устройство является либо источником, либо приемником сообщения, передаваемого по сети. Чтобы отличать один хост от другого, каждый хост в сети должен идентифицироваться с помощью адреса. Когда хост инициирует коммуникацию, он использует адрес хоста назначения, чтобы указать, куда сообщение должно быть послано.
В современных сетях хост может выступать в роли клиента, сервера или того и другого. Программное обеспечение, установленное на хосте, определяет, какую роль он играет в сети.
Серверы являются хостами, на которых установлен софт, позволяющий им предоставлять информацию и службы, наподобие электронной почты или веб страниц, для других хостов сети.
Клиенты – это хосты, имеющие установленное ПО, позволяющее им запрашивать и отображать информацию, полученную с сервера.
Промежуточные Устройства и их Роль в Сети
Помимо конечных устройств, с которыми люди хорошо знакомы, сети также зависят от промежуточных устройств, обеспечивающих связность и работающих “за сценой”, чтобы осуществлять потоки данных по сети. Эти устройства подключают отдельные хосты к сети и могут соединять несколько сетей, формируя объединенную сеть, или сетевой комплекс. Примеры промежуточных сетевых устройств:
- Устройства Сетевого Доступа (Хабы, коммутаторы, и точки беспроводного доступа)
- Устройства Межсетевого Обмена (маршрутизаторы)
- Коммуникационные Серверы и Модемы
- Устройства Безопасности (брандмауэры)
Управление данными, текущими по сети, также является задачей промежуточных устройств. Эти устройства используют адрес хоста назначения, а также информацию о сетевых взаимосвязях, для определения маршрута, который должно пройти сообщение по сети. Процессы, происходящие в промежуточных сетевых устройствах, выполняют эти функции:
- Регенерация и переотправка сигналов данных
- Обслуживание информации о том, какие маршруты существуют в сети и между сетями сетевого комплекса
- Уведомление остальных устройств об ошибках и коммуникационных сбоях
- Направление данных вдоль альтернативных маршрутов, когда имеет место сбой или повреждение соединения
- Классификация и направление сообщений в соответствии с приоритетами Качества Сервиса (QoS)
- Разрешение или запрет потока данных на основе настроек безопасности
Сетевые Средства Связи (Соединения)
Коммуникация по сети передается по сетевым соединениям. Соединение обеспечивает канал, по которому сообщение переходит от источника к приемнику.
Современные сети в основном используют три типа соединений для взаимосвязи устройств и для предоставления маршрута, по которому могут передаваться данные. Этими треся типами являются:
- Металлические проводники внутри кабелей
- Стеклянные или пластиковые волокна (оптоволоконный кабель)
- Беспроводная передача
Кодирование сигнала, которое должно произойти перед передачей сообщения, различно для каждого типа соединения. В металлических проводниках данные кодируются в электрические импульсы, которые соответствуют определенным шаблонам. Передачи по оптоволокну основаны на импульсах света внутри инфракрасного диапазона или диапазона видимого света. При беспроводной передаче шаблоны электромагнитных волн обозначают различные двоичные значения.
Разные типы сетевых соединений имеют различные особенности и преимущества. Не все сетевые соединения имеют одни и те же характеристики и подходят для одной и той же цели. Критериями выбора сетевых соединений являются:
- Расстояние, через которое соединение может успешно передавать сигнал.
- Среда, в которой соединение должно устанавливаться.
- Количество данных и скорость, с которой они должны передаваться.
- Расходы на материалы соединений и их установку
Спасибо за внимание! До новых встреч на страницах сайта okITgo.ru.
okitgo.ru
Документ Microsoft Office Word
Система коммутации – это совокупность находящихся в сети связи устройств, соответствующих определенной технической концепции, состоящая из: сети коммутации, коммутационных станций, системы подключения абонентов, оконечных устройств.
Сеть коммутации – это сеть, образованная совокупностью всех соединительных линий, связывающих между собой коммутационные станции. Соединительная линия, в свою очередь, представляет собой совокупность всех каналов связи, идущих в определенном направлении.
