Глобальная сеть связи и ее технологии

Глобальная сеть связи предназначена для передачи высокоскоростных широкополосных потоков информации без остановок и накопления.

Типичный пример структуры глобальной сети приведен на рисунке 43. Здесь используются следующие обозначения:

S – коммутаторы;

K – компьютеры;

R – маршрутизаторы;

MUX – мультиплексор;

UNI – интерфейс «пользователь-сеть»;

NNI – интерфейс «сеть-сеть»;

PBX – офисная АТС;

глобальная сеть связи и ее технологии - student2.ru – устройства DCE (обеспечивают необходимый протокол физического уровня данного канала).

глобальная сеть связи и ее технологии - student2.ru

Рисунок 43 – Структура глобальной сети

Сетевые элементы:

Концентраторы предназначены для объединения в сеть многих узлов.

Коммутаторы предназначены для объединения в сеть многих узлов или подсетей с возможностью создания одновременно многих соединений. Коммутаторы используются также для связи нескольких ЛВС с территориальной сетью.

Маршрутизатор – блок взаимодействия, служащий для выбора маршрута передачи данных в корпоративных и территориальных сетях.

Шлюз - блок взаимодействия, служащий для соединения информационных сетей различной архитектуры и с неодинаковыми протоколами.

Важнейшим вопросом создания глобальной сети является выбор технологий пакетной коммутации (Frame Relay, ATM, IP).

Из анализа особенностей использования каждой технологии следует:

- для организации передача данных по сетям с коммутацией пакетов наиболее перспективной является технология IP;

- использование ATM наиболее эффективно для организации высокоскоростных сетей связи;

- использование FR целесообразно на действующих корпоративных сетях, использующих эту технологию. Создание системы на базе FR могут использоваться в качестве систем уплотнения каналов невысокой емкости (до 64 – 128 Кбит/с) в корпоративных сетях и в сетях доступа к магистральным сетям ATM.

Если сегодня проследить предлагаемые проектировщиками сетевые технологические цепочки от потребителя до самой широкой телекоммуникационной магистрали, то трудно заметить, что они состоят из комбинаций технологий, начинающих с IP и кончающихся DWDM (IP–SDH–DWDM, IP–ATM–SDH–DWDM, IP-DWDM).

В рамках модели BOC можно рассмотреть взаимосвязь некоторых других протоколов и стандартов, имеющих прямое отношение к сетевым технологиям для построения глобальных сетей и некоторых типов крупных ЛВС.

Протоколы SLIP (Serial Line Internet Protocol) и PPP (Point-to-Point Protocol), которые более подробно обсуждаются в последующих разделах, входят в состав стека протоколов TCP/IP и применяются в Интернет для соединения по телефонным линиям. Если подключиться к Интернету с домашнего компьютера, то, скорее всего, используется один из этих протоколов. Он функционирует только на физическом уровне и не предусматривает контроля ошибок и защиты. Несмотря на эти недостатки он остается популярным для доступа в Интернет.

Протокол PPP был разработан как усовершенствование SLIP. Реализуемые им функции охватывают физический и канальный уровни. Дополнительные функции PPPвключают контроль ошибок, защиту, динамическую адресацию IP и поддержку нескольких протоколов.

Протокол FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – стандарт для локальных и средних сетей передачи данных, основанных на использовании OK в топологии «кольцо» или «звезда». Его, как правило, применяют в сетях комплекса зданий или еще для более крупных сетевых структур. Протокол FDDI имеет достаточно высокую пропускную способность – 100 Мбит/с, что делает его подходящим для таких приложений, как мультимедиа и видео.

Протокол X.25 является стандартом глобальных сетей передачи данных и функционирует на сетевом уровне. Обычно он взаимодействует с протоколом канального уровня под названием LAPB (Link Access Procedures-Balanced), который, в свою очередь, работает поверх протоколов X.21 или X.21bis или V.32.

Протокол Frame Relay (протокол ретрансляции кадров) – технология коммутации пакетов. Он аналогичен протоколу X.25 и использует виртуальные каналы. В сетях Frame Relay предполагается, что определенные функции мониторинга и контроля ошибок выполняются протоколами более высокого уровня. Это позволяет Frame Relay работать быстрее протокола X.25. Frame Relay функционирует на физическом и канальном уровнях модели BOC/OSI.

Технология ATM (Asynchronous Transfer Mode) – стандарт, который обычно относится к глобальным сетям, однако его можно применять и в локальных. Этот стандарт охватывает канальный и сетевой уровни модели BOC/OSI, функционирует поверх таких протоколов физического уровня, как FDDI и СЦИ/SDH. Отличительной чертой ATM является коммутация ячеек. В таблице 6 показано отображение различных протоколов в модели BOC/OSI.

