Указания по оформлению отчета
1. Титульный лист.
2. Наименование и цель работы.
3. Отчет по заданию.
4. Выводы по работе.
Лабораторная работа №5
Компьютерная сеть Internet
Цель и порядок работы
Цель работы - научиться работе с компьютерной сетью Internet.
Порядок выполнения работы:
- ознакомиться с описанием лабораторной работы;
- выполнить задание раздела 3;
- ответить на контрольные вопросы теста;
- оформить отчет согласно указаниям раздела 4.
- представить результаты работы преподавателю.
Краткая теория
Общие сведения
В настоящее время существует два созвучных термина – internet и Internet. Под internet понимают технологию обмена данными, основанную на использовании протоколов TCP/IP, а под Internet – глобальное сообщество мировых сетей, которые используют internet для обмена данными. Internet начинался, аналогично большинству современных технологий, как военная программа, направленная на повышение устойчивости системы обороны США.
Каждый узел сети не зависит от остальных узлов и может самостоятельно отвечать за прием/передачу сообщений. В основу информационного обмена был положен принцип коммутации пакетов. Любое информационное сообщение делится на части, которые называются пакетами, каждый пакет снабжается адресом.
Электронная почта – один из важнейших информационных ресурсов Internet. Она является самым массовым средством электронных коммуникаций. Любой из пользователей Internet имеет свой почтовый ящик в сети. Если учесть, что через Internet можно принять или послать сообщения еще в два десятка международных компьютерных сетей, некоторые из которых не имеют on-line сервиса вовсе, то становится понятным, что почта предоставляет возможности в некотором смысле даже более широкие, чем просто информационный сервис Internet.
Электронная почта во многом похожа на обычную почтовую службу. Корреспонденция подготавливается пользователем на своем рабочем месте либо программой подготовки почты, либо просто обычным текстовым редактором. Обычно программа подготовки почты вызывает текстовый редактор, который пользователь предпочитает всем остальным программам этого типа. Затем пользователь должен вызвать программу отправки почты (программа подготовки почты вызывает программу отправки автоматически). Стандартной программой отправки является программа sendmail. Sendmail работает как почтовый курьер, который доставляет обычную почту в отделение связи для дальнейшей рассылки. В Unix-системах sendmail сама является отделением связи. Она сортирует почту и рассылает ее адресатам. Для пользователей персональных компьютеров, имеющих почтовые ящики на своих машинах и работающих с почтовыми серверами через коммутируемые телефонные линии, могут потребоваться дополнительные действия. Так, например, пользователи почтовой службы Relcom должны запускать программу UUPC, которая осуществляет доставку почты на почтовый сервер.
Для работы электронной почты в Internet разработан специальный протокол Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), который является протоколом прикладного уровня и использует транспортный протокол TCP. Однако совместно с этим протоколом используется и Unix-Unix-CoPy (UUCP) протокол. UUCP хорошо подходит для использования телефонных линий связи. Большинство пользователей электронной почты Relcom реально пользуются для доставки почты на узел именно этим протоколом. Разница между SMTP и UUCP заключается в том, что при использовании первого протокола sendmail пытается найти машину-получателя почты и установить с ней взаимодействие в режиме on-line для того, чтобы передать почту в ее почтовый ящик. В случае использования SMTP почта достигает почтового ящика получателя за считанные минуты и время получения сообщения зависит только от того, как часто получатель просматривает свой почтовый ящик.
Краткая характеристика ресурсов
Информационные ресурсы Internet – это вся совокупность информационных технологий и баз данных, которые доступны при помощи этих технологий. К их числу относятся, например:
n электронная почта;
n система телеконференций Usenet;
n система файловых архивов FTP;
n информационная сеть WWW;
n информационная система Gopher;
n информационная система WAIS;
n информационные ресурсы LISTSERV;
n справочные книги Х.500;
n справочная служба WHOIS;
n информационные ресурсы Mailbase и TRICKLE
Главный режим доступа к информационным ресурсам Internet – это on-line. Даже серверы электронной почты обмениваются информацией друг с другом в интерактивном режиме по протоколу SMPT.
