Преимущества беспроводных сетей

Инфокоммуникационная сеть – это технологическая система, которая включает кроме сети связи, также средства хранения, обработки и поиска информации и предназначена для обеспечения пользователей электрической связью и доступом к необходимой информации. Понятие "инфокоммуникационные технологии" включает информационные технологии (аппаратные и программные средства), телекоммуникационное оборудование (абонентское, сетевое) и телекоммуникационные услуги (Услуги в телефонных сетях общего пользования, услуги в сети Интернет, услуги мобильной телефонной связи и т.п.). Данное понятие объединяет две составляющие: информационные технологии и телекоммуникационные технологии. Инфокоммуникационная сеть представляет собой продукт конвергенции сетей электросвязи, существовавших ранее отдельно для каждого вида связи и информационной сети. В отличие от последней характеризуется возможностью предоставления разного вида услуг (переноса информации в виде пользовательских сообщений и запрашиваемой из сети; предоставления различных видов связи: телефонной, факсимильной, передачи данных и т.д.; предоставления различных сред передачи, каналов и трактов стандартизованных скоростей на время и постоянно и т.п.) с использованием универсальной сетевой платформой. № 2 Локальная сеть (ЛВС) Территориальная сеть Классификация территориальных сетей Глобальная сеть Локальная сеть – это сеть, системы которой расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Она охватывает небольшое пространство, как правило, одно здание и характеризуется высокими скоростями передачи данных. Каналы такой сети имеют высокое качество и принадлежат одной организации. Территориальная сеть – это сеть, системы которой расположены в различных географических точках. Она охватывает большое пространство (от района до группы стран). В случае, если она охватывает континенты, то используется название глобальной сети. Характерной особенностью является применение протяжённых широкополосных каналов, большого числа узлов коммутации или спутников связи. Глобальная сеть – это сеть, абонентские системы которой расположены в разных странах. Они были созданы, как объединение территориальных сетей. Стремление к предоставлению сетевых служб и ресурсов большому числу пользователей привело к объединению территориальных сетей и созданию глобальных сетей. Виртуальная сеть – это сеть, характеристики которой в основном определяются её программным обеспечением. Причины создания виртуальных сетей: необходимость создания оперативных изолированных от других пользователей рабочих групп. Рабочая группа – это совокупность пользователей, имеющих общие ресурсы и права использования этих ресурсов. Рабочая группа создаётся в сети для выполнения комплекса задач, определяемых функциональными обязанностями пользователей (разработка проекта, проведение электронного маркетинга и т.д.); желание облегчить процедуры перемещения, удаления объектов сети; стремление предоставить оперативную возможность смены ролей, чтобы клиент, когда это необходимо, мог выступать в роли сервера; возможность обеспечения безопасности данных путём локализации трафика в рамках изолированной группы.   Информационно вычислительная сеть (ИВС) — локальная компьютерная сеть, имеющая весьма развитую инфраструктуру. В её состав, как правило, входят информационные системы (Интернет сайты, системы информационного оповещения и связи), системы электронного документооборота, файловые хранилища №3 Современная телекоммуникационная сеть представляет собой одну из сложнейших систем, которые когда- либо создавал человек. Эта сеть объединяет миллионы различных источников и потребителей информации, которыми могут быть простейшие сигнальные устройства, отдельные лица, компьютерные сети, предприятия, а так же объекты, разбросанные на большой территории и даже находящиеся в космосе. Основное назначение телекоммуникационной сети - передача информации между пользователями и обеспечение доступа к необходимой им информации. Элементами телекоммуникационной сети являются: оконечные пункты; узлы связи; каналы связи; система управления сетью. Оконечные пункты (ОП) (в том числе абонентские), содержат оборудование ввода и вывода информации, а иногда для ее хранения и обработки, которое предназначено: для приема информации от пользователя и преобразования ее в сообщение, необходимое для передачи по сети связи; для приема сообщения из сети и его преобразования в вид удобный для выдачи пользователю. Узлы связи (УС) предназначены для распределения информации. Узлы связи, в свою очередь, делятся