|
|
|
содержание .. 7 8 9 10 ..
#
*H)&
F
*:,$* $I*:+*
F
*)&*
:!+(
5
@!"!
2
!"#(#-*.$
4’*’’
+(96’
в
вычислительных
сетях
представлены
коаксиальными
кабелями
и
виты
-
ми
парами
проводов
.
Используются
коаксиальные
кабели
: “
толстый
”
диаметром
1
2,5
мм
и
“
тонкий
”
диаметром
6,25
мм
. “
Толстый
”
кабель
имеет
меньшее
затухание
,
лучшую
помехозащищенность
,
что
обеспечивает
возможность
работы
на
больших
расстояниях
,
но
он
плохо
гнется
,
что
затрудняет
прокладку
соедине
-
ний
в
помещениях
,
и
дороже
“
тонкого
”.
Существуют
экранированные
(STP — Shielded Twist Pair)
и
неэкранированные
(UTP —
Unshielded Twist Pair)
пары
проводов
.
Экранированные
пары
сравнительно
дороги
.
Чаще
используют
-
ся
неэкранированные
пары
,
имеющие
несколько
категорий
(
типов
).
Обычный
телефонный
кабель
—
пара
категории
1
.
Пара
категории
2
может
использоваться
в
сетях
с
пропускной
способностью
до
4
Мбит
/
с
.
Витые
пары
имеют
категории
,
начиная
с
третьей
.
Для
сетей
Ethernet (
точнее
,
для
ее
варианта
1
0Base-T)
разработана
пара
категории
3,
а
для
сетей
Token Ring —
пара
категории
4.
Более
совершен
-
ными
являются
неэкранированные
витые
пары
категорий
5
и
6.
Пару
категории
5
применяют
при
частотах
до
1
00
МГц
,
в
ней
проводник
представлен
медными
жилами
диаметром
0,5
1
мм
,
навитыми
по
определенной
технологии
и
заключенными
в
термостойкую
изолирующую
оболочку
.
В
высокоско
-
ростных
ЛВС
на
UTP
длины
соединений
обычно
не
превышают
1
00
м
.
Затухание
в
паре
категории
5
на
1
00
МГц
и
при
длине
1
00
м
составляет
около
24
дБ
,
при
1
0
МГЦ
и
1
00
м
—
около
7
дБ
.
Примерами
пар
категорий
6
и
7
могут
служить
кабели
,
выпускаемые
фирмой
PIC,
в
них
размещается
по
4
пары
про
-
водов
,
каждая
со
своим
цветом
полиэтиленовой
изоляции
.
В
случае
категории
6
оболочка
кабеля
имеет
диаметр
5
мм
,
ис
-
пользуются
медные
проводники
диаметром
0,5
мм
,
затухание
на
1
00
МГц
около
22
дБ
.
В
случае
категории
7
каждая
пара
дополнительно
заключена
в
экранирующую
алюминиевую
фольгу
,
диаметр
оболочки
увеличен
до
8
мм
,
затухание
на
1
00
МГц
составляет
около
20
дБ
,
на
600
МГц
— 50
дБ
.
Витые
пары
иногда
называют
+2)4)*+’"#()**#;
линией
в
том
смысле
,
что
в
двух
проводах
ли
-
нии
передаются
одни
и
те
же
уровни
сигнала
(
по
отношению
к
«
земле
»),
но
разной
полярности
.
При
приеме
воспринимается
разность
сигналов
,
называемая
парафазным
сигналом
.
Синфазные
помехи
при
этом
самокомпенсируются
.
Оптические
линии
связи
реализуются
в
виде
ВОЛС
.
ВОЛС
являются
основой
высокоскоростной
передачи
данных
,
особенно
на
большие
расстояния
.
В
ЛВС
каналы
передачи
данных
представлены
в
основном
проводными
(
медными
)
линиями
,
поскольку
неэкранированные
витые
пары
дешевле
ВОЛС
и
удобнее
при
прокладке
кабельной
сети
.
Но
для
реализации
высокоскоростных
магистральных
кана
-
лов
в
корпоративных
и
территориальных
сетях
ВОЛС
уже
находится
вне
конкуренции
.
Конструкция
ВОЛС
—
кварцевый
сердечник
диаметром
1
0
мкм
,
покрытый
отражающей
оболоч
-
кой
с
внешним
диаметром
1
25...200
мкм
.
Типичные
характеристики
ВОЛС
:
работа
на
волнах
0,83...
1
,55
мкм
,
затухание
0,7
дБ
/
км
,
полоса
частот
—
до
2
ГГц
;
ориентировочная
цена
– 4-5
долл
.