В отечественных условиях, несмотря на бурное развитие телекоммуникаций, основным средством доступа к Internet является электронная почта. К счастью, многие информационные ресурсы Сети имеют программы-роботы, которые способны общаться с почтовыми клиентами по схеме, представленной ниже.
Краткая характеристика этих ресурсов:
Usenet – это система телеконференций Internet. Система построена по принципу электронных досок объявлений, когда любой пользователь может поместить свою информацию в одну из групп новостей Usenet, и эта информация станет доступной другим пользователям, которые на данную группу новостей подписаны. Именно этим способом распространяется большинство сообщений Internet, например, списки наиболее часто задаваемых вопросов (FAQ) или реклама программных продуктов. По Usenet можно получить и вирус, если заказывать и распаковывать все подряд, что приходит на ваш почтовый адрес. Usenet – хорошее место для объявления международных конференций и семинаров.
Система файловых архивов FTP – это огромное распределенное хранилище всевозможной информации, накопленной за последние 10-15 лет в Сети. Любой пользователь может воспользоваться услугами анонимного доступа к этому хранилищу и скопировать интересующие его материалы. Объем программного обеспечения в архивах FTP составляет терабайты информации, и ни один пользователь или администратор сети не может просто физически обозреть эту информацию. Кроме программ в FTP-архивах можно найти стандарты Internet – RFC, пресс-релизы, книги по различным отраслям знаний, главным образом по компьютерной проблематике, и многое другое. Практически любой архив строится как иерархия директорий. Многие архивы дублируют информацию из других архивов (так называемые «зеркала» – mirrors). Для того чтобы получить нужную информацию, вовсе не обязательно ждать, пока информация будет передана из Австралии или Южной Африки, можно поискать «зеркало» где-нибудь ближе, например, в Финляндии или Швеции. Для этой цели существует специальная программа Archie, которая позволяет просканировать FTP-архивы и найти тот, который устраивает пользователя по составу программного обеспечения и коммуникационным условиям.
Распределенная гипертекстовая информационная система World Wide Web –это последний хит Internet. Темпы развития этого сервиса столь стремительны, что за последний год число серверов WWW увеличилось в три раза. World Wide Web предоставляет удобный доступ к большинству информационных архивов Internet. Особенностью системы является механизм гипертекстовых ссылок, который позволяет просматривать материалы в порядке выбора этих ссылок пользователем. Многие интерфейсы данной технологии позволяют выбирать интересующий материал простым нажатием кнопки «мыши» на нужном слове или поле графической картинки. Система универсальных адресов позволяет проадресовать практически все информационные ресурсы Internet. Многие издательства взяли WWW на вооружение для электронных версий своих журналов. В WWW существует большое количество различного рода каталогов, которые позволяют ориентироваться в сети, кроме этого, пользователи могут выполнить даже удаленные программы или смотреть фильмы по сети. Такой сервис не обеспечивается другими информационными системами Internet.
Gopher – это еще одна распределенная информационная система Internet. В основу ее интерфейсов положена идея иерархических каталогов. Внешне Gopher выглядит как огромная файловая система, которая расположена на машинах сети. Первоначально Gopher задумывался как информационная система университета с информационными ресурсами факультетов, кафедр, общежитий и т.п. До сих пор основные информационные ресурсы Gopher сосредоточены в университетах. Gopher считается простой системой, легкой в установке и администрировании, достаточно надежной и защищенной. Количество серверов Gopher на 1994 год превышало число серверов WWW в 1,5 раза, и до 1995 года темпы роста установок серверов Gopher опережали все остальные ресурсы Сети. В России Gopher-серверы не так распространены, как во всем мире – профессионалам больше нравится World Wide Web.