на коммутационные (УК с коммутацией каналов, сообщений или пакетов), предназначенные для распределения сообщений, и сетевые, предназначенные для распределения каналов, пучков каналов и групповых трактов. Каналы связи (КС)обеспечивают передачу электромагнитных сигналов, ограниченных по мощности в определенной области частот, или с определенной скоростью. Каналы объединяются в линии связи между пунктами и узлами сети и служат для переноса (передачи) информации в пространстве. Линия связи, соединяющая абонентский пункт с УК, называется абонентской линией. Линии связи оборудованы каналообразующей аппаратурой, с помощью которой в ЛС выделяются отдельные каналы связи (КС). Каналы связи вместе с аппаратурой передачи и приема сообщения образуют тракт передачи сообщения (ТПС). Два тракта передачи сообщений и более, с коммутированных между собой с помощью УК, образуют соединительный тракт передачи сообщений. Внедрение ВЦ и БД, интеллектуальных платформна телекоммуникационной сети позволяет предоставлять пользователям сети практически любые информационные услуги и сеть приобретает новые свойства, превращаясь винфокоммуникационнуюсеть. Система управления сети связи (СУСС) обеспечивает: нормальную работу отдельных устройств и каналов; доставку сообщений по адресу; нормальное функционирование сети, включая организацию ремонта и восстановления, перераспределение каналов и трактов, перераспределение и ограничение потоков сообщений; распределение задач и запросов по ВЦ и оптимального использования их мощностей; управление расчетом за услуги и услугами сети; функционирование сети в целом как отрасли народного хозяйства и ее развитие. Современные сети связи, прежде всего, характеризуются: применением цифровых систем коммутации и передачи и вычислительных средств; интеграцией различных видов передаваемой информации (речь, изображение, данные, факсимильные и другие сообщения). На базе таких сетей создаются различного рода частные (учережденческие) и корпоративные сети. Цифровая техника доставки и распределения информации имеет ряд преимуществ: Во-первых, процесс совершенствования в технологии производства больших интегральных схем уменьшает стоимость цифрового оборудова­ния и его габариты, на порядок снижает интенсивность отказов его элементов. В настоящее время надежно работают цифровые схемы с сотнями тысяч элементов при общем времени простоя несколько часов за 20 лет эксплуатации. Современная технология позволяет сформи­ровать на кристалле, площадью в несколько квадратных миллиме­тров, до 10 тыс. элементов и более при очень небольшом расходе материалов и электроэнергии. Во-вторых, цифровые методы передачи сигналов позволяют увеличить пропускную способность каналов связи. В настоящее время разработаны такие широкополосные передающие среды, как оптические кабели. Однако для полной реализации пропускной способности оптического кабеля требуется помехоустойчивость присущая только цифровой технике. Низкая эф­фективность использования абонентских линий может быть повышена путем их цифрового уплотнения. Данные с различными скоростями передачи гораздо эффективнее могут передаваться с помощью цифровой техники передачи, чем на базе аналоговой. Цифровыми методамив едином потоке могут передаваться речь, данные и сигналы изображений, а также сиг­налы управления и контроля процессов установления соединений в сети. В-третьих, цифровые методы обеспечивают возможность сложной обработки сигналов. Кодирование аналоговых сигналов дает возможность реализовать их цифровую обработку и суще­ственно снизить избыточность, а использование недорогих микропроцессоров и микро - ЭВМ обеспечивает возможность более слож­ной их обработки. Цифровая информация может оперативно на­капливаться без искажений в цифровой памяти, которая сейчас становится все более дешевой и позволяет более эффективно ис­пользовать оборудование сети и обеспечить такие преимущества, как регенерацию сигналов и изменение скорости передачи. Нако­нец, цифровые методы обеспечивают лучшие условия взаимодей­ствия с ЭВМ и терминалами пользователей. Принципы, используемые для построения сети связи в целом, зависят отмногих факторов. К ним можно отнести: емкость национальной сети; площадь территории, которую охватывает сеть связи; административное деление территории страны; структуру и организацию технической эксплуатации средств и сетей связи; технические средства и технологии, которые используются для построения сети и реализации услуг; потребность в услугах связи. В связи со сказанным, можно выделить два общих принципа построения сети связи: многоуровневый; двухуровневый. Многоуровневый принцип был разработан для аналоговых сетей связи. Двухуровневый принцип характерен при полной цифровизации сети и внедрении современных систем коммутации (асинхронных, использующих технологии пакетной коммутации – АТМ,IP), а также мощных систем передачи, использующих технологиюSDH,WDM,Ethernet, базирующихся на оптических кабелях, высокоскоростные спутниковые системы передачи. В соответствии с многоуровневым принципом построения применительно к телефонной сети, вся территория страны делится на зоны нумерации. К зонам нумерациипредъявляются следующие требования: размер зоны должен быть таким, чтобы в течение длительного времени (50 лет) не пришлось изменять систему нумерации в пределах зоны; в пределах зоны нумерации должна замыкаться значительная часть возникающего на сети обмена; емкость зоны нумерации не должна превышать 8-ми миллионов номеров. Учитывая вышесказанное, границы зоны, как правило, совпадают с админи-стративными границами областей, краев, республик. Допускается, в случае необходимости, образование нескольких зон на территории области, края, республики. В настоящее время на территории России образовано 81 зона нумерации. Большинство из них создано в границах области или республик. Но в некоторых областях создано по две зоны и даже три. Например, на территории Московской области создано четыре зоны – 495, 496, 497,499. В пределах зоны нумерации создаются местные телефонные сети (ГТС, СТС, ТС) и внутризоновая телефонная сеть (ВзТС), которая предназначена для связи различных местных телефонных сетей в пределах зоны нумерации и выхода пользователя местных сетей на междугородную телефонную сеть (МГТС). Местные сети и внутризоновые сети зоны нумерации образуют зоновую телефонную сеть (ЗТС). Зоновые телефонные сети различных зон связываются между собой с помощью междугородной телефонной сети (МГТС). Зоновые и междугородная телефонные сети образуют Националь-ную телефонную сеть России. Национальные сети различных государств связываются между собой с помощью международной телефонной сети (МНТС). Развитие информационных технологий позволяет, с учетом потребностей пользователей в широком спектре телекоммуникационных услуг, уже в настоящее время создавать полностью цифровые широкополосные сети связи. Как показывают расчеты, для эффективного использования средств связи, решения проблем качества предоставления услуг, многоуровневый принцип построения широкополосных сетей является нецелесообразным. Поэтому для построения широкополосных сетей связи, получивший название мультисервисных сетей, был предложен двухуровневый принцип построения. Двухуровневый принцип предполагает создание в пределах национальной сети, а также мира,сетей доступа и транспортной сети. Сеть доступа – сеть связи, обеспечивающая подключение терминальных устройств (многофункциональных) к оконечному узлу транспортной сети связи. Транспортная сеть связи – это сеть, обеспечивающая перенос разных видов информации с использованием различных протоколов передачи. № 4 Примеры: услуги сети Скайп, услуги электронной почты, услуги всемирных поисковых систем (Google и др.), социальные сети и пр. №5 Теоретическую основу современных информационных систем определяет Базовая эталонная модель открытых систем (OSI - OpenSystemInterсonnection), разработанная международной организацией стандартов (ISO — InternationalStandardsOrganization). Иерархически набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети, называется стеком коммуникационных протоколов. Стек включает: Прикладной уровень, Уровень представления, Сеансовый уровень, Транспортный уровень, Сетевой уровень, Канальный уровень, Физический уровень. Первый уровень - уровень приложений (ApplicationLayer) отвечает за поддержку прикладного программного обеспечения пользователя (протокол FTP,Telnet и т.п.); Второй уровень -уровень представления (PresentationLayer) служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат, приемлемый для компьютера абонента, с которым устанавливается связь (ситуация связи с не однотипными компьютерами); Третий уровень - сеансовый (SessionLayer) обеспечивает координацию связи между двумя прикладными программами (создание сеанса связи, управления передачей и прием сообщений и завершения сеанса); Четвертый уровень - транспортный (TransportLayer), в функции которого входит разделение сообщения на пакеты (при необходимости) при передаче и сбор пакетов при приеме, контроль за правильностью их прохождения, согласование сетевых уровней различных, не совместимых между собой, сетей через специальные шлюзы;

