Основные понятия инфокоммуникационных систем и сетей. Структура основных видов инфокоммуникационных сетей Основы монтажа инфокоммуникационных систем

Представление пользователя об уровне производительности информационной сети, как системы распределенных ресурсов, складывается из оценки таких параметров как время реакции сети, задержка передачи и вариация задержки передачи , а также прозрачность.

Время реакции сети определяется как интервал времени между возникновением запроса пользователя к какой-либо сетевой службе (например, передачи файлов) и получением ответа на этот запрос. Значение этого показателя зависит от типа службы, к которой обращается пользователь, от того к какой категории относится пользователь и какова производительность сервера, к которому он обращается, а также от степени загруженности элементов сети, через которые проходит его запрос.

Задержка передачи определяется как время между моментом поступления пакета данных на вход какого-либо сетевого устройства или фрагмента сети и моментом выхода из него. Этот параметр по существу характеризует этапы временной обработки пакетов при прохождении их по сети. При этом производительность сети оценивается, как правило, максимальной задержкой передачи и вариацией задержки.

Вариация задержки (джиттер задержки) характеризует колебание задержки во времени. Большой разброс в значениях задержки негативно сказывается на качество предоставляемой пользователю информации при передачи чувствительных к ним видов трафика, таких как видеоданные, речевой трафик. Это сопровождается возникновением «эха», неразборчивостью речи, дрожанием изображения и т.п.

Прозрачность характеризуется свойством сети скрывать от пользователя принципы ее внутренней организации. Пользователь не должен знать место нахождения программных и информационных ресурсов (имя ресурса не должно включать адрес его нахождения), для работы с удаленными ресурсами он должен использовать те же команды и процедуры, что и для работы с локальными ресурсами, процессы распараллеливания вычислений в сети должны происходить автоматически без участия операторов. Требование прозрачности обеспечивает пользователям удобство и простоту работы в сети.

Инфокоммуникационная сеть представляет собой совокупность оконечных систем и любых терминальных устройств пользователей, а также ресурсов сети, которые совместно обеспечивают производство и предоставление полного спектра телекоммуникационных и информационных услуг, удовлетворяющих требованиям пользователей к их качеству .


Таким образом, 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 (рис. 2.3).

ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые авторы используют термин «компьютерная сеть» как синоним понятия «инфо-коммуникационная сеть». Традиционные сети электросвязи связи (телефонную, телеграфную, телевизионную, передачи данных и т.д.) часто объединяют общим понятием “телекоммуникационные сети”, что на наш взгляд не совсем корректно.

Термины, определяющие ту или иную сеть, традиционно формировались, отражая вид связи или вид передаваемой информации, что в конечном итоге определяло утилитарное назначение сети. И это для своего времени было правильно. К примеру, телефонная сеть носит такое название не потому, что она объединяет телефонные аппараты пользователей, а потому, что ее назначение состоит в реализации вида связи “телефония” (др. греческий - передача звука на расстояние). Аналогично - телеграфные сети, сети факсимильной связи, телевизионные сети, радио сети и т.д.

Сети передачи данных, предназначавшиеся в свое время в основном для передачи компьютерной информации - данных, стали называть “сети ЭВМ”, “вычислительные сети”, а позднее “компьютерные сети”, подчеркивая тем самым наличие в сети вычислительного ресурса и его возможностей. На наш взгляд, эти термины хоть и укоренились в технической литературе, являются не вполне адекватными понятию “инфо-коммуникационные сети”.

2 Классификация сетей

В современной технической литературе можно встретить самые различные классификации сетей. Каждая из них по своему отображает концептуальные воззрения авторов и строится с использованием того или иного набора классификационных признаков. Существующие способы классификации сетей не являются взаимоисключающими, как и соответствующие им классификационные признаки, связанные с использованием множества различных терминов. Однако, отталкиваясь от понятий телекоммуникационной и информационной сети, целесообразно разграничить классификационные признаки, выделив общие для обоих этих понятий и частные для каждого из них. Таким общим классификационным признаком для всех сетей является масштаб территории охватываемой сетью.

Классификация телекоммуникационных сетей может быть основана на принципе декомпозиции транспортной функции и на используемой сетевой технологии . Информационные сети, как физические объекты, можно классифицировать также по ряду признаков:

· масштабу контингента пользователей, имеющих доступ в сеть;

· по масштабу предприятий и их производственных подразделений;

· по принципу распределения ролей между компьютерами в сети;

· по типу объекта недвижимости, в котором инсталлирована сеть.

Ниже приводится характеристика сетей в соответствии с каждым из перечисленных классификационных признаков.