Цифровая система коммутации – это система коммутации, техническая концепция которой предусматривает использование принципов и возможностей цифровой техники, и в частности сохранение цифровой формы сигналов в процессе коммутации сообщений рис 1.1.
Коммутационная станция – это совокупность всех комплектов, устройств коммутации и устройств управления, расположенных на одном узле сети коммутации и позволяющих установить соединение между двумя или несколькими информационными каналами. Задача коммутационной станции заключается в установлении, поддержании и разъединении соединений между входящими и исходящими информационными каналами, заданными соответствующими адресами, называемыми «целевой информацией». В зависимости от вида соединений, устанавливаемых коммутационной станцией различают два типа таких станций: абонентскую и транзитную.
Абонентская коммутационная станция – это станция, к которой подключены оконечные устройства, находящиеся у абонентов.
Комут. станц
Мульдекс
абон
концентратор
оконечное устройство
Транзитная коммутационная станция обслуживает исключительно транзитную нагрузку. Область использования абонентских станции в общей сети связи ограничивается местной сетью. Абонентские станции обслуживают как абонентскую, так и транзитную нагрузку.
Оконечное устройство – это такое устройство, которое обеспечивает абоненту информационный обмен через сеть связи с другими абонентами, имеющими устройства такого же типа. Оконечные устройства являются источниками и приемниками информации. Для реализации различных видов связи к абонентской линии может быть подключено несколько оконечных устройств, называемых абонентскими терминалами. С помощью подключающих устройств абонентские терминалы подключаются к коммутационным станциям.
Система подключения абонента – это совокупность устройств, обеспечивающих подключение оконечного устройства к абонентской коммутационной станции. Составными частями этой системы являются станционные выносы и распределительная (абонентская) сеть. Абонентские устройства соединяются с КУ абонентскими линиями. КУ находящиеся на территории города соединяются соединительными линиями. Если КУ находятся в разных городах, то линии связи, соединяющие эти КУ, называются междугородными или внутризоновыми.
КУ, в который включаются абонентские линии, называется коммутационной станцией.
Лицо, пользующееся абонентским устройством для передачи и приема информации, называется абонентом.
Для передачи информации от одного абонентского устройства до другого требуется установить соединение через соответствующие узлы и линии связи. Для осуществления соединения на КУ устанавливается коммутационное оборудование, обеспечивающее линии вызывающего абонентского устройства с линией вызываемого абонентского устройства. Совокупность линейных и станционных средств, предназначенных для соединения оконечных абонентских устройств, называется соединительным трактом.
Число КУ между соединительными абонентскими устройствами зависит от структуры сети и направления соединения. Для установления требуемого соединения на КУ от вызывающего абонентского устройства должна поступить информация о номере вызываемого абонентского устройства, называемого адресной информацией, а из КУ в абонентские устройства посылают информационные сигналы для оповещения абонента о различных ситуациях, возникающих в процессе установления соединения (сигнал вызова, занятости и т. д.). КУ могут соединяться между собой посредством как физических, так и многоканальных соединительных линий систем передачи, в которых образуется требуемое число каналов передачи.
Под каналом или линией понимается совокупность технических средств (линейных и станционных), обеспечивающих соединение и передачу информации между двумя смежными КУ, а также между абонентскими устройствами и коммутационной станцией. После установления соединительного тракта между абонентскими устройствами передача информации осуществляется только после подключения к соединительному тракту приемника информации, поэтому трактом передачи информации называют совокупность соединительного тракта, передатчика и приемника, обеспечивающего передачу и прием информации во время соединения между абонентскими оконечными устройствами.
- На КУ соединение может устанавливаться на время необходимое для передачи одного сообщения, например одного телефонного разговора или на длительное время, превышающее время передачи одного сообщения. Коммутация первого вида называется оперативной, а второго кроссовой (долговременной).
Оперативная коммутация осуществляется коммутационными приборами, которые занимаются на время установления соединения, передачи сообщения и возвращения приборов в исходное состояние.