WAIS –это распределенная информационно-поисковая система Internet. Родилась WAIS как перспективная разработка четырех ведущих американских компаний и первое время была коммерческим продуктом, пока не появилась свободно распространяемая версия freeWAIS. В основу системы положен принцип поиска информации с использованием логических запросов, основанных на применении ключевых слов. Клиент «обшаривает» все серверы WAIS на предмет наличия на них документов, удовлетворяющих запросу. WAIS широко применяется как поисковая машина в других информационных сервисах Internet, например в WWW и Gopher. Наиболее известным проектом, где была применена WAIS, является электронная версия энциклопедии «Британика».
LISTSERV – это, строго говоря, не сервис Internet, а система почтовых списков BITNET. Однако, это очень популярный ресурс в глобальных компьютерных сетях, и в Internet существуют шлюзы для доступа к нему. LISTSERV специально ориентирован на применение в качестве транспорта электронной почты. Доступ к нему в интерактивном режиме затруднен. В мире насчитывается многие сотни списков LISTSERV, которые организованны по группам интересов, например, существуют группы разработчиков программ ядерно-физических расчетов EGS-4 или группы любителей научной фантастики. LISTSERV сильно пересекается с Usenet, однако это не мешает существованию как одной, так и другой системы.
Х.500 – является европейским стандартом для компьютерных справочных служб. Базы данных Х.500 содержат информацию о пользователях сети, их электронные и обычные адреса, идентификаторы и реальные имена, должности и места службы.Х.500 хранит информацию не только о физических лицах, но и об организациях. В последнем случае дается краткое описание основных направлений их деятельности.
WHOIS –служба, аналогичная по назначению системе Х.500, но являющаяся детищем Internet. Работа с системой WHOIS несколько отличается от работы с Х.500 в силу ее организации. WHOIS распределенная система – это значит, что запросы отправляются по всему множеству серверов WHOIS в Internet, если только не указан адрес конкретного сервера.
Mailbase –это система, во многом повторяющая описанный выше LISTSERV.
TRICKLE – это доступ по почте к архивам RTF, который организован через специальный шлюз. Этот шлюз имеет специальные навигационные средства для поиска нужной информации в Сети, пользователь может вести с ним своеобразный диалог по почте, выбирая нужную информацию путем ввода специальных команд TRICKLE.
Вообще говоря, существуют и другие ресурсы, к которым можно получить доступ по почте.
Доменная адресация
Числовая адресация удобна для машинной обработки таблиц маршрутов, но совершенно неприемлема для использования ее человеком. Запомнить наборы цифр гораздо труднее, чем мнемонические осмысленные имена. Для облегчения взаимодействия в Сети сначала стали использовать таблицы соответствия числовых адресов именам машин. Эти таблицы сохранились до сих пор и используются многими прикладными программами. Это файлы с именем hosts. Если речь идет о системе типа Unix, то этот файл расположен в директории /etc и имеет следующий вид:
| имя машины | синонимы | |
| 127.0.0.1 | localhost | localhost |
| 144.206.160.32 | Polyn | Polyn |
| 144.206.160.40 | Apollo | www |
Последний столбец в этой таблице является необязательным. Пользователь для обращения к машине может использовать как IP-адрес машины, так и ее имя или синоним (alias). Обращения, приведенные ниже, приводят к одному и тому же результату – инициированию сеанса telnet с машиной Apollo:
telnet 144.206.160.40
или
telnet Apollo
или
telnet www
Однако такой способ присвоения символьных имен был хорош до тех пор, пока Internet был маленьким. По мере роста сети стало затруднительным держать большие списки имен на каждом компьютере. Для того чтобы решить эту проблему, были придуманы DNS (Domain Name System).
Любая DNS является прикладным процессом, который работает над стеком TCP/IP. Таким образом, базовым элементом адресации является IP-адрес, а доменная адресация выполняет роль сервиса.
Система доменных адресов строится по иерархическому принципу. Однако иерархия эта не строгая. Фактически нет единого корня всех доменов. В 80-е годы были определены первые домены верхнего уровня: gov, mil, edu, com, net. Позднее, когда сеть перешагнула национальные границы США, появились национальные домены типа uk, jp, au, ch и т.п. Для также был выделен домен. После 1991 года, когда республики союза стали суверенными, многие из них получили свои собственные домены. Однако не СССР, и просто так выбросить домен из сервера имен нельзя, на основе доменных имен строятся адреса электронной почты и доступ ко многим другим информационным ресурсам Internet. Поэтому гораздо проще оказалось ввести новый домен к существующему, чем заменить его. Таким образом, в Москве существуют организации с доменными именами, оканчивающимися на su (например kiae.su) и оканчивающимися на ru.