Инфокоммуникационные системы и сети являются новой отраслью экономики, от развитости которых зависит комфортность жизни людей. Они необходимы для передачи определенной информации разной природы на конкретные расстояния.

Историческая справка

Инфокоммуникационные системы и сети сначала развивались по отдельности. были связаны с операторами связи, выстраивающими свой бизнес на реализации голосового трафика. Информационные технологии шли по своему пути развития, они были связаны с созданием программного обеспечения.

Появление Интернета

Постепенное развитие цифровых технологий способствовало тому, что для оперативного обмена информацией компьютеры стали объединять в локальные сети. В них начали выделять мощные специализированные машины - серверы, основные ресурсы которых были доступны иным пользователям сети. Подобная ситуация привела к развитию так как выросла потребность в качественных высокоскоростных системах передачи информации.

Возникла необходимость в соединении разрозненных сетей, которые находились на существенном расстоянии друг от друга. Именно так зародился Интернет, который является посредником между сетями. Он объединяет в одну глобальную систему отдельные локальные сети.

Современные тенденции

В настоящее время инфокоммуникационные системы и сети - это обязательный элемент отечественной экономики. Интеграция информационных технологий и телекоммуникаций в одну отрасль инфокоммуникации является общемировой тенденцией. В ближайшее время термин « инфокоммуникационные системы и сети» станет более употребляемым, так как вырастет число компаний и организаций, в которых основу работы будут составлять именно такие технологии.

Полезные сведения

Инфокоммуникационные сети и системы связи являются сложным комплексом разных технических средств, которые обеспечивают передачу разных сообщений на желаемые расстояния с конкретными характеристиками качества.

Их основу составляют многоканальные системы передачи по электрическим кабелям и радиолиниям, которые предназначены для формирования типовых трактов и каналов.

Особенности обучения

Как можно получить специальность «инфокоммуникационные сети и системы связи»? Профессия, связанная с цифровыми устройствами, является в настоящее время особенно востребованной и актуальной. Необходимы специалисты, которые владеют информационными технологиями.

В системе среднего профессионального образования для выпускников созданы ФГОС. «Инфокоммуникационные системы и сети» - направление, выпускники которого могут устраиваться по вакансии «техник».

Обязанности сотрудника

Какие требования выдвигает к специалистам в сфере ИКТ ФГОС? «Инфокоммуникационные сети и системы связи» - это специальность, обладатели которой должны обеспечивать определенную территорию качественной связью, радиовещанием, телевидением. Техник работает с разнообразными каналами связи, что необходимо для жизнедеятельности систем передач.

Современные технологии сопровождения инфокоммуникационных систем и сетей позволяют техникам обеспечивать качественную передачу информации на необходимые расстояния.

Основное место в техническом обеспечении отводится оптической технологии, благодаря которой осуществляется увеличение скорости передачи информации, повышения качества связи.

Важные аспекты

Обучение профессии «многоканальные телекоммуникационные системы» предполагает использование прикладных учебных дисциплин. На лекционных занятиях студенты изучают технологии программного шифрования данных для защиты важной информации. Кроме того, будущие специалисты в данной сфере должны иметь представление об установке и эксплуатации цифровых и кабельных систем передачи информации, знать основы построения инфокоммуникационных систем и сетей. Студенты высших учебных заведений осваивают учебную программу менеджмента организации управленческой работы.

Что умеют выпускники

Специалисты должны производить эксплуатацию телекоммуникационных многоканальных систем. Обязательной является работа по информационной безопасности сетей. Молодые специалисты осуществляют конвергенцию сервисов и технологий систем электрической связи. Техники востребованы в коммерческих и государственных предприятиях. Они осуществляют обслуживание и монтаж кабелей связи, проводят диагностику систем.

Работники занимаются устранением последствий дефектов и аварий оборудования, определяют варианты восстановления их функционирования. На предприятиях такие специалисты занимаются измерением показателей оборудования, производят установку и профессиональное обслуживание единых компьютерных систем. В обязанности сотрудника входят установка, настройка, обслуживание сетевого оборудования.

Техник контролирует работоспособность оборудования сетей, взаимодействует с сетевыми протоколами. Им в профессиональной деятельности используются надежные средства защиты информации.

Среди прочих обязанностей данного специалиста можно отметить:

  • анализ работоспособности систем, способных выявлять различные неполадки;
  • обеспечение безопасного обслуживания компьютерных систем;
  • мониторинг инновационных систем;
  • планирование работы;
  • осуществление маркетинговых исследований

Профессионалы создают и эксплуатируют системы передачи важной информации, работают на автоматических станциях. Выпускники по направлению «многоканальные телекоммуникационные системы» работают в линейно-аппаратных цехах, центрах связи, радиорелейных цехах.

