Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Февраля 2013 в 16:05, курсовая работа
Целью данной работы является рассмотреть способы коммутации и передачи данных в информационных системах.
Поставленная цель определила ряд задач, которые решаются в данной работе:
изучение истории телекоммуникационных технологий;
изучение средств телекоммуникации
коммуникационные сети. Оборудование коммуникационных сетей;
характеристика процедуры коммутации каналов;
характеристика процедуры коммутации пакетов и сообщений;
выявление путей дальнейшего развития способов передачи данных.
Задание на курсовую работу……………………………………………….…..2
Календарный план………………………………………………………………4
Введение……………………………………………………………….…………6
Глава I. Общая характеристика средств телекоммуникаций………………...8
1.1. Этапы развития телекоммуникационных технологий…………....8
1.2. Средства телекоммуникаций…………………………………….…13
1.3. Коммуникационные сети. Оборудование коммуникационных сетей……………………………………………………………………………..16
1.3.1 Оборудование коммуникационных сетей…………………….…17
Глава II. Способы коммутации и передачи данных в информационных системах…………………………………………………………………………23
2.1. Процедура коммутации каналов………………………………….24
2.2. Процедура коммутации сообщений………………………………27
2.3. Процедура коммутации пакетов…………………………………..29
2.4. Процедура передачи данных………………………………………33
2.5. Виды передачи данных…………………………………………….34
Глава III. Перспективы развития способов коммутации и передачи данных…………………………………………………………………………..39
3.1. Основные направления эволюции телекоммуникационных технологий……………………………………………………………………...39
3.2. Наиболее перспективные телекоммуникационные и информационные технологии…………………………………………………40
Заключение……………………………………………………………………..42
Список использованных информационных источников……………………...43
Процесс преобразования (способ представления) данных в вид, требуемый для передачи по линии связи и позволяющий, в некоторых случаях, обнаруживать и исправлять ошибки, возникающие из-за помех при их передаче, называется кодированием. Примером кодирования является представление данных в виде двоичных символов. В зависимости от параметров среды передачи и требований к качеству передачи данных могут использоваться различные методы кодирования.
Линия связи
- физическая среда, по которой передаются
информационные сигналы, формируемые
специальными техническими средствами,
относящимися к линейному оборудованию
(передатчики, приемники, усилители
и т.п.). Линию связи часто
Линии связи можно разбить на 2 класса:
На основе линий связи строятся каналы связи.
Канал связи представляет собой совокупность одной или нескольких линий связи и каналообразующего оборудования, обеспечивающих передачу данных между взаимодействующими абонентами в виде физических сигналов, соответствующих типу линии связи.
Рисунок 3. Канал связи
Канал связи может состоять из нескольких последовательных линий связи, образуя составной канал, например, как это показано на рисунке 3: между абонентами А1 и А2 сформирован канал связи, включаюший телефонные (ТфЛС) и волоконно-оптическую (ВОЛС) линии связи. В то же время, в одной линии связи, как будет показано ниже, может быть сформировано несколько каналов связи, обеспечивающих одновременную передачу данных между несколькими парами абонентов [23].
1.3. Коммуникационные сети. Оборудование коммуникационных сетей
Коммуникационные сети являются базой
(«первичными сетями») системы сетей
электросвязи. Под коммуникационной
сетью понимается организационно-технический
комплекс, включающий узлы коммутации
(распределения каналов) и каналы
связи, соединяющие узлы связи между
собой, а также с оконечным
оборудованием и обеспечивающий
передачу данных между удаленными точками.
Канал связи - это комплекс технических
средств и среды
В коммуникационных сетях выделяют:
В коммуникационных сетях используются как аналоговый, так и цифровой способы передачи данных:
1) аналоговый способ основан на передаче данных путем электромагнитных колебаний с разной частотой. Аналоговый сигнал — это непрерывный волновой сигнал. Вдоль аналоговой линии устанавливаются усилители для выделения полезного сигнала на фоне искажений и шумов. Традиционный и широко распространенный способ передачи данных. Лежит в основе телефонной связи (звуковой сигнал преобразуется в мембране микрофона в электрический); цифровой способ основан на передаче данных в их естественном двоичном виде на единой частоте.
2) Цифровой сигнал, в отличие от аналогового, дискретный, прерывистый, передает либо 1. либо 0: есть импульс — 1, нет импульса — 0. Отличается высокой скоростью передачи данных. Для минимизации искажений и влияния помех вдоль цифровой линии подключаются репитеры которые восстанавливают форму сигнала. Основа коммуникации практически во всех современных компьютерах [12].
1.3.1 Оборудование коммуникационных сетей включает с себя следующие средства.
1. Средства линий передачи
Проводные среды включают [14]:
1) Витая пара состоит из двух изолированных медных кабелей, сплетенных вместе наподобие косы: один кабель служит для передачи сигнала, а другой заземляется. Может быть экранированной (имеет оболочку для повышения помехозащищенности) или неэкранированной. Наиболее дешевая среда, обеспечивает передачу данных со скоростью 10 Мбит/с. Используется в локальных сетях, а также для прокладки телефонных линий внутри зданий. Коаксиальный кабель — широкополосный соединительный кабель, в середине которого проходит изолированный провод, окруженный цельным или плетеным вторым проводом. Дороже витой пары, но может переносить большее количество данных, скорость передачи может достигать 100 Мбит/с. Хорошо защищен от помех, применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Используется для сверхширокополосных систем с модуляцией (преобразованием модемами цифровых сигналов в аналоговые) и систем без модуляции, в том числе Изернет (Ethernet).