Кроссовая коммутация выполняется путем соединения линий (каналов) на ПЩ (промежуточных щитах) согласно предварительным требованиям абонента или в соответствии с заранее установленным расписанием на сеанс связи. Эти соединения на аналоговых сетях производятся персоналом вручную. На цифровых сетях эти соединения устанавливаются коммутационными приборами, специально для этой цели предназначенными
studfiles.net
Активное оборудование
Активное оборудование инфо-коммуникационных сетей включает устройства, которые используются для организации оконечных и узловых пунктов, а также интерфейсные устройства, обеспечивающие сопряжение аппаратуры с линиями связи.
Классы аппаратуры
В технической литературе приняты следующие обозначения классов аппаратуры: DTE, DCE и DTE/DCE. Охарактеризуем каждый из них более подробно.
Все устройства в сети, которые выступают в роли источников и приемников данных на физическом уровне модели OSI/ISO, определяются классом DTE (Data Terminal Equipment) – оконечная аппаратура данных (ОАД). В терминологии, используемой в электросвязи, такая аппаратура называется еще «оконечное оборудование данных» (ООД).
Наряду с функцией формирования данных, в реализации которой в основном принимает участие программное обеспечение, в ОАД выполняется также функция управления потоком данных для согласования работы источника и приемника, которая, как правило, выполняется аппаратно.
Отличительной особенностью оборудования класса DTE является тот факт, что оно не входит в состав оборудования линий связи.
Для обеспечения обмена данными между устройствами DTE через каналы внешних телекоммуникаций необходимо использовать физические интерфейсные устройства, выполняющие обработку данных с учетом требований передачи по каналу определенного стандарта. Эти устройства обеспечивают не только протокол физического уровня, но и физические средства присоединения к среде передачи и поэтому относятся к оборудованию линии связи.
Оборудование, обеспечивающее сопряжения DTE с каналами связи, определяется классом DCE (Data Communication Equipment) – аппаратура передачи данных (АПД). Устройства DCE работают на физическом уровне, отвечая за передачу и прием сигналов нужной формы и мощности в среде передачи и не могут рассматриваться в качестве источников и приемников данных.
Строго говоря, сетевое оборудование трудно распределить четко по классам DTE и DCE. Например, сетевой адаптер можно считать как принадлежностью компьютера (DTE), так и составной частью канала связи (DCE).
В каждом сегменте информационной сети в качестве DTE выступает любой источник данных, представленных в формате кадра канального уровня. Следовательно, это может быть и сетевой адаптер, и выходной порт коммутатора, и выходной порт маршрутизатора. Хотя кадр данных изначально вырабатывается сетевым адаптером компьютера, а через коммутатор или маршрутизатор он только транслируется, для сегмента сети, который подключен к выходному порту коммутатора или маршрутизатора, этот кадр является новым. Следовательно, выходной порт и коммутатора и маршрутизатора выступает источником кадров и может рассматриваться как выход устройства DTE.
В связи с вышеизложенным, такие коммуникационные устройства как мосты, коммутаторы и маршрутизаторы относят к смешанному классу - классу DTE/DCE. В них принято различать типы портов: DTE либо DCE. Для указанных портов существует следующее соглашение: для порта DTE сигнал TxD (данные передатчика) – выходной, а сигнал RxD (данные приемника) – выходной; для порта DCE – соответственно наоборот (см. рис. 3).
Оборудование оконечных пунктов
Для оборудования оконечных пунктов инфо-коммуникационной сети используется аппаратура класса DTE. Парк аппаратуры класса DTE включает следующие устройства.
Терминальные устройства телекоммуникационных служб. Оконечные устройства пользователей: цифровые и аналоговые телефонные аппараты, IP-телефоны, факс-аппараты, офисные мини-АТС.
Алфавитно-цифровые, графические и видео терминалы. Используются в клиент-серверных системах в качестве рабочих мест пользователей, а также в качестве консолей для управления сетевым оборудованием. Терминалы, как правило, имеют собственную систему команд (популярны системы команд VT-52, VT-100), различающиеся трактовкой управляющих символов и последовательностей. Различаются и таблицы кодировки символов.
Хост-компьютеры. Это могут быть как компьютеры, подключенные к сети в роли рабочих станций, так и серверные компьютеры, настроенные в режиме хоста. Прикладное использование рабочей станции определяется инсталлированными в ней приложениями и ее периферией (мультимедийный терминал, IP-телефон, видеотелефон, терминал видео-конференцсвязи и т.п.).