Сетевой уровень

предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и «заторов» в сети. Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю. На этом уровне работает маршрутизатор (роутер).

Канальный уровень

предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает в кадры, проверяет на целостность, если нужно, исправляет ошибки (формирует повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. На этом уровне работают коммутаторы, мосты.

Физический уровень

Самый нижний уровень модели предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством. На этом уровне работают концентраторы (хабы), повторители (ретрансляторы) сигнала и медиаконверторы.

№6

Канальный уровень обеспечивает создание, передачу и прием кадров данных. Этот уровень обслуживает запросы сетевого уровня и использует сервис физического уровня для приема и передачи пакетов. Спецификации IEEE 802.x делят канальный уровень на два подуровня: управление логическим каналом (LLC) и управление доступом к среде (MAC). LLC обеспечивает обслуживание сетевого уровня, а подуровень MAC регулирует доступ к разделяемой физической среде.

Наиболее часто используемые на уровне 2 протоколы включают:

• HDLC для последовательных соединений
• IEEE 802.2 LLC (тип I и тип II) обеспечивают MAC для сред 802.x
• Ethernet
• Tokenring
• FDDI
• X.25
• Framerelay

№7

Стек OSI - международный, независимый от производителей, стандарт. Его поддерживает правительство США в своей программе GOSIP, в соответствии с которой все компьютерные сети, устанавливаемые в правительственных учреждениях США после 1990 года, должны или непосредственно поддерживать стек OSI, или обеспечивать средства для перехода на этот стек в будущем. Тем не менее, стек OSI более популярен в Европе, а не в США, так как в Европе меньше установлено старых сетей, использующих свои собственные протоколы. Большинство организаций пока только планируют переход к стеку OSI, и очень немногие приступили к созданию пилотных проектов. Из тех, кто работает в этом направлении, можно назвать Военно-морское ведомство США и сеть NFSNET. Одним из крупнейших производителей, поддерживающих OSI, является компания AT&T, ее сеть Stargroup полностью базируется на этом стеке.

Стек TCP/IP. Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (DepartmentofDefense, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети
ARPAnet с другими сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Большой вклад в развитие стека TCP/IP, который получил свое название по популярным транспортным протоколам IP и TCP, внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Популярность этой операционной системы привела к широкому распространению протоколов TCP, IP и других протоколов стека. Этот стек используется для связи компьютеров всемирной информационной сети Internet. Организация InternetEngineeringTaskForce (IETF) вносит основной вклад в совершенствование стандартов стека, публикуемых в форме спецификаций RFC.

Стек TCP/IP на нижнем уровне поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня: для локальных сетей это Ethernet, TokenRing, FDDI, для глобальных - протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP/PPP, протоколы территориальных сетей X.25 и ISDN.

Стек IPX/SPX. Этот стек является оригинальным стеком протоколов фирмы Novell, разработанным для сетевой операционной системы NetWare еще в начале 80-х годов. Протоколы сетевого и сеансового уровня InternetworkPacketExchange (IPX) и SequencedPacketExchange (SPX), которые дали название стеку, являются прямой адаптацией протоколов XNS фирмы Xerox, распространенных в гораздо меньшей степени, чем стек IPX/SPX. Популярность стека IPX/SPX непосредственно связана с операционной системой NovellNetWare, которая, несмотря на то, что ее популярность несколько снизилась в последнее время, все еще сохраняет мировое лидерство по числу установок .

Многие особенности стека IPX/SPX обусловлены ориентацией ранних версий ОС NetWare (до версии 4.0) на работу в локальных сетях небольших размеров, состоящих из персональных компьютеров со скромными ресурсами. Понятно, что для таких компьютеров Novell нужны были протоколы, на реализацию которых требовалось бы минимальное количество оперативной памяти (ограниченной в IBM-совместимых компьютерах под управлением MS-DOS 640 Кбайтами) и которые бы быстро работали на процессорах небольшой вычислительной мощности. В результате протоколы стека IPX/SPX до недавнего времени хорошо работали в локальных сетях и не очень - в больших корпоративных сетях, так как они слишком перегружали медленные глобальные связи широковещательными пакетами, которые интенсивно используются несколькими протоколами этого стека (например, для установления связи между клиентами и серверами). Это обстоятельство, а также тот факт, что стек IPX/SPX является собственностью фирмы Novell, и на его реализацию нужно получать у нее лицензию, долгое время ограничивали распространенность его только сетями NetWare. Однако с момента выпуска версии NetWare 4.0 Novell внесла и продолжает вносить в свои протоколы серьезные изменения, направленные на приспособление их для работы в корпоративных сетях. Сейчас стек IPX/SPX реализован не только в NetWare, но и в нескольких других популярных сетевых ОС, например, SCO UNIX, SunSolaris, MicrosoftWindows NT.

Стек NetBIOS/SMB. Этот стек широко используется в продуктах компаний IBM и Microsoft. На физическом и канальном уровнях этого стека используются все наиболее распространенные протоколы Ethernet, TokenRing, FDDI и другие. На верхних уровнях работают протоколы NetBEUI и SMB.