Интернет – это всемирное сообщество самых разнообразных компьютерных сетей, общающихся между собой по каналам связи.

Функции Интернет:

· Первая полезная функция Интернета, важная для бизнесменов, - информационная. По сети можно получить любую интересующую вас неконфиденциальную биржевую и коммерческую информацию, информацию научную и политическую и т.п.

· Вторая функция – коммуникационная. Сетевые технологии позволяют пользователю говорить по телефону со своим партнером в любом городе или стране, причем обойдется это дешевле обычной телефонной связи; послать ему факс или письмо с затратами меньшими, нежели при использовании обычной печати, и к тому же существенно более оперативно.

· Третья функция – совещательная. Сеть Интернет – это место, где специалисты и пользователи компьютеров могут «встретиться» и обсудить интересующие их проблемы, в интерактивном режиме обменяться полезной информацией.

· Четвертая функция – коммерческая. Во всем мире активно развивается торговля по сети. Потенциальный покупатель просматривает товары на экране своего ПК, заказывает и по кредитной карточке оплачивает их. Поступает товар к нему из ближайшего торгового пункта, естественно, уже не по сети.

· Следующая функция – рекламная. Реклама по Интернету весьма эффективна, в первую очередь в связи с ее массовостью и оперативностью.

· Шестая функция – развлекательная. Можно прочитать и посмотреть огромное количество развлекательной литературы, фильмов; поиграть в самые увлекательные компьютерные игры, «путешествовать» и наслаждаться красотами разных музеев и стран, и многое другое.

· Наконец, специфично компьютерная функция. Пользователи ПК могут получить, причем чаще всего бесплатно, самые новые программные средства, инструкции и рекомендации по работе в сети.

Интернет – это глобальная, межконтинентальная сеть; она объединяет десятки миллионов компьютерных и локальных сетей, а ее услугами по разным оценкам пользуются от 100 до 250 млн. человек. Основу Интернета составляют высокоскоростные телекоммуникационные магистральные сети. К магистральной сети через точки сетевого доступа NAP (Network Access Point) подсоединяются автономные системы, каждая из которых уже имеет свое административное управление, свои внутренние протоколы маршрутизации. Автономные сети формируют компании-провайдеры, предоставляющие услуги доступа в Интернет (например, компании-провайдеры Relcom, Telecom, Piterlink, Nevalink и т.д.).

Основные ячейки Интернета – локальные вычислительные сети. Но существуют и локальные компьютеры, самостоятельно подключенные к Интернету. Компьютеры, сетевые или локальные, самостоятельно подключенные к Интернету, называются хост-компьютерами.

Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.

Структура сети Интернет – типичная клиент-серверная, то есть имеются компьютеры, в основном получающие информацию из сети, - «клиенты», а есть компьютеры, снабжающие клиентов информацией, - «серверы». Возможная структура фрагмента сети Интернет показана на рисунке 44.

глобальная сеть связи и ее технологии - student2.ru

Рисунок 44 – Структура фрагмента сети Интернет

Важной особенностью Интернета является то, что он, объединяя различные сети, не создает при этом никакой иерархии – все компьютеры, подключенные к сети, равноправны.

Сеть Интернет объединяет десятки миллионов компьютеров самых разных типов: от персональных компьютеров самых разных моделей и фасонов до огромных больших и сверхбольших компьютеров – мэйнфреймов. Найти общий язык общения таких «разношерстных» машин друг с другом – весьма сложная задача. Она разрешается благодаря использованию созданной для этой сети системы протоколов системы протоколов общения компьютеров.

Основу этой системы составляют два главных протокола:

· Internet Protocol (IP) – межсетевой протокол, выполняет функции сетевого уровня модели OSI;

· Transmission Control Protocol (TCP) – протокол управления передачей, выполняет функции транспортного уровня модели OSI.

Протокол IP организует разбиение сообщений на электронные пакеты (IP-дейтаграммы), маршрутизирует отправляемые пакеты и обрабатывает получаемые. TCP является типичным протоколом транспортного уровня: он управляет потоком данных, обрабатывает ошибки и гарантирует, что информационные пакеты получены все и собраны в нужном порядке.

Протоколы IP и TCP настолько тесно связаны, что их часто приводят под одним названием – протоколы TCP/IP.