за
1
м
.
Предельные
расстояния
D
для
передачи
данных
по
ВОЛС
(
без
ретрансляции
)
зависят
от
длины
волны
излучения
l:
при
l = 850
нм
имеем
D
= 5
км
,
а
при
l = 300
нм
имеем
D
= 50
км
,
но
аппаратур
-
ная
реализация
дороже
.
Примером
среды
передачи
данных
между
мейнфреймами
,
рабочими
станциями
,
пулами
периферийных
устройств
может
служить
среда
Fiber Channel
на
ВОЛС
,
обеспечивающая
скорости
от
1
33
до
1
062
Мбит
/
с
на
расстояниях
до
1
0
км
(
для
сравнения
приведем
данные
по
стандартному
интерфейсу
SCSI
между
рабочей
станцией
и
дисководом
—
скорость
1
60
Мбит
/
с
при
расстояниях
не
более
десятков
метров
).
На
базе
ВОЛС
реализованы
технологии
передачи
данных
SDH
(SONET)
со
скоростями
1
55
и
622
Мбит
/
с
,
рассматриваемые
далее
.
К
числу
новых
стандартов
для
высокоскоростных
магистралей
передачи
данных
относятся
стан
-
дарт
цифровой
синхронной
иерархии
SDH (Synchronous Digital Hierachy).
В
сетях
SDH
используют
ВОЛС
в
качестве
линий
передачи
данных
.
Стандарт
устанавливает
структуру
фреймов
,
на
которые
разбивается
поток
передаваемых
данных
.
Эта
структура
названа
транспортным
модулем
.
Рассмотрим
транспортный
модуль
STM-
1
.
В
нем
фрейм
состоит
из
9-
ти
строк
и
270
колонок
,
каждая
позиция
содержит
1
байт
.
В
фрейме
выделены
три
зоны
.
Первая
зона
содержит
теги
для
разделения
фреймов
,
для
коммутации
и
управления
потоком
в
промежуточных
узлах
(
регенераторах
оптических
сигналов
,
устанавливаемых
при
больших
длинах
сегментов
линии
).
Данные
для
управления
в
конце
-
вых
узлах
находятся
во
второй
зоне
.
Третья
зона
содержит
передаваемую
информацию
.
Информация
конкретного
сообщения
может
занимать
ту
или
иную
часть
фрейма
,
называемую
контейнером
.
Чем
больше
длина
контейнера
,
тем
выше
информационная
скорость
.
Предусмотрено
&
.
+
.
)
"#$%!#&’&($"!))$* +($*,#&($"!)&*
35
#
*H)&
F
*:,$* $I*:+*
F
*)&*
:!+(
5
@!"!
2
несколько
типов
контейнеров
со
скоростями
1
,5; 6; 45
и
1
40
Мбит
/
с
(
по
американскому
стандарту
)
или
2; 6; 34
и
1
40
Мбит
/
с
(
по
европейскому
).
Общая
скорость
передачи
для
STM-
1
равна
1
55,52
Мбит
/
с
.
Кроме
STM-
1
,
стандартом
введены
также
модули
STM-4
и
STM-
1
6
со
скоростями
622
и
2488
Мбит
/
с
соответственно
.
%:5+47
:0:
D1
.
В
беспроводных
радиоканалах
передача
информации
осуществляется
с
помощью
радиоволн
.
В
информационных
сетях
используются
диапазоны
от
сотен
мегагерц
до
десятков
гигагерц
.
Для
организации
канала
передачи
данных
в
диапазонах
дециметровых
волн
(902...928
МГц
и
2,4...2,5
ГГц
)
требуется
регистрация
в
Госсвязьнадзоре
(
1
997
г
.).
Работа
в
диапазоне
5,725...5,85
ГГц
пока
лицензирования
не
требует
.
Чем
выше
рабочая
частота
,
тем
больше
емкость
(
число
каналов
)
системы
связи
,
но
тем
меньше
предельные
расстояния
,
на
которых
возможна
прямая
передача
между
двумя
пунктами
без
ретранслято
-
ров
.
Первая
из
причин
и
порождает
тенденцию
к
освоению
новых
более
высокочастотных
диапазонов
.
Радиоканалы
используются
в
качестве
альтернативы
кабельным
системам
в
локальных
сетях
и
при
объединении
сетей
отдельных
подразделений
и
предприятий
в
корпоративные
сети
.
Радиоканалы
являются
необходимой
составной
частью
также
в
спутниковых
и
радиорелейных
системах
связи
,
при
-
меняемых
в
территориальных
сетях
,
в
сотовых
системах
мобильной
связи
.