Телекоммуникации - это все то, что окружает современного человека, используется им ежедневно. Именно информационные технологии являются основным двигателем прогресса. Данная отрасль является одной из наиболее развивающихся отраслей промышленности. Благодаря телекоммуникациям существенно улучшается качество жизни современного человека.

Термин «телекоммуникация» включает в себя два слова: "теле" (с греческого переводится как "далеко"), "коммуникация" (с латыни - "связь"). Таким образом, это способ передачи информации на существенные расстояния с использованием электромагнитных, электронных, информационных, компьютерных, сетевых технологий. К телекоммуникациям причисляют радиосвязь, Интернет, мобильную и спутниковую связь, банкоматы, интернет-магазины, социальные сети. Под технологиями телекоммуникаций понимают принципы организации инновационных цифровых и аналоговых систем и сетей связи, в том числе и Всемирной паутины. Средствами телекоммуникаций считают сумму технических алгоритмов, устройств, программного обеспечения, которые позволяют принимать и передавать информацию посредством электрических и электромагнитных колебаний по радиотехническим, кабельным каналам в разных диапазонах волн.

Телекоммуникационные сети и системы являются пространственно - распределенными системами массового назначения, позволяющими передавать, концентрировать, распределять информацию, изображении, тексты, передавать мультимедийную и аудио информацию, выполнять передачу стереофонических программ, контролировать доставку электронных сообщений, предоставлять услуги всемирной паутины.

Они могут быть локальными, способными охватывать совсем небольшую территорию. Также есть и такие территориальные системы, которые охватывают существенное географическое пространство.

Глобальные сети охватывают существенное мировое пространство.

Для контроля качества подготовки специалистов, которые занимаются обслуживанием и наладкой компьютерных систем, были разработаны образовательные стандарты нового поколения.

Заключение

Выпускники средних профессиональных и высших учебных заведений, обучающиеся по специальности «телекоммуникационные системы и сети» должны в совершенстве владеть сетевыми картами, модемами, сетевыми кабелями, промежуточной аппаратурой. Специальность «телекоммуникации» гарантирует студенту качественную подготовку в сфере электронной техники, устройств передачи важной информации, компьютерных методов проектирования и анализа, программирования, проектирования сетей для передачи существенных потолков информации с существенной скоростью, управления отдельными элементами сети, применения цифровых компьютерных технологий.

Инфокоммуникационные системы

Инфокоммуникационные технологии и системы - определения и понятия

История развития средств инфокоммуникаций

В прошлом телекоммуникационные и информационные технологии развивались отдельно и, по мути, независимо друг от друга. Представление телекоммуникационных услуг было неразрывно связанно с организациями, называемыми операторами связи, которые выстраивали свой бизнес на продаже голосового трафика. Информационные технологии в свою очередь развивались самостоятельно и были связанны с разработкой программного обеспечения

Инфокоммуникационные технологии.

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.)

Инфокоммуникационные технологии -

данное понятие объединяет две составляющие: информационные технологии и телекоммуникационные технологии.

Эти составляющие можно охарактеризовать так:

        к информационным технологиям относится все то, что связанно с прикладным программным обеспечением

        а к телекоммуникационным технологиям - средства, создающие инфраструктуру, или, другими словами, системно-технический базис для той или иной прикладной функциональности.

        • Это глобальная телекоммуникационная сеть, это сетевое оборудование, это радиосвязь.

          Все виды обеспечения

          Разработки, насыщающие информационную систему прикладными задачами (базы данных, бухгалтерские и прочие программы), создающие надстройку над технологическим фундаментом.

Определения

Информационно-телекоммуникационная сеть - технологическая система, предназначенная для передачи по линиям связи информации, доступ к которой осуществляется с использованием средств вычислительной техники

Инфокоммуникационная система - это совокупность телекоммуникационной сети, средств хранения и обработки информации, а также источников и потребителей информации.

Модель инфокоммуникационной системы

предложена международным союзом электросвязи (МСЭ).

Мультисервервисные сети

Мультисервисные сети - это универсальная транспортная среда для передачи данных, трафика корпоративной телефонии и всех мультимедийных систем.

(в том числе систем видеоконференцсвязи, видеонаблюдения, дистанционного обучения)

Мультисервисные сети и позволяют передавать различную информацию внутри корпоративной сети с использованием единой инфраструктуры.

NGN (next generation networks - сети следующего поколения) - мультисервисные сети связи, ядром которых являются опорные IP-сети, поддерживающие полую или частичную интеграцию услуг передачи речи, данных и мультимедиа.

