Режими за предаване на данни
Различават се три режима на предаване – комутация на канали, комутация на съобщения и комутация пакети.
Комутация на канали
Възловите компютри установяват физически канал за обмен на информация помежду си, а след това по този канал се предава едно съобщение. Когато съобщението се предаде напълно, предаващата възлова машина освобождава физическия канал. Когато пристигне следващото съобщение, отново се установява физическа връзка между компютрите, съобщението се предава докато се обмени цялата информация. При предаване на две съобщения между два възела могат да се използуват различни физически канали. Простотата на този режим на предаване е той да се появи най-напред. Негов недостатък е, че един канал трябва да се ангажира непрекъснато, докато се обмени цялата информация, което блокира канала.
Комутация на съобщения
Всяко съобщение се изпраща в комуникационната подмрежа. Тя избира неговия маршрут до местоназвачението му. Така във възловите компютре се натрупват множество съобщения, които се съхраняват, докато се освободят канали за тяхното предаване. Наличието на дълги съобщения изисква възловите компютри да притежават големи по обем памети за съхраняване на информацията и при това за продължителен интервал от време.
Комутация на пакети
За да се облекчи предаването на данни по мрежата, съобщенията се разделят на части, наречени пакети (по 1000 –10000 бита). Всеки пакет се предава индивидуално в комуникационната подмрежа. Тъй като пакетът е по-къс от съобщението, той се обменя по-бързо между станциите, а това довежда до по-добро уплътняване на канала. Всеки пакет се предава с адрес на приемащата страна и пореден номер в рамките на съобщението. Тъй като за предаване на отделните съобщения могат да се използуват различни физични канали, в приемащата страна те могат да се получат не по реда на поредния номер. Приемащата страна има задължение да подледи съобщенията по реда както са били във възловия компютър, който ги е изпратил. В сравнение с предишния режим, тук дългите съобщения се изпращат по-бързо, тъй като се накъсват на пакети, които могат да се изпращат по различни канали.
Има две разновидностти на мрежите с комутация на пакети – мрежи с виртуални канали и дейтаграмни мрежи. При мрежите с виртуални канали информацията се предава като последователност при спазване на реда им в дадено съобщение. Този метод осигурява уплътняване на физическите канали, като през време на паузите между пакетите, се използува за предаване на пакети на други съобщения. Това означава, че виртуалният канал не се ангажира само за пакетите на дадено съобщение, през паузите той може да бъде ангажиран за пакетите на друго съобщение.
Дейтаграмната мрежа осигурява само предаване на независими един от други пакети – дейтаграми. Дейтаграмата е пакет, който се изпраща от източника до абоната съгласно указан в него адрес, без маршрута да е определен предварително и несе гарантира същата последователност при приемане на дейтаграмите, както е използувана при изпращането им. След получаване на всички дейтаграми се оформя съобщението, което трябва да се получи. Отделните дейтаграми могат да се изпращат по различни канали и по различно време, което уплътнява още по-добре физическите канали. Недостатък на този метод, е че обемът информация, който трябва да носи дейтаграмата (адрес на абоната) е по-голям и с това се увеличава дължината на предаваното съобщение. Колкото едно съобщение е по-дълго толкова повече допълнителна информация трябва да се предаде.
Често в дадена мрежа се предвиждат и двата рижима на предаване, като потребителите използуват най-подходящия за техните цели.
Предимството на метода комутация на пакети е и бързото установяване на връзка при предаването на информация, като с това се повишават изискванията по отношение на грешките. Надежността на метода се повишава и поради факта, че за предаване на дадено съобщение винаги има не по-малко от два маршрута по различни физически канали, като често компютрите във възлите се дублират.
Синхронно и асинхронно предаване на данни
Докато при асинхронното предаване данните се изпращат по байтове, при синхронния обмен информацията се групира в кадри и се предава като непрекъснат поток от данни.
Дълго време предаването на данни при микрокомпютрите се извършваше по асинхронен начин. Всеки ден принтерите със сериен интерфейс и модемите ни напомнят, че този начин за обмен на информация се използва широко. В мрежите SNA големите ЕИМ работят по синхронния битово ориентиран протокол SDLC - синхронен начин за предаване на данни, при асинхронното предаване данните се изпращат по байтове, докато при синхронния начин информацията се изпраща като непрекъснат поток от данни до завършване на предаването.