Радиосвязь
используют
в
корпоративных
и
локальных
сетях
,
если
затруднена
прокладка
других
каналов
связи
.
Во
многих
случаях
построения
корпоративных
сетей
применение
радиоканалов
оказы
-
вается
более
дешевым
решением
по
сравнению
с
другими
вариантами
.
S)-’#%)*)4
либо
выполняет
роль
моста
между
подсетями
(
двухточечное
соединение
),
либо
яв
-
ляется
общей
средой
передачи
данных
в
ЛВС
по
методу
МДКН
/
ОК
,
либо
служит
соединением
меж
-
ду
центральным
и
терминальными
узлами
в
сети
с
централизованным
управлением
,
либо
соединяет
спутник
с
наземными
станциями
в
спутниковом
канале
связи
.
Радиомосты
используют
для
объединения
между
собой
кабельных
сегментов
и
отдельных
ЛВС
в
пределах
прямой
видимости
и
организации
магистральных
каналов
в
опорных
сетях
.
Они
выполня
-
ют
ретрансляцию
и
фильтрацию
пакетов
.
При
этом
имеет
место
двухточечное
соединение
с
исполь
-
зованием
направленных
антенн
,
дальность
в
пределах
прямой
видимости
(
обычно
до
1
5…20
км
с
рас
-
положением
антенн
на
крышах
зданий
).
Мост
имеет
два
адаптера
:
один
для
формирования
сигналов
в
радиоканале
,
другой
–
в
кабельной
подсети
.
В
случае
использования
радиоканала
в
качестве
общей
среды
передачи
данных
в
ЛВС
сеть
на
-
зывают
Radio
Е
thernet (
стандарт
IEEE 802/
11
),
обычно
ее
применяют
внутри
зданий
.
В
состав
аппара
-
туры
входят
приемопередатчики
и
антенны
.
Связь
осуществляется
на
частотах
от
одного
до
несколь
-
ких
гигагерц
.
Расстояния
между
узлами
—
несколько
десятков
метров
.
В
соответствии
со
стандартом
IEEE 802/
11
возможны
два
способа
передачи
двоичной
информа
-
ции
в
ЛВС
,
их
цель
заключается
в
обеспечении
защиты
информации
от
нежелательного
доступа
.
Первый
способ
называют
/$&#-#/
0"9/#;
0#+4$-#()&$45*#+&’
(DSSS — Direct Sequence
Spread Spectrum).
В
нем
защита
информации
основана
на
избыточности
—
каждый
бит
данных
пред
-
ставлен
последовательностью
из
11
-
ти
элементов
(“
чипов
”).
Эта
последовательность
создается
с
по
-
мощью
алгоритма
,
известного
участникам
связи
,
и
поэтому
ее
можно
дешифрировать
при
приеме
.
Со
-
хранение
высокой
скорости
обеспечивается
расширением
полосы
пропускания
(
в
DSSS
по
IEEE
802/
11
информационная
скорость
может
доходить
до
6
Мбит
/
с
,
полоса
пропускания
составляет
22
МГц
в
диапазоне
частот
2,4
ГГц
).
Отметим
,
что
избыточность
повышает
помехоустойчивость
.
Дейст
-
вительно
,
помехи
обычно
имеют
более
узкий
спектр
,
чем
22
МГц
,
и
могут
исказить
часть
“
чипов
”,
но
высока
вероятность
того
.
что
по
остальным
“
чипам
”
значение
бита
будет
восстановлено
.
При
этом
не
нужно
стремиться
к
большим
значениям
отношения
сигнал
/
помеха
,
сигнал
становится
шумоподоб
-
ным
,
что
и
обусловливает
,
во
-
первых
,
дополнительную
защиту
от
перехвата
,
во
-
вторых
,
не
создает
по
-
мех
,
мешающих
работе
другой
радиоаппаратуры
.
Второй
способ
—
/$&#-
1)+&#&*.,
+%)1%#(
(FHSS — Frequency Hopping Spread Spectrum).
Со
-
гласно
этому
методу
полоса
пропускания
по
IEEE 802/
11
делится
на
79
поддиапазонов
.
Передатчик
периодически
(
с
шагом
20...400
мс
)
переключается
на
новый
поддиапазон
,
причем
алгоритм
измене
-
ния
частот
известен
только
участникам
связи
и
может
изменяться
,
что
и
затрудняет
несанкциониро
-
&
.
+
.
)
"#$%!#&’&($"!))$* +($*,#&($"!)&*
36
|