Напомним, что сервер, выступающий в режиме хоста, обычно подключен к одной или более сетям. Он получает и отсылает поток данных любой из этих сетей, но не имеет права пересылать (ретранслировать) данные из одной сети в другую. В противном случае он становится сетевым шлюзом, пересылающим данные между сетями, как правило, с различными используемыми технологиями.
Разделяемые принтеры. Обеспечивают печать заданий для пользователей сети. В общем случае для этого требуется принт-сервер, управляющий выбором заданий из очереди и собственно принтер, подключенный к принт-серверу (как правило, через порт LPT, возможно USB, иногда через COM-порт). В роли принт-сервера может выступать обычный компьютер, подключенный к сети. Подключение принтера кабелем к компьютеру территориально привязывает принтер к компьютеру (на расстояние не далее 5 м.). Это не всегда удобно.
Сетевые принтеры. Имеют встроенный сетевой интерфейс (сетевой адаптер) и встроенное программное обеспечение (принт-сервер). В сеть включаются самостоятельно и территориально могут располагаться в любом месте, где имеется телекоммуникационный разъем сети.
Аппаратные принт-серверы. Представляют собой микроконтроллеры, снабженные сетевым адаптером и имеющие несколько портов для подключения обычных принтеров. Возможность подключения сразу нескольких принтеров является отличительной особенностью аппаратного принт-сервера. Встроенное в аппаратный принт-сервер программное обеспечение выполняет выборку заданий из очереди на печать.
Плоттеры (графопостроители). Допускают использование в режиме разделения, если они поддерживают стандартный протокол управления потоком данных. В случае наличия параллельного интерфейса плоттер без проблем может быть подключен к любому принт-серверу (аналогично принтеру). Плоттеры с последовательными интерфейсами могут взаимодействовать с приложениями только локально через специальный драйвер.
Аппаратура сопряжения оконечных устройств сети
с физической средой передачи
Аппаратура сопряжения оконечных устройств сети с физической средой передачи определяется классом DCE. В состав ее парка входят следующие устройства.
Сетевой адаптер или сетевая интерфейсная карта (NIC). Встраиваемое интерфейсное устройство. Является источником и приемником данных в конечных узлах со стороны сети. Совместно со своим драйвером (системной программой) осуществляет передачу и прием кадров локальных сегментах (реализует функции физического уровня модели OSI/ISO и подуровня МАС - доступа к среде). Его тип должен соответствовать назначению компьютера и его сетевой активности (клиент, сервер), а также выбранной сетевой технологии.
Модемы. Устройства для передачи данных на дальние расстояния по выделенным или коммутируемым аналоговым каналам. На аналоговых каналах для аппаратуры передачи данных физический и канальный протоколы жестко не определены. Отсутствие физического протокола проводит к тому, что пропускная способность канала определяется пропускной способностью модема, который использует пользователь. Модем также устанавливает нужный ему протокол физического уровня для канала.
Современные модемы имеют ряд возможностей, расширяющих сферу их применения. Так голосовой модем способен преобразовывать звуковой сигнал в цифровой вид, в котором он передается по линии связи. Аудио сигнал сжимается, например, с использованием адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции. На приемной стороне выполняются обратные преобразования. С помощью голосового модема могут быть реализованы звуковая почта, автоответчик и другие речевые функции. Звуковое сообщение может передаваться по электронной почте или в диалоговом режиме и воспроизводиться голосовым модемом через внутренний динамик или через мультимедийные средства компьютера (звуковую карту). Средства обработки звуковых сигналов позволяют модему автоматически определять номер вызывающего абонента (АОН), распознавать сигналы тонального набора номера.
Модемы во время сеанса связи могу работать в симметричном, дуплексном или полудуплексном режимах. Для повышения эффективной скорости используются различные методы сжатия информации, реализуемые как в виде аппаратного обеспечения, так и в виде программного обеспечения.
xDSL-модемы. Позволяют превратить абонентскую линию обычной телефонной сети из аналоговой в цифровую (Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия). Физическая абонентская линия (пара проводов) позволяет пропускать сигнал в полосе до 1 МГц и, следовательно, на ней могут быть достигнуты скорости передачи гораздо выше, чем предел установленный для обычных модемов (56 Кбит/с). Достижимая скорость передачи зависит от длины абонентской линии и ее качества (сечения провода, материала изоляции, шага скрутки, однородности и т.д.).