Общие вопросы сетевой коммуникации

Обобщенная задача коммутации

Если топология сети не полносвязная, то обмен данными между произвольной парой конечных узлов (абонентов) должен идти через транзитные узлы.

Последовательность транзитных узлов (сетевых интерфейсов) на пути от отправителя к получателю называется маршрутом.

Задача соединения конечных узлов через сеть транзитных улов называется задачей коммутации .

Она может быть представлена в виде нескольких взаимосвязанных задач:

        Определение информационных потоков, для которых требуется прокладывать пути.

        Определение маршрутов для потоков.

        Сообщение о найденных маршрутах узлам сети.

        Продвижение потоков, т.е. распознавание потоков и их локальная коммутация на каждом транзитном узле.

        Мультиплекснрование и демультиплексирование потоков и т.д.

Определение информационных потоков

Информационным потоком или потоком данных называют непрерывную последовательность байтов (которые могут быть агрегированы в более крупные единицы данных - пакеты, кадры, ячейки), объединенных набором общих признаков, выделяющих его из общего сетевого трафика.

        Данные поступающие от компьютера - единый поток, или совокупность подпотоков, каждый из которых имеет дополнительный признак - адрес назначения.

        Каждый из подпотоков можно подразделить на подпотоки, относящиеся к разным сетевым приложениям - электронной почте, обращения веб-серверу...

        Выбор пути может осуществляться с учетом характера передаваемых данных.

Определение маршрутов

Выбор пути (маршрута) передачи данных - определение последовательности транзитных узлов и их интерфейсов, через которые можно доставить их адресату осуществляется на основе критериев:

    Номинальная пропускная способность

    Загруженность канала связи

    Количество промежуточных транзитных узлов

    Надежность каналов

Оповещение сети о выбранном маршруте

После определения маршрута необходимо сообщит о нем транзитным узлам.

Общий смысл сообщения:

"..если придут данные, относящиеся к потоку N, то нужно передать их на интерфейс F."

В результате создается запись в таблице коммутации, в которой признаку потока ставится в соответствие номер интерфейса.

Продвижение потоков

Коммутация - отправитель "выставляет" данные на тот свой порт, из которого выходи найденный маршрут, а все транзитные узлы должны выполнить "переброску" данных с одного своего порта на другой.

Коммутатор - направляет входящие в его порты информационные потоки на соответствующие выходные порты.

Мультиплексирование

Мультиплексирование - объединение нескольких отдельных потоков в общий агрегированный поток, который можно передавать по одному физическому каналу связи.

Технологии мультиплексирования:

        Частотное разделение каналов

        • Используется в аналоговых линиях связи. Когда для создания одного высокоскоростного канала мультиплексируют несколько низкоскоростных.

        Временное разделение каналов

        • Используется в цифровых линиях связи. Когда каждому низкоскоростному каналу выделяется определенная доля времени *тайм-слот или квант) высокоскоростного канала.

        По длине волны

        • Каждый канал передает свою информацию с помощью сетевой волны определенной длины и, соответственно, частоты). Такой канал называется спектральным каналом, та как ему выделятся определенная полоса спектра сетевого излучения.

Аналоговая линия связи предназначена для передачи сигналов произвольной формы и не представляет никаких требований к способу представления 1 и 0 аппаратурой передачи данных, а цифровой - все параметры передаваемых линией импульсов стандартизированы. Т.е. для цифровых линий связи, протокол физического уровня определен, а для аналоговых - нет.

Виды коммутации

Коммутация каналов

Ведет свое происхождение от первых телефонных сетей.

Коммутационная сеть образует между конечными узлами непрерывный составной физический канал из последовательно соединенных коммутаторами промежуточных участков.

Достоинства:

        Постоянная и известная скорость передачи данных по каналу

        Низкий и постоянный уровень задержки передачи данных через сеть. Это позволяет качественно передавать данные, чувствительные к задержкам (трафик реального времени) - голос, видео и пр.

Недостатки:

        Возможность отказа сети в обслуживании запроса на установление соединения, если на некотором участке этой сети уже проходит максимальное для данной техники мультиплексирования и для данного канала количество информационных потоков.

        Нерациональное использование пропускной способности физических каналов. После установления соединения часть пропускной способности отводится составному каналу на все время соединения, до тех пор, пока соединение не будет разорвано.

        Обязательная задержка перед передачей данных из-за фазы установления соединения

Коммутация пакетов

Типичные сетевые приложения генерируют трафик очень неравномерно, с высоким уровнем пульсации скорости передачи данных. Соотношение минимальной и максимальной интенсивности обмена данными может достигать 1:100. При организации коммутации канала большую часть времени он будет простаивать.