Вслед за доменами верхнего уровня следуют домены, определяющие либо регионы, либо организации. Далее идут следующие уровни иерархии, которые могут быть закреплены либо за небольшими организациями, либо за подразделениями больших организаций.
Всю систему доменной организации можно представить следующим образом:
su
kiae msk
net dtk polyn
polyn cpuv1 apollo quest demin
Наиболее популярной программой поддержки DNS является named, которая реализует Berkeley Internet Name Domain (BIND).
Удаленный доступ к ресурсам сети
Telnet – это одна из самых старых информационных технологий Internet. Она входит в число стандартов, которых насчитывается три десятка на полторы тысячи рекомендуемых официальных материалов сети, называемых RFC (Request For Comments).
Под telnet понимают триаду, состоящую из:
n telnet-интерфейса пользователя;
n telnet-процесса;
n telnet-протокола.
Эта триада обеспечивает описание и реализацию сетевого терминала для доступа к ресурсам удаленного компьютера.
В настоящее время существует достаточно большое количество программ – от Kermit до различного рода BBS (Belluten Board System), которые позволяют работать в режиме удаленного терминала, но ни одна из них не может сравниться с telnet по степени проработанности деталей и концепции реализации.
Telnet как протокол описан в RFC-854 (май, 1983 год). Его авторы J.Postel и J.Reynolds во введении к документу определили назначение telnet как:
«Назначение TELNET - протокола – дать общее описание, насколько это только возможно, двунаправленного, восьмибитового взаимодействия, главной целью которого является обеспечение стандартного метода взаимодействия терминального устройства и терминал -ориентированного процесса. При этом этот протокол может быть использован и для организации взаимодействий «терминал- терминал» (связь) и «процесс- процесс» (распределенные вычисления).»
Telnet строится как протокол приложения над транспортным протоколом TCP. В основу telnet положены три фундаментальные идеи:
n концепция сетевого виртуального терминала (Network Virtual Terminal) или NTV;
n принцип договорных опций (согласование параметров взаимодействия);
n симметрия связи «терминал- процесс».
При установке telnet- соединения программа, работающая с реальным терминальным устройством, и процесс обслуживания этой программы используют для обмена информацией спецификацию представления правил функционирования терминального устройства, или Сетевой Виртуальный Терминал (Network Virtual Terminal). Для краткости эту спецификацию обозначают NVT. NVT – это стандартное описание наиболее широко используемых возможностей реальных физических терминальных устройств. NTV позволяет описать и преобразовать в стандартную форму способы отображения и ввода информации.
Информационная сеть WWW (World Wide Web)
В 1989 году, когда Т.Бернерс-Ли предложил свою систему, в мире информационных технологий наблюдался повышенный интерес к новому и модному в то время направлению – гипертекстовым системам. Сама идея, но не термин, была введена В.Бушем в 1945 году в предложениях по созданию электромеханической информационной системы Memex. Несмотря на то, что Буш был советником по науке президента Рузвельта, идея не была реализована. В 1965 году Т.Нельсон ввел в обращение сам термин «гипертекст», развил и даже реализовал некоторые идеи, связанные с работой с «нелинейными» текстами.
Контрольные вопросы
1. Что такое Internet.
n глобальное сообщество мировых сетей;
n свободная мировая сеть;
n глобальная мировая сеть.
2. Что такое Sendmail.
n стандартная программа отправки;
n стандартная программа получения информации;
n программа получения информации, создаваемая самим пользователем по стандартному образцу.
3. Главный режим доступа к информационным ресурсам Internet
n on-line;
n wais;
n x.500.