2) Оптоволоконный кабель создан из тонкого оптического стекловолокна. Каждое волокно состоит из сердцевины, окруженной оболочкой, имеющей меньший показатель преломления. При передаче световые сигналы отражаются от оболочки, и свет передающих лазеров доносится без существенных потерь, несмотря на петли и повороты вдоль пути. На принимающем конце оптические детекторы преобразуют свет в электрические импульсы. Значительно легче и тоньше медного, не подвержен действию электрических помех, имеет меньший коэффициент затухания. Обеспечивает высокую скорость передачи данных — до 10 Гбит/с, длина кабеля не ограничена. Техника ответвлений сложна, несанкционированное подсоединение практически невозможно. Но тяжело восстанавливается в случае обрыва дорог и сложен в эксплуатации. Чаще всего используется в базовых сетях.
3) Телефонный кабель (медная пара) — система медных проводов в полиэтиленовой оболочке. Самая старая проводящая среда, дешевая в эксплуатации, однако не способная обслуживать высокоскоростные цифровые коммуникационные каналы, такие, как интегрированные службы цифровой сети (ISDN).
Беспроводные среды включают [15]:
1) Радиоканал требует оснащения антеннами, беспроводными сетевыми адаптерами и мостами. Возможно использование как при подключении к сети Интернет, так и при создании локальной сети. Подключение к сети Интернет предоставляет возможность организации «последней мили» в местах, где прокладка наземных канатов затруднительна или по каким-либо причинам невозможна. Отсутствие необходимости в прокладке кабеля к каждой рабочей станции делает канат привлекательным для офиса. Получает все большее распространение.
2) Спутниковый канал основан на использовании спутника связи. Спутник связи находится на низкой, эллиптической или геостационарной орбите и выполняет роль микроволнового ретранслятора — принимает сигналы с Земли, усиливает их, а затем ретранслирует на различных частотах в различные точки. Обеспечивает высокую скорость передачи данных, гибкость в способах подключения, но требует высоких затрат на установку оборудования и использование эфира. Подвержен воздействию неблагоприятных метеоусловий (затухание сигнала) и требует применения технологии усиления передающих и принимающих антенн. Хорошо подходит для работы в WWW, но недостаточно хорошо решает задачи реального времени.
2. Средства
соединения линий передачи с
сетевым оборудованием.
3. Средства
увеличения дистанции передачи
данных. Осуществляют усиление
а) Репитер обеспечивает сохранение формы и амплитуды сигнала при передаче на большие расстояния.
б) Мост соединяет две или несколько физических сетей и передает пакеты из одной сети в другую. Способен фильтровать пакеты, т.е. передавать только часть трафика.
в) Шлюз объединяет информационные сети, использующие различные протоколы, преобразуя форматы сообщений. Представляет собой комбинацию программных и аппаратных средств. Как правило, менее скоростной, чем мост и маршрутизатор.
г) Модем преобразует цифровые сигналы, генерируемые последовательным портом компьютера, в модулированные аналоговые сигналы, пригодные для передачи по линиям связи, и соответственно преобразует входной аналоговый сигнал в цифровой эквивалент. Сокращение от «МОдулятор-ДЕМодулятор» [17].
4. Средства
повышения емкости линий
соединения. Включают в себя такие устройства, как:
а) Разветвитель подключает нескольких рабочих станций к одному каналу связи. Разделяет сигнал, идущий по одному каналу связи, на два или три канала.
б) Повторитель (репитер) регенерирует сигналы и позволяет передавать их по дополнительному сегменту кабеля или подключать большее число компьютеров к существующему сегменту. Сегменты должны использовать один протокол передачи.
в) Концентратор (хаб) коммутирует несколько каналов связи на один путем частотного разделения. Объединяет коммуникационные каналы от нескольких узлов сети и обеспечивает ряд функций управления, включая функции моста и маршрутизатора.
г) Мультиплексор разделяет канал передачи на два (или более) подканала. Передает по одной линии несколько сигналов одновременно. Подключает к компьютеру несколько линий связи
5. Средства
управления информационными
а) Маршрутизатор пересылает пакеты в нужный сегмент сети. В отличие от моста имеет в сети свой адрес, хранит таблицу адресов всей сетевой структуры, обменивается с другими маршрутизаторами информацией о текущем состоянии сети. Роль маршрутизатора выполняет один из компьютеров сети.
б) Коммутатор (свитч) — многопортовое устройство, обеспечивает высокоскоростную коммутацию пакетов между портами. В отличие от концентраторов, осуществляющих широковещательную рассылку пакетов в сети, коммутаторы направляют пакеты только по адресу, в результате уменьшается трафик и увеличивается пропускная способность сети. Традиционно используются в очень загруженных сегментах сети, в настоящее время существует тенденция вытеснения ими маршрутизаторов[13].
Выводы по главе:
1. Информационные и коммуникационные технологии — это совокупность методов, устройств и производственных процессов, используемых обществом для сбора, хранения, обработки и распространения информации. Телекоммуникационные технологии играют ключевую роль в данной проблематике, определяют темпы и качество построения информационного сообщества.
2. Под коммуникационной сетью понимается организационно-технический комплекс, включающий узлы коммутации (распределения каналов) и каналы связи, соединяющие узлы связи между собой, а также с оконечным оборудованием и обеспечивающий передачу данных между удаленными точками. Бывают проводные и беспроводные среды.
3. Рассмотрев общую характеристику средств телекоммуникаций, перейдем непосредственно к способам коммутации и передачи данных в информационных системах.
ГЛАВА II. СПОСОБЫ КОММУТАЦИИ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
В общем случае решение каждой из
частных задач коммутации — определение
потоков и соответствующих
Среди множества возможных подходов к решению задачи коммутации абонентов в сетях выделяют два основополагающих:
Внешне обе эти схемы
Информация о работе Способы коммутации и передачи данных в информационных системах