Решение проблемы - разбиение пользовательских сообщений на пакеты (от 46 до 1500 байт). Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, используемый для сборки сообщения. Пакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки.

Коммутаторы пакетной сети отличаются от коммутаторов каналов наличием буферной памяти для хранения пакетов на время тока занят выходной порт коммутатора. Схема передачи данных с использование буферизации позволяет сглаживать пульсации трафика.

        Высокая общая пропускная способность сети при передаче пульсирующего трафика.

        Возможность динамически перераспределяет пропускную способность физических каналов связи между абонентами в соответствии с реальными потребностями трафика.

        Неопределенность скорости передачи данных между абонентами сети, обусловленная зависимость задержек в очередях буферов коммутаторов сети от общей загрузки сети.

        Переменная величина задержки пакетов данных, которые могут достигать значительных величин в моменты мгновенных перегрузок сети.

        Возможные потери данных из-за переполнения буферов.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова

А. В. Глухоедов, Е. А. Федотов

Инфокоммуникационные системы и сети

Утверждено ученым советом университета в качестве учебного пособия для студентов направления бакалавриата 230400 «Информационные системы и технологии»

Белгород 2012

УДК(Ю4.7 (07) ББК 32.973.2()2я7 Г55

Рецензенты: кандидат технических наук, доцент Белгородского госу­дарственного технологического университета им. В.Г. Шухова В.М. Поляков

кандидат технических наук, доцент Белгородского госу­дарственного университета А.И. Штифшюв

Глухоедов А. В., Федотов Е. А.

Г55 Инфокоммуникационные системы и сети: конспект лекций: учеб­ное пособие / А.В. Глухоедов, Е.А. Федотов. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2012.- 104 с.

В учебном пособии представлено всестороннее рассмотрение всех важ­нейших сетевых моделей, технологий и протоколов, которые определяют функционирование современных информационных сетей.

Учебное пособие Предназначено для студентов направления бакалавриата 230400 «Информационные системы и технологии».

УДК 004.7 (07) ББК 32.973.202я7

© Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2012

Введение 5

1. Применение информационных сетей 6

    Сеть предприятия 6

    Домашняя сеть 6

    Всемирная паутина 7

    Общение 1

    Интерактивные развлечения 8

2. Классификация информационных сетей 9

    По размеру сети 9

    По типу топологии сети 9

    По типу функционального взаимодействия 13

    По типу технологии передачи 14

    По типу среды передачи 15

    По скорости передачи 15

3. Эталонные модели сети 16

    Протокол и стек протоколов 16

    Эталонная модель OSI 17

    Эталонная модель TCP/IP 20

    Гибридная эталонная модель 20

4. Сетевые устройства 21

    Сетевые карты 21

    Пассивные сетевые устройства 21

    Активные сетевые устройства 22

5. Линии и каналы связи 24

    Кабельные линии связи 25

    Беспроводные линии связи 32

6. Базовые сетевые технологии 35

    Технология Ethernet 35

    Технология Token Ring 42

    Технология FDDI 43

7. Адресация в информационных сетях 44

7.1. МАС-адрес 44

    IP-адрес 45

    Система доменных имен 53

    Протокол DHCP 61

    Протокол ARP 64

8. Объединение сетей 66

    Объединение сетей с помощью мостов 66

    Объединение сетей с помощью маршрутизаторов 71

9. Транспортные протоколы TCP/IP 82

  1. Протокол UDP 82

    Протокол TCP 84

10. Протоколы прикладного уровня TCP/IP 92

    Протокол FTP 92

    Протокол HTTP 95

    Протокол SMTP 98

1 1. Безопасность в информационных сетях 100

    Классификация сетевых атак ИХ)

    Защита сетевого трафика 101

Заключение 102

Библиографический список 103

Введение

Информационные сети я&тяются логическим результатом эволю­ции информационных технологий. Первые компьютеры 50-х годов -большие, громоздкие и дорогие - предназначались для очень неболь­шого числа пользователей. Они не были предназначены для интерак­тивной работы, а использоватись в режиме пакетной обработки.

В начале 70-х годов с появлением больших интегральных схем стали появляться персональные компьютеры. Именно в этот момент возникла потребность в передаче информации от одного компьютера другому. Так появились первые информационные сети. Вначале для соединения компьютеров использовались нестандартные устройства со своим способом представления данных на линиях связи, своими типами кабелей и т.д.