4. Что такое Usenet.
n система телеконференций Internet;
n система файловых архивов Internet;
n стандарт гипертекстовой информации Internet.
5. СистемафайловыхархивовFTP:
n это огромное распределенное хранилище всевозможной информации;
n это стандарт гипертекстовой информации Internet;
n это механизм гипертекстовых ссылок.
6. World Wide Web это:
n распределенная гипертекстовая информационная система;
n механизм гипертекстовых ссылок;
n стандартная программа получения информации.
7. Особенность системы World Wide Web:
n этомеханизм гипертекстовых ссылок;
n распределенная гипертекстовая информационная система;
n стандартная программа получения информации.
8. Gopher это:
– еще одна распределенная информационная система Internet;
– распределенная информационно-поисковая система Internet;
– распределенная гипертекстовая информационная система.
9. WAIS это:
n распределенная информационно-поисковая система Internet;
n распределенная гипертекстовая информационная система;
n еще одна распределенная информационная система Internet.
10. Назначение TELNET - протокола
n дать общее описание двунаправленного, восьмибитового взаимодействия;
n дать стандартное описание наиболее широко используемых возможностей реальных физических терминальных устройств;
n внести предложения в созданию электромеханической информационной системы.
Задание
По адресу, выданному преподавателем, скопировать и сохранить файл.
Содержание отчета
5.1. Титульный лист.
5.2. Наименование и цель работы.
5.3. Сохраненный файл.
5.4. Выводы по работе.
Лабораторная работа №6
Случайный доступ типа МДПН/ОС и сеть Ethernet
Цели и порядок выполнения
Цель работы : Разработать алгоритм, реализующий случайный доступ типа МДПН/ОС; провести сравнительный анализ с результатами, полученными при алгоритмизации схем Алоха.
Порядок выполнения работы:
- ознакомиться с описанием лабораторной работы;
- выполнить задание раздела 3;
- ответить на контрольные вопросы теста;
- оформить отчет согласно указаниям раздела 4.
- представить результаты работы преподавателю.
Общие сведения
2.1. Случайный доступ типа МДПН/ОС
Протокол МДПН/ОС основан на методе чистой Алохи и позволяет улучшить ее характеристики. Метод МДПН/ОС входит в протокол сети Ethernet и принят, как один из стандартных методов в локальных сетях. Реализация локальных сетей по образцу сети Ethernet распространена весьма широко.
Основная концепция протокола МДПН/ОС очень проста. Все станции прослушивают передачу по линии. Станция, желающая передать сообщение, выходит на связь только после обнаружения свободного состояния канала. Эта процедура называется проверкой несущей, а стратегия, основанная на такой проверке, схемой многостанционного доступа с проверкой несущей (МДПН). Очевидно, что столкновения все же могут возникнуть, поскольку станции физически разнесены одна от другой, и две или несколько станций могут обнаружить свободное состояние канала и начать передавать, что и вызовет столкновение. Если станции обнаруживают столкновение (обнаружение столкновения - ОС), они передают всем остальным станциям специальный сигнал о помехе и отменяют свои передачи. Возможность проверки несущей позволяет увеличить производительность канала по сравнению с чистой Алохой, а обнаружение столкновения с прекращением передачи, вместо его завершения дает еще большее повышение производительности.
Был предложен и проанализирован ряд методов МДПН. Они различаются тем, как происходит управление передачей, если канал оказался занятым. Например, в схеме с p-настойчивостью станция, обнаружившая занятый канал, осуществляет передачу после того, как канал станет свободным, с вероятностью p. С вероятностью (1-p) передача откладывается на промежуток времени t распространения сигнала. При схеме с 1- настойчивостью станция осуществляет попытку передачи, как только канал окажется свободным. При ненастойчивой схеме станция переносит передачу на другое время в соответствии с предписанным распределением задержек передачи, проверяет несущую в это время и продолжает процесс.
Эти схемы применимы прежде всего в локальных сетях или в более крупных сетях, работающих со сравнительно небольшими скоростями передачи.