На основе этих протоколов разработаны многие сетевые прикладные сервисные протоколы, среди которых следует отметить:

· File Transfer Protocol (FTP) – протокол передачи файлов;

· Telnet –протокол удаленного доступа, то есть дистанционного исполнения команд на удаленном компьютере;

· Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) – простой протокол пересылки электронной почты;

· Hyper Text Transfer Protocol (HTTP)– протокол передачи гипертекста (используется при передаче сообщений в World Wide Web);

· Network News Transfer Protocol (NNTP) – протокол передачи новостей (телеконференций).

Эти протоколы формируют в сети соответствующие им прикладные процессы, а задача протокола ТСР – обеспечить передачу данных между этими процессами. Одновременно в сети может выполняться несколько процессов, и, чтобы протокол ТСР мог их опознать, они идентифицируются номерами, носящими название номеров порта. За некоторыми процессами номера порта жестко закреплены, например порт 21 – процесс передачи файлов FTP, порт 23 – процесс удаленного доступа к файлам Telnet и т.д.

Протокол передачи файлов File Transfer Protocol (FTP) позволяет пересылать файлы с одного компьютера на другой. С помощью этого протокола можно осуществлять процесс обмена массивами данных: текстовыми и программными файлами. Например, можно, и часто бесплатно, получать новейшие компьютерные программы; можно получать с сервера библиотеки Ватикана любой из более 200 файлов с рукописями, картинами, книгами и многое, многое другое.

С помощью этого протокола компьютер пользователя получает доступ ко многим файлам и программам, хранящимся на других компьютерах, подключенных к сети, в частности на FTP-серверах.

FTP-сервер – компьютер, на котором содержатся файлы, предназначенные для открытого доступа. FTP-серверы предлагают доступ либо анонимным пользователям – всем, кто обращается в Интернет (анонимные FTP), либо только пользователям, имеющим полномочия доступа.

Программа FTP-клиент не только реализует протокол передачи данных, но и поддерживает набор команд, которые используются для просмотра каталога FTP-сервера, поиска файлов и управления перемещением данных.

Программа Telnet, работающая под управлением UNIX, позволяет установить связь с удаленным компьютером и использовать его в интерактивном режиме. Если доступ к этому компьютеру вам разрешен, то вы можете работать с ним, как если бы находились непосредственно перед этим компьютером. То есть программа Telnet позволяет в некоторых случаях пользователю работать с удаленным компьютером, как со «своим», и временно получить в свое распоряжение все его ресурсы.

Следует заметить, что из соображений безопасности намечается тенденция сокращения числа узлов Интернета, позволяющих использовать Telnet для подключения к ним. Чаще всего доступны для работы программы Telnet серверы, содержащие:

· библиотечные каталоги;

· электронные доски объявлений.

Электронная почта (e-mail) обеспечивает оперативную передачу сообщений из одного пункта сети в другой, но является типичным видом услуг отложенного ответа. Отправлять получать сообщения по этой почте можно в любое время дня и ночи. Важное достоинство электронной почты заключается в том, что удаленность адресата практически не играет никакой роли с точки зрения не только скорости доставки, но и ее стоимости.

Стандарт SMTP привлекателен простотой, дешевизной, множеством сервисных функции и вследствие этого получил чрезвычайно широкое распространение, в частности в сети Интернет. Существует также стандарт РОР-3, отличающийся от SMTP в основном тем, что в этом стандарте клиент работает с программой, установленной на сервере провайдера, а не на своем компьютере.

Гипертекст – это документ, имеющий ссылки на другие документы. Более точно гипертекст (гипертекстовый документ) – это текстовый документ, содержащий ссылки на другие части данного документа, на другие документы, на объекты нетекстового формата (звук, графика, видео), в совокупности с системой, позволяющей такой текст читать, отслеживать ссылки, отображать графику, воспроизводить аудио- и видеовставки.

Структурно гипертекстовые документы представляют собой текстовые файлы, в которые встроены специальные HTML-команды. Все современные офисные программы-приложения (Word, Excel, Access, Power Point, Outlook и др.) имеют удобный инструментарий для почти автоматического создания гипертекста. При этом используется специальный язык разметки гипертекстов – Hypertext Markup Language (HTML).

Контрольные вопросы по теме 4.4:

1. Что такое «информационно-вычислительная сеть»?

2. По каким признакам классифицируют ИВС?

3. Какие существуют методы доступа к каналам связи?

4. Поясните причины возникновения коллизий.

5. Что такое «маркер»? Каково его назначение?

6. Чем отличаются друг от друга различные спецификации сети Ethernet?

7. Чем отличаются друг от друга маркерные технологии Token Ring и FDDI?

8. Каковы основные характеристики технологий Fast и Gigabit Ethernet?

9. Преимущества сетей Frame Relay.

10. Назначение сети АТМ.

11. Назначение стека протоколов TCP/IP.