В середине 80-х годов были утверждены стандартные технологии объединения компьютеров в сеть. Стандартные сетевые технологии сильно облегчили процесс построения информационной сети. Для ее создания достаточно было приобрести сетевые адаптеры соответству­ющего стандарта, стандартный кабель и присоединить адаптер к кабе­лю стандартными разъемами.

Данный курс предназначен для студентов, заинтересованных в по­дробном изучении базовых принципов построения современных ин­формационных сетей. Все материалы учебного пособия подготовлены преимущественно для студентов третьего курса специальности «Ин­формационные системы и технологии», но также будут полезны сту­дентам других специальностей.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра информационных систем

отчет

по практической работе №1

по дисциплине «Инфокоммуникационные системы и сети»

Студентка гр. 3893 Карпова А.В.

Преподаватель Воробьев А.И.

Санкт-Петербург 2017

Задание на практические занятия.

1.Разработать алгоритм и временную диаграмму процессамножественного доступа в гипотетической локальной сети, состоящей из пяти рабочих станций, для следующих методов множественного доступа: 1.1 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и ожиданием (СВД с РОС ОЖ).

1.2 Маркерный доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (МД с РОС НП).

1.3 Простая Aloha.

1.4 Тактированная (синхронная) Aloha.

1.5 Синхронно-случайный доступ (ССД).

1.6 Непрерывный метод множественного доступа с контролем несущей (CSMA).

1.7 Не непрерывный метод множественного доступа с контролем несущей.

1.8 Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD).

На временной диаграмме показать окна передачи кадров всех пяти рабочих станций и отразить при этом все возможные события, которые могут произойти при работе сети. Примером таких событий являются коллизия, искажение кадра или квитанции при передаче, потеря маркера. Последовательности появления таких событий должны быть уникальны у каждого студента.

2.Самостоятельно изучить и представить вербальное описание, алгоритми временные диаграммы для следующих методов множественного доступа: 2.1 Метод опроса (Demand Priority).

2.2 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (СВД с РОС НП).

2.3 Метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий (CSMA/CA).

Общие сведения

Каждый из методов доступа обладает подтверждением получения кадра другой станцией. Квитанция может быть положительной, в случае получения кадра без ошибки, или отрицательной, если кадр был получен с ошибкой и требуется повторная отправка. Следующая временная диаграмма описывает этот процесс:

В случае если квитанция пришла с ошибкой, используются коды, позволяющие восстановить содержимое квитанции. При невозможности восстановления полностью всей информации можно узнать содержание квитанции по косвенным признакам, т. к. в квитанции содержится строго регламентированная информация.

1. Разработать алгоритм и временную диаграмму

1.1 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и ожиданием (СВД с РОС ОЖ)

Алгоритм:

Временная диаграмма для пяти станций (в кружочках показано сколько кадров имеется у станций для передачи):

1.2 Маркерный доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (МД с РОС НП)

Алгоритм:

Временная диаграмма:

На диаграмме станция 4 потеряла маркер, поэтому станция 5 вычисляет свое время передачи по максимальным временным окнам, которые дается на передачу кадров (), и восстанавливает маркер.

1.3 Простая ALOHA

Алгоритм:

Временная диаграмма:

1.4 Тактированная ALOHA

Алгоритм:

Временная диаграмма:

1.5 Случайно-временной доступ (ССД)

Алгоритм:

Временная диаграмма:

Где зеленый кружок - это разрешения на передачу, а красный - запрет передачи.

1.6 Непрерывный метод множественного доступа с контролем несущей (CSMA)

Алгоритм:

Временная диаграмма:

1.7 Не непрерывный метод множественного доступа с контролем несущей

Алгоритм:

Временная диаграмма:

1.8 Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD)

Алгоритм:

Временная диаграмма:

2. Самостоятельно изучить и представить вербальное описание, алгоритм и временные диаграммы

2.1 Метод опроса

Описание:

Данная технология доступа к передающей среде применяется в многоточечных линиях глобальных сетей. Суть заключается в том, что первичный узел последовательно предлагает вторичным узлам подключиться к общему каналу передачи. В ответ на такой запрос вторичный узел, имея подготовленные данные, осуществляет передачу. Если подготовленных данных нет, выдается короткий пакет данных типа «данных нет», хотя в современных системах, как правило, реакцией в таких случаях является «молчание».