Протокол МДПН/ОС, работающий по правилу 1-настойчивости с добавлением возможности обнаружения столкновений в целях дальнейшего улучшения характеристик принят в качестве протокола в схеме Ethernet. Если обнаруживается столкновение и передача прекращается, попытка повторной передачи принимается через случайный промежуток времени, как и в схемах Алоха. Этот случайный промежуток времени удваивается каждый раз после обнаружения нового столкновения до некоторой максимальной величины, при которой станция выходит из строя и извещают вышестоящие уровни о нарушении связи. Это удвоение промежутка называется процедурой двоичного замедления и может улучшить характеристику системы.
Получим результаты анализа системы с дискретным временем, чтобы получить характеристики задержек протокола МДПН/ОС.
Рассмотрим шинную структуру.
Рис.1. Модель МДПН/ОС
Станции подключаются через пассивные ответвления к двусторонней шине. Сосредоточим внимание на двух наиболее удаленных станциях( А и В ). Рассчитаем среднее время, требуемое для успешного запуска сообщения в шину. Обратная величина этого времени и будет максимальной производительностью. Назовем время до успешного завершения передачи сообщения виртуальным временем передачи tv. Это время имеет три составляющие( см. Рис. 2). Оно включает время m, требуемое для передачи сообщения, время t, требуемое для проверки завершения передачи, и время, кратное 2t единицам, для разрешения столкновений, если они обнаруживаются.
Пусть возникло столкновение между сигналами, передаваемыми станциями А и В. В худшем случае обнаружение столкновения займет на станциях А и В время в 2t с, после чего передача будет немедленно выключена. Это показано на рисунке 3 : станция А начинает передачу в некоторый момент времени. Перед тем, как сообщение станции А поступит на станцию В, последняя решает начать передачу. Станция В проверяет канал, находит его свободным и начинает собственную передачу. Это очевидное столкновение, которое обнаружится только через t c.
Рис.2. Расчет виртуального времени передачи МДПН/ОС
Общее время до обнаружения столкновения составит 2t единиц времени , что и показано на рисунке.
Если произошло столкновение, предположим, что для его разрешения потребуется 2tJ единиц времени. J представляет собой среднее число повторных передач после того, как произошло столкновение. Оно сравнимо с параметром
E=G/S-1, который был введен при изучении системы Алоха. Тогда виртуальное время передачи имеет вид:
tv = m + t + 2tJ = m [1+a(1+2J)], aºt/m (1)
Далее найдем величину J. Она зависит от стратегии повторной передачи.
Рис.3. Наихудший случай обнаружения столкновения
Предположим, что длительность интервала столкновения (рис.2.) описывается геометрическим распределением единиц 2t с параметром u. В частности, интервал равен одной единице (2t) с вероятностью u, двум единицам с вероятностью u*(1-u) и т.д. Таким образом, u является вероятностью успеха в конце интервала, а (1-u) - вероятностью столкновения. Среднее число повторных передач J=1/u, а именно
(2)
Это рассуждение переносит тяжесть нахождения J на u.
Теперь вероятность u находится путем следующего рассуждения.
Пусть в возможных передачах участвуют n станций (n >> 1). Пусть вероятность того, что одна станция намеревается передавать в промежутке времени 2t c, равна p. Тогда вероятность того, что передает одна станция, и эта передача успешна
u = n p (1-p)n-1 . (3)
Используя величину p=1/n и учитывая, как предполагалось, что n >> 1, в пределе получим, что
umax = (1-1/n)n-1 ® e -1, n ®¥ (4)
Таким образом, величина u, которую нужно подставить в (2), равна e -1. И равенство (1) принимает вид:
tv = m [1+a(1+2e)], aºt/m (1a)
Заметим, что эта модель повторной передачи напоминает синхронную Алоху и фактически приводит к величине производительности синхронной Алохи e-1.