Полоса пропускания сигнала, как правило, разделяется между встречными потоками данных на основе частотного принципа разделения каналов (FDM). При этом, пропускная способность линии может быть распределена между прямым и обратным сигналами как симметрично так и асимметрично. В случае подключения пользователя к Интернет асимметричное распределение выгоднее, поскольку поток к абоненту гораздо больше обратного. В связи с этим асимметричная технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) получила наибольшее распространение. Скорость передачи к абоненту может достигать 6.1 Мбит/с на линиях до 3.7 км при диаметре провода 0.5 мм, от абонента – 16 - 640 Кбит/с.
Технологии хDSL позволяют одновременно и независимо использовать одну и туже телефонную линию и для передачи данных, и для телефонных переговоров, чего не позволяют обычные модемы для коммутируемых линий. Идея заключается в том, что на обоих концах абонентской линии (на АТС и у абонента) устанавливаются разделительные фильтры (splitter). Низкочастотная (до 3.5 Кгц) составляющая сигнала заводится на порт АТС и телефонний аппарат у абонента, а высокочастотная (свыше 4 Кгц) используется для передачи данных с помощью хDSL-модемов. Кабельные модемы. Предназначены для работы через сети кабельного телевидения, для которых используется широкополосный коаксиальный кабель с импедансом 75 Ом. Передача данных ведется параллельно с видео вещанием. Как и АDSL, кабельные модемы асимметричны. Скорость к пользователю может достигать десятков мегабит в секунду, от пользователя – значительно ниже. Кабельные модемы могут быть симплексными – модем пользователя принимает только нисходящий поток данных от модема оператора кабельного TV. При этом восходящий поток данных от пользователя должен передаваться по иному каналу (например, коммутируемому телефонному).
DSU/CSU устройства. Используются для работы по цифровым линиям сетей с технологией TDM (временного уплотнения), поддерживающих передачу цифрового потока на разных скоростях. В качестве DCE здесь выступают два компонента: DSU (Data Service Unit) – устройство обработки данных и CSU (Channel Service Unit) – устройство обслуживания канала (см. рис. 3).
Рисунок 3. Подключение устройств DTE
к цифровой линии
Рисунок 4. Подключение DTE к линии ISDN; ТА – терминальный адаптер
Терминальный адаптер ISDN. Предназначен для подключения аппаратуры класса DTE к каналам цифровых сетей с интеграцией служб (ISDN) (см. рис.4). Для компьютеров выполняется в виде сетевой интерфейсной карты. Позволяет использовать информационные каналы, как для передачи данных, так и для телефонной связи. Модуляция-демодуляция в этом устройстве не выполняется, поскольку его интерфейсы с обеих сторон цифровые. Специальное программное обеспечение позволяет расширить спектр служб (передача факсов, звука) и обеспечить поддержку сетевых протоколов.
Модемный пул. Сборка из нескольких модемов, которые со стороны, обращенной к DTE, объединены общим портом с интерфейсом локальной сети (ЛВС). Каждый модем пула подключается к своему телекоммуникационному каналу. Устройство позволяет нескольким внешним пользователям одновременно осуществлять доступ к ЛВС в режиме дозвона (dial-in), либо абонентам ЛВС пользоваться индивидуальными выходами во внешнюю сеть (dial-out) (см. рис. 5).
Рисунок 5. Использование модемного пула
LAN-модемы. Комбинация в одном устройстве модема и маршрутизатора. Позволяет пользоваться одним выходом во внешнюю сеть группе абонентов локальной сети.
Преобразователи интерфейсов. Устройства, реализующие переход от одной среды передачи к другой (например, медного кабеля к оптоволокну) без логического преобразования сигналов.
Оптические модемы.Модемы для работы по волоконно-оптическим линиям связи.