Наиболее распространенный способ организации запроса - циклический опрос, т.е. последовательное обращение к каждому вторичному узлу в порядке очередности, определяемой списком опроса. Цикл завершается после опроса всех вторичных узлов из списка. Для сокращения потерь времени, связанных с опросом неактивных вторичных узлов (т.е. узлов, по той или иной причине не готовых к передаче данных), применяются специальные варианты процедуры опроса: наиболее активные вторичные узлы опрашиваются несколько раз в течение цикла; наименее активные узлы - один раз в течение нескольких циклов; частота, с которой опрашиваются отдельные узлы, меняется динамически в соответствии с изменением активности узлов.

Алгоритм:

Временная диаграмма:

2.3 Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (СВД с РОС НП)

Описание:

Для каждой машины отводится определенный промежуток времени для передачи данных. Если данная машина не успела передать данные за этот интервал времени, то она останавливается и ждет следующего интервала. Так же если у машины нет кадров в буфере для передачи, то она дает сигнал следующей машине, разрешающий ей передавать данные.

Алгоритм:

Временная диаграмма:

Здесь «Ок» - разрешение на начало передачи для следующей станции.

2.4 Метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий (CSMA/CA)

Описание:

· используется схема прослушивания несущей волны;

· станция, которая собирается начать передачу, посылает jam signal (сигнал затора);

· после продолжительного ожидания всех станций, которые могут послать jam signal, станция начинает передачу фрейма;

· если во время передачи станция обнаруживает jam signal от другой станции, она останавливает передачу на отрезок времени случайной длины и затем повторяет попытку.

Избегание коллизий используется для того, чтобы улучшить производительность CSMA, отдав сеть единственному передающему устройству. Эта функция возлагается на «jamming signal» в CSMA/CA. Улучшение производительности достигается за счёт снижения вероятности коллизий и повторных попыток передачи. Но ожидание jam signal создаёт дополнительные задержки, поэтому другие методики позволяют достичь лучших результатов. Избегание коллизий полезно на практике в тех ситуациях, когда своевременное обнаружение коллизии невозможно -- например, при использовании радиопередатчиков.

Узел, желающий отправить информацию, посылает RTS-кадр. Целевой узел отвечает CTS-кадром. Любой другой узел, получивший CTS-кадр, должен воздержаться от отправки информации на заданное время (решение «Проблемы скрытого узла»). Любой другой узел, получивший RTS-кадр, но не CTS-кадр от передачи информации воздерживаться не должен (решение «проблемы незащищенного узла»). Количество времени, которое должен ожидать другой узел перед попыткой доступа к эфиру, записано и в RTS- и в CTS-кадре.

Алгоритм:

Временная диаграмма:

3. инфокоммуникационной сети с синхронным временным доступом с решающей обратной связью и ожиданием

локальный сеть инфокоммуникационный

Задание к лабораторной работе. Изучить протокол, алгоритм и временную диаграмму передачи сообщения в инфокоммуникационной сети передачи данных с синхронным временным доступом.

По исходным данным определить следующие вероятностно временные характеристики: *среднее время задержки передачи сообщения;

*вероятность своевременной доставки сообщения;

*информационные скорости сети общего применения и реального времени.

Для построения графиков изменять интенсивность поступающего потока сообщений.

ВВХ системы множественного доступа.

*Среднее время задержки передачи сообщения -это время, которое проходит с момента отправки сообщения исходящей рабочей станцией до момента принятия этого сообщения приемной станцией

*Вероятность своевременной доставки сообщения -это вероятность того, что сообщение будет доставлено от передающей к приемной станции за допустимое время *Информационная скорость сети общего применения -это количество бит, переданных через общую среду в единицу времени

*Информационная скорость реального времени -это количество бит, переданных через общую среду в единицу времени кадрами, доставленными за допустимое время.

Временная диаграмма:

T ок - временнойинтервал, зарезервированный закаждойстанцией[c]

t дкк - время декодирования кадра[c]

t дккв - времядекодированияквитанции[c]

V c - скорость передачи сигналов в сети [бит с]

t расп - времяраспространениясигнала[c]отi-й к j-й станций

n k -длина кадра[бит]n кв - -длина квитанции[бит]

D-расстояниемеждупередающей и приемной станциями [км]

Описание объекта исследования

Модель массового обслуживания

Представленную этой временной диаграммой систему множественного доступа называется синхронно-временной доступ. Адекватной его моделью является СМО M/G/1. Напомню, что в обозначениях Кенделла первая буква задает тип поступающего потока заявок (кадров), М означает, что входной поток является пуассоновским, т.е. интервалы времени между передаваемыми кадрами распределены по экспоненциальному закону. Вторая буква G означает, что функция распределения времени обработки (обслуживания) может иметь произвольное (любое) распределение. Цифра один говорит о том, что мы имеем один обслуживающий прибор. Будем предполагать, что это общая шина, к которой подключены все N рабочих станций, и в каждый момент времени по шине может передаваться один кадр.