12. В чем отличие протокола TCP от протокола UDP?

13. Назовите и поясните основные функции сети Internet.

14. Назовите основные протоколы Интернета.

15. Каковы функциональные возможности электронной почты?

16. Дайте краткую характеристику гипертекстовой технологии.

Основные понятия и определения

Вещание – это процесс одновременной передачи различных сообщений общего назначения широкому кругу абонентов с помощью технических средств связи.

Документ – это структурированное по определенной форме сообщение, закрепленное на каком-либо носителе (бумага, дискета и т.д.)

Документальная электросвязь (ДЭС) – это вид электросвязи, предназначенный для передачи документов.

Зоной нумерации– называется часть территории, ограниченная административным делением, все абоненты которые охватываются единой семизначной нумерации и имеют один междугородный код.

Интерфейс – это совокупность устройств и процедур на границе между двумя подсистемами или устройствами, обеспечивающая их полное взаимодействие.

Информационно-вычислительная сеть (возможное название - вычислительные сети) – система компьютеров, объединенных каналами передачи данных.

Маршрутизация – процесс определения в коммуникационной сети пути, по которому вызов, либо блок данных может достигнуть адресата.

Мобильность– это возможность предоставления сетью всех услуг при перемещении абонента в зоне обслуживания и за ее пределами по единому персональному номеру.

Мобильная связь – совокупность систем и видов связи, обеспечивающих взаимодействие с подвижным абонентом и индивидуальную адресацию.

Мультисервисная сеть связи – это телекоммуникационная инфраструктура, которая обеспечивает передачу всех видов информации и позволяет предоставлять различные услуги связи.

Пейджинг–этосистемы мобильной радиосвязи, обеспечивающие одностороннюю передачу коротких сообщений из центра системы, на миниатюрные абонентские приемники.

Передача – это сформированная в тематическом отношении информация (новости, репортажи, концерты, постановки и т.д.), адресованная широкому кругу абонентов.

Программа вещания – это совокупность передач, составленных по определенному плану и имеющих определенную направленность.

Роуминг – это функция или процедура предоставления услуг сотовой связи абоненту одного оператора в системе другого оператора.

Сеть доступа – участок сети связи от телефонной (коммутационной) станции до абонентских оконечных устройств.

Сигнализация – совокупность сигналов, передаваемых между элементами сети для обеспечения установления и разъединения соединения при обслуживании вызова, а также для передачи различной служебной информации.

Система сотовой связи – это система подвижной связи, построенные в соответствии с сотовым принципом распределения частот по территории обслуживания и предназначенные для обеспечения радиосвязью большого числа подвижных абонентов с выходом в телефонную сеть общего пользования.

Служба электросвязи – это комплекс средств, обеспечивающий предоставление пользователям услуг.

Телематика – это вид ДЭС, предназначенный для передачи неподвижных изображений и предоставляющий своим клиентам широкий спектр услуг.

Телетрафик – совокупность данных, передаваемых по сети электросвязи.

Телефонная нагрузка – это работа, выполняемая телефонной сетью по установлению соединений.

Телефонное сообщение – это совокупность процессов, связанных с занятием, использованием и освобождением линий и коммутационных приборов потребителей.

Телефонный номер - это система знаков, которые используются абонентами для установления связи в телефонной сети общего пользования.

Топология – это способ организации физических связей при построении компьютерной сети.

Транкинг- принцип свободного доступа абонентов к общему радиочастотному ресурсу, позволяющий абонентской станции работать на любом канале связи в выделенной полосе частот.

Транспортные сети – это совокупность линий передачи, регенераторов, устройств ввода потоков в скоростную магистраль и вывода их оттуда, а также различного рода коммутаторов для изменения маршрутов потоков.

Цифровая сеть интегрального обслуживания (ЦСИО) – это такая сеть электросвязи, в которой информация передается и коммутируется в цифровой форме и в которой поддерживается множество служб электросвязи.

Содержание

Введение……………………………………………………………….…………..3

Раздел 1 Взаимоувязанные сети РФ

Тема 1.1 Принцип построения ВСС РФ………………………………………...…6

Тема 1.2 Теория телетрафика……………………………………………………..13

Раздел 2 Управление сетями связи

Тема 2.1 Принципы управления сетями связи…………………………………..16

Тема 2.2 Сигнализация в сетях связи………………………………………….....18

Раздел 3 Вторичные сети ВСС

Тема 3.1 Телефонная сеть общего пользования……………………………..…..31

Тема 3.2 Мультисервисные сети связи…………………………………………..42

Тема 3.3 Сети документальной электросвязи…………………………………...56