Протокол NetBIOS (NetworkBasicInput/OutputSystem) появился в 1984 году как сетевое расширение стандартных функций базовой системы ввода/вывода (BIOS) IBM PC для сетевой программы PC Network фирмы IBM. В дальнейшем этот протокол был заменен так называемым протоколом расширенного пользовательского интерфейса NetBEUI - NetBIOSExtendedUserInterface. Для обеспечения совместимости приложений в качестве интерфейса к протоколу NetBEUI был сохранен интерфейс NetBIOS. Протокол NetBEUI разрабатывался как эффективный протокол, потребляющий немного ресурсов, для использования в сетях, насчитывающих не более 200 рабочих станций. Этот протокол содержит много полезных сетевых функций, которые можно отнести к сетевому, транспортному и сеансовому уровням модели OSI, однако с его помощью невозможна маршрутизация пакетов. Это ограничивает применение протокола NetBEUI локальными сетями, не разделенными на подсети, и делает невозможным его использование в составных сетях. Некоторые ограничения NetBEUI снимаются реализацией этого протокола NBF (NetBEUIFrame), которая включена в операционную систему MicrosoftWindows NT.

№8

Сети с коммутацией каналов

Одним из важнейших вопросов в компьютерных сетях является вопрос о коммутации. В понятие коммутация входит:

1. механизм распределения маршрута при передаче данных
2. синхронное использование канала связи

Об одном из способов решения задачи коммутации мы и поговорим, а именно о сетях с коммутацией каналов. Но нужно заметить, что это не единственный способ решения стоящей задачи в компьютерных сетях. Но перейдем ближе к сути вопроса. Сети с коммутацией каналов образуют между конечными узлами общий и неразрывный физический участок (канал) связи, через который проходят данных с одинаковой скоростью. Надо заметить, что одинаковая скорость достигается из-за отсутствия "остановки" на отдельных участках, так как маршрут заранее известен.

Установка связи в сетях с коммутацией каналов всегда начинается первой, ведь нельзя проложить маршрут к нужной цели, не подключившись. А после установки соединения можно смело передавать нужные данные. Давайте взглянем на преимущества сетей с коммутацией каналов:

1. скорость при передаче данных всегда одна и таже
2. нет задержки на узлах припередачи данных, что важно при различных On-line событиях (конференции, общение, видео-трансляции)

Ну а теперь и о недостатках надо сказать пару слов:

1. не всегда можно установить соединение, т.е. иной раз сеть может быть занята
2. мы не может сразу передавать данные без предварительной установки связи, т.е. теряется время
3. не очень эффективное использование физических каналов связи

Про последний минус поясню: при создании физического канала связи мы полностью занимаем все линию, не оставляя возможности другим подключиться к ней.

В свою очередь сети с коммутацией каналов разделяются на 2 типа, использующих разных технологических подход:

1. коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования (FDM)

Схема работы такова:

1. на входы коммутатора каждый пользователь передает сигнал
2. все сигналы с помощью коммутатора заполняют полосы ΔF методом частотной модуляции сигнала
3. Далее, с помощью демодуляции, мы выделяем каждый сигнал и передаем его по месту назначения
1. коммутация каналов на основе временного мультиплексирования (TDM)

Принцип коммутации каналов на основе временно мультиплексирования достаточно просто. Он основан на временном разделении, т.е. поочередно происходит обслуживание каждого из каналов связи, причем отрезок времени, для отправки сигнала абоненту, строго определен.

№ 9

Беспроводная вычислительная сеть — вычислительная сеть без использования кабельной проводки, полностью соответствующая стандартам для обычных проводных сетей (например, Ethernet). В качестве носителя информации в таких сетях могут выступать радиоволны СВЧ-диапазона.

Существует два основных направления применения беспроводных компьютерных сетей:

· Работа в замкнутом объеме (офис, выставочный зал и т. п.);

· Соединение удаленных локальных сетей (или удаленных сегментов локальной сети).

 

Применение:

1. Интернет.
2. Телемеханика, телеуправление (часто управление электрическими подстанциями идет именно по такой технологии) .
3. Потребительские (радио, ТВ) .
4. Радиосвязь (в т. ч. сотовая).

№ 10

Проводная связь - связь, осуществляемая по проводным (кабельным) линиям связи. Применяется во всех звеньях управления.

Достоинства:

· высокая разведзащищённость;

· высокое качество связи;

· неподверженность преднамеренным помехам.

Недостатки:

· значительное время развёртывания;

· большие трудозатраты;

· уязвимость от огневого воздействия противника.

Преимущества беспроводных сетей

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 210; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!