Модель массового обслуживания

Для того, чтобы найти искомые среднее время и вероятность своевременной доставки кадра, необходимо знать функцию распределения вероятностей времени ожидания кадром начала передачи в буфере рабочей станции и время передачи кадра по шине. Для системы M/G/1 известно уравнение Полянчика-Хинчина для преобразования Лапласа-Стилтьесса функции распределения времени ожидания. Напомню, что преобразование Лапласа - это интегральное преобразование с параметром s. Уравнение Полянчика-Хинчина выглядит следующим образом W(s). Для того чтобы вычислить W(s) необходимо знать преобразование Лапласа времени обработки сообщений B(s). Найдем его исходя из следующих соображений: время доставки одного кадра равно T OK . Для того, чтобы передача кадра началась, необходимо дождаться соответствующей этой станции временного окна. Время ожидания будет равно OK (TN ?? 1) поскольку мы рассматриваем СВД. Таким образом время ожидания начала передачи является константой. Преобразование Лапласа постоянного времени-B (s) =e - s *(N -1)* T ok

Модель массового обслуживания

Преобразования Лапласа-Стилтьеса некоторых случайных функций

Описание объекта исследования

Вероятностно-временные характеристики

Вероятностно-временные характеристики

Вероятностно-временные характеристики

Методические указания к выполнению работы

Общий характер зависимости времени задержки пакета от интенсивности поступающего потока

Общий характер зависимости вероятности своевременной доставки от интенсивности поступающего потока

Общий характер зависимости информационной скорости сети от интенсивности поступающего потока

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

    Разработка проводной локальной сети и удаленного доступа к данной сети с использованием беспроводной сети (Wi-Fi), их соединение между собой. Расчет времени двойного оборота сигнала сети (PDV). Настройка рабочей станции, удаленного доступа, сервера.

    курсовая работа , добавлен 10.11.2010

    Обоснование модернизации локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия. Оборудование и программное обеспечение ЛВС. Выбор топологии сети, кабеля и коммутатора. Внедрение и настройка Wi-Fi - точки доступа. Обеспечение надежности и безопасности сети.

    дипломная работа , добавлен 21.12.2016

    Подключение рабочих станций к локальной вычислительной сети по стандарту IEEE 802.3 10/100 BASET. Расчёт длины витой пары, затраченной на реализацию сети и количества разъёмов RJ-45. Построение топологии локальной вычислительной сети учреждения.

    курсовая работа , добавлен 14.04.2016

    Подбор пассивного сетевого оборудования. Обоснование необходимости модернизации локальной вычислительной сети предприятия. Выбор операционной системы для рабочих мест и сервера. Сравнительные характеристики коммутаторов D-Link. Схемы локальной сети.

    курсовая работа , добавлен 10.10.2015

    Подбор конфигурации рабочих станций, сервера и программного обеспечения для соединения с локальной компьютерной сетью. Организация локальной сети, ее основание на топологии "звезда". Антивирусная защита, браузеры, архиваторы. Особенности настройки сети.

    курсовая работа , добавлен 11.07.2015

    Назначение информационной системы. Требования к организации локальной сети, к системе бесперебойного питания сервера, к защите информации от несанкционированного доступа, к безопасности локальной сети, к web-сайту. Выбор серверной операционной системы.

    дипломная работа , добавлен 22.12.2010

    Особенности разработки ЛВС стандарта Fast Ethernet 100 Мбит/с иерархического типа, состоящей из 14 рабочих станций и одного сервера. Подбор оборудования, обзор топологий и стандартов на ЛВС. Расчет пропускной способности сети, примерная смета расходов.

    курсовая работа , добавлен 17.03.2011

    Проект локальной вычислительной сети, объединяющей два аптечных магазина и склад. Выбор топологии сети и методов доступа. Технико-экономическое обоснование проекта. Выбор сетевой операционной системы и разработка спецификаций. Смета на монтаж сети.

    курсовая работа , добавлен 08.06.2011

    Token ring как технология локальной вычислительной сети (LAN) кольца с "маркерным доступом" - протокол локальной сети на канальном уровне (DLL) модели OSI. Логическая организация станций Token ring в кольцевую топологию с данными. Описание метода доступа.

    лекция , добавлен 15.04.2014

    Классификация локальной вычислительной сети. Типы топологий локальной вычислительной сети. Модель взаимодействия систем OSI. Сетевые устройства и средства коммуникаций. Виды сетевых кабелей. Конфигурация компьютеров-серверов, техники рабочих станций.