Оборудование узловых пунктов
Оборудование узловых пунктов носит название «коммуникационное оборудование». Тип коммуникационного оборудования определяется функцией, которую необходимо реализовать в узловом пункте (концентрация, мультиплексирование, коммутация, маршрутизация), сетевой технологией, уровнем иерархической принадлежности узлового пункта, а также масштабом сегмента.
studfiles.net
НОУ ИНТУИТ | Оконечные устройства и линии абонентского участка информационной сети
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
Уровень:
Специалист
Длительность:
19:35:00
Выпускников:
603
Качество курса:
4.04 | 3.76
Курс посвящен последовательному изучению вопросов передачи и приема информации. В нем рассматриваются оконечные терминальные устройства, характеристики абонентских и соединительных линий, а также устройства, устанавливаемые на этих линиях для обеспечения рассматриваемых характеристик.
Дано подробное описание принципов организации цифровой сети интегрального обслуживания, т.е. системы, предназначенной для предоставления абоненту достаточно широкого диапазона услуг, и принципы построения абонентских сетей доступа.
ISBN: 978-5-94774-810-9
Теги: adsl, N-ISDN, subscribe, TE, абонентская линия, беспроводные сети, диод, дисперсия, звук, интерфейсы, кабели, квантование, модемы, модуляция, оборудование, протоколы, серверы, стандарты, телефония, телефоны, цифровая абонентская линия, элементыПредварительные курсы
Дополнительные курсы
2 часа 30 минут
-
Телефонные аппаратыРассматриваются основные цепи телефонного аппарата — вызывные, электропитания, противоместные. Дается описание различных типов — бесшнуровые, громкоговорящие. Приводятся основные функции — автоответ, опознание номера, автонабор номера и т. п.
-
ТаксофоныДаны особенности телефонных аппаратов типа таксофон. Принципы приема оплаты — жетоном, картами, бесплатные номера и основы автоматического контроля за работой этих приборов.
-
Модемы и факс-модемыКратко приводится принцип работы модемов и факс-модемов, принципы их построения и основные алгоритмы
-
Линейные устройства. Факторы, ухудшающие передачу Приводится описание основных линейных устройств, необходимых для физической передачи информации — дифференциальные системы, эхокомпенсаторы и эхоподавители. Рассмотрены основные характеристики линии, прямое и переходное затухание, а также факторы, ухудшающие параметры передачи, шумы и помехи, отводы, пупиновские катушки.-
Оптоволоконные кабелиДается описание принципов передачи по оптоволконному кабелю. Виды электрооптических и оптоэлектрических преобразователей (светодиоды, светотранзисторы). Характеристики оптоволоконных кабелей и виды дисперсий.
-
Импульсно-кодовое преобразованиеПриводится описание основых этапов импульснокодового преобразования — дискретизация, квантование, различные законы компандирования.
-
Линейные коды и способы модуляции Рассмотрены коды, предназначенные для эффективной передачи информации по линии - биимпульсные, троичные, многоуровневые. Рассмотрены наиболее применяемые в настоящее время способы модуляции - фазовая, квадратурноамплитудная, фазовая, модуляция с несколькими несущими.-
Кодирование с адаптивным предсказаниемПоказаны современные методы модуляции с предсказанием. Даны принципы построения различных типов кодирования, основанных на использовании характеристик речи и предсказании (вокодеры) — полосовые, формантные, с линейным предсказанием.
-
Цифровое уплотнение абонентских линийПриводятся принципы построения устройств для уплотнения абонентских линий и сети интегрального обслуживания, предназначенной для приема и передачи сигналов различного назначения (интегральная сеть обслуживания). Дано описание эталонных точек, принципов включения терминалов.
-
Алгоритмы и процессы работы в системе ISDNПриведены основные алгоритмы процессов обслуживания вызовов и сети интегрального обслуживания. Изложен процесс инсталяции, процедуры обслуживания вызовов, обеспечение достоверности, включая каналы и процессы сигнализации.
-
Технология доступа xDSL Даны основные сведения о системах цифрового уплотнения абонентских линий и описание различных типов этих линий, симметричных и асимметричных, высокоскоростных и сверхвысокоскоростных.-
www.intuit.ru