Максимальная производительность lmax в числе сообщений за единицу времени равна 1/tu. Обозначая через l среднее число сообщений, передаваемых по каналу за единицу времени от всех пользователей, и нормируя его относительно пропускной способности 1/m (в сообщениях за единицу времени), из (1.а) находим
аºt/m
Пусть в качестве примера а=0.1. Это значит, что длительность сообщений в 10 раз больше времени распространения сигнала из конца в конец. Для этого значения а имеем
r<0.6
Очевидно, что это существенное улучшение по сравнению с эффективностью 0.18 для чистой Алохи и 0.368 для синхронной Алохи. Если значение а уменьшить еще больше (путем сокращения длины кабеля или уменьшения пропускной способности в бит/с с целью увеличения m), соответственно увеличится rmax, приближаясь к максимально возможному значению 1.
Пример 20-километровой сети района большого города
Время распространения при дисциплине опроса - величина t/2. При МДПН/ОС необходимо воспользоваться полной задержкой из конца в конец t=177 мкс. Головное окончание обнаруживает столкновение и посылает сигнал о помехе обратно всем пользователям. Таким образом для работы системы МДПН/ОС требуется условие m >> t . Предположим, что выбрана величина а £ 0.1.Тогда m = 1.77 мc. При упоминавшихся ранее 128-разрядных кадрах это соответствует скорости передачи по каналу С £ (128/1.77) = 72 кбит/с. Очевидно, что используемая в примере опроса цифра 256 кбит/с этому условию не соответствует. Если система увеличивается в размере, соответственно должна быть уменьшена скорость передачи. Для системы, охватывающей пространство 40 км, получим t=0.36 мc (исходя из времени распространения 4.5 мкс/км). При а £ 0.1 и m ³ 3.6 мс имеет место С £ (128/3.6) * 1000 = 36 кбит/с. Это составляет лишь половину скорости примера с 20-километровым районом.
Сколько станций могут работать по одному каналу с МДПН/ОС по 20-километровой сети?
Полагая r = 0.6 и применяя m = 1.77мс (что соответствует 128-разрядным кадрам) при скорости передачи C = 72 кбит/с), получим, что полная скорость передачи кадров по каналу может быть не больше 0.6/m = 340 кадров/с. Если типичный пользователь в среднем посылает 1 кадр за 15 с, то связываться по рассматриваемому каналу смогут самое большее 5100 пользователей. Однако соответствующая задержка будет очень большой, поэтому могут возникнуть пожелания значительного сокращения числа пользователей на канал.
Уменьшив интенсивность нагрузки пользователей до 1 кадра за 30 с, можно добиться удвоения числа пользователей до 10000.
Манчестерский код
Кроме проверки двух сигналов - обнаружения столкновения и проверки несущей, - блоки доступа к каналу передают символы в коаксиальный кабель и принимают их из кабеля. Блок кодирования передаваемых данных физического уровня кодирует символы в двоичные сигналы с помощью манчестерского кода. Пример такого кода показан на рисунке4.
Рис.4 Манчестерский код
При этой схеме половина символьного интервала применяется для передачи логического дополнения к разряду этого интервала; в течение второй половины передается исходное значение этого разряда. Таким образом, единицы передаются положительным переходом сигнала, а нули - отрицательным переходом (рисунок 4). Функции кодирования/декодирования манчестерского кода выполняются передающим блоком кодирования и приемным блоком декодирования физического уровня. Эти блоки также генерируют и удаляют 64-разрядные серии, называемые преамбулами, которые предшествуют фактически передаваемому кадру и применяются для синхронизации.
Процедура кодирования , определенная стандартом для кольца с передачей метки, предусматривает применение дифференциального манчестерского кода. Этот метод отличается от применения описанного выше манчестерского кода (рис. 4).
Рис.5. Дифференциальный манчестерский код
В дифференциальном манчестерском коде для переноса двоичной информации применяются две полярности, и переходы происходят в середине двоичного интервала. Однако, в случае разряда 1 первая половина двоичного интервала несет ту же полярность, что и вторая половина предыдущего интервала. В случае же разряда 0 переход происходит как в начале, так и в середине двоичного интервала. Пример на рисунке 5 показывает, что при этой процедуре возникают две возможности в зависимости от полярности в конце интервала, предшествующего первому интервалу на рисунке.