Типове синхронизация на данните
Данните могат да се предават асинхронно, като промеждутъкът от време между два последователни бита може да се изменя в широки граници. В този случай синхронизацията се съдържа в сигнала. Това се осъществява чрез подходящо кодиране. Възможно е и синхронно предаване, при което синхронизацията в приемната част се постига или с вътрешен тактов генератор, който се стартира по сигнал на линията, или с външен пилот-сигнал, който съпровожда данните по отделен канал.
Битовете се комплектоват в символи също по различен начин. При асинхронния начин всеки символ се съпровожда от специален сигнал, уведомяващ приемника за постъпването на символа, като времето между два последователно приети символа може да се изменя в много широки граници. Синхронното предаване предполага, че данните се обменят по блокове, които са с относително голям обем. Проблемът на синхронизацията в случая е свързан с откриването на началото и края на блока (поблокова синхронизация). Това се извършва със специални синхросимволи, заграждащи блока от данни. Символите вътре в блока се отделят по логически път след приемането.
Възможни са различни методи на комбинирано прилагане на различните типове синхронизация за правилно приемане на битовете и символите. Най-простият начин на предаване е асинхронното формиране на битовете и символите. То не изисква тактови генератори и средства за разпространяване на синхронизиращ сигнал, като в същото време е осигурена пълна прозрачност на предаваните данни. Този метод обаче не е намерил широко приложение поради понижената си шумоустойчивост и високата чуствителност към изкривяванията на сигнала.
Най-широко разпространение имат два от комбинираните методи за предаване, известни като асинхронен (старт-стопен) и синхронен.
При асинхронното предаване всеки символ се съпровожда от стартов импулс и един или два стопови импулса. Стартовият импулс е предназначен не само за синхронизиране на символа, но иза стартов сигнал на вътрешния тактов генератор, чрез който се отделят битовете в рамките на символа. Тактовата честота на генератора превишава неколкократно честотата на следване на битовете, като с нея се определят моментите за отчитане (сторбиране) стойностите на отделните битове. Моментите на сторбиране се избират по средата на интервалите от време, представящи битовете, с цел евентуалните вариации в честотата на следване на битовете да не доведат до грешно приемане на символите. Предаването на символа завършва с издаване на един или два стопови импулса, чиято по-голяма продължителност ги прави различими от информационните битове. Интервалът от време между два последователно издадени символа се мени в широки граници, като в този период по линията продължава да се поддържа съответното “стоп” ниво.
Асинхронното предаване води до непълноценно използване на канала поради голямото излишество на управляващи битове (три допълнителни бита на всеки 8 бита). Методите с предаване на няколко символа между стартовия и стоповия импулс не са намерили голямо приложение поради силно нарастващата вероятност от грешно възприемане на битовете при изменяне на честотата на издаването им. Асинхронното предаване се прилага широко главно поради простотата на методите за кодиране , избягването на необходимостта от буферна памет, простите схеми на синхронизиране и т.н. Ето защо то е много разпространено при свързването на бавни терминали на близки разстояния със скорости, определяни от скоростта на ръчното въвеждане на данни.
При синхронното предаване информацията се представя като непрекъсната последователност от символи, обединени в отделни блокове от данни. Синхронизирането на битовете става или по външни сигнали, разпространени по канала на връзка, или с помощта на методи за кодиране, при които фазата на информационния бит се съдържа в сигнала. В някои случаи синхронизирането е от синхронно работещи генератори, установени в приемащата и предаващата част. Разпространен е също така методът с периодично предаване на синхронизиращата последователност за съгласуване на работата на вътрешните тактови генератори. Синхронизирането по блокове се постига чрез изпращането на специални синхронизиращи символи в началото на блока от данни. На следващата фигура е показан блок информация при синхронно предаване, като СС е синхронизиращ символ, а КК – контролен код.
|
СС |
СС |
Заглавие |
Данни |
КК |
Предимството на синхронното предаване е най-вече в значително по голямата скорост на обмен. Обемът на предаваните данни значително надхвърля обема на придружаващата ги управляваща информация, което води до по-ефективно използване на канала. При синхронното предаване може да се използват по-съвършени методи за модулация. Прилагането на различни типове контрол повишава достоверността на предаването, при което се облекчава възстановяването на сигнала.
Към недостатъците на синхронния метод за предаване се отнася увеличаването на апаратурата. Възниква необходимост от буферна памет, усложнява се обработващата логика, както в приемната, така и в предавателната част.
Разгледаните особености на асинхронния и синхронния метод за предаване определят областите на тяхното приложение. Асинхронното предаване е удобно за свързване на проста, нискоскоростна апаратура, докато синхронното позволява по-големи скорости.
В някои стари ЕИМ на IBM се използва синхронния протокол BSC (Binary Synchronous Communication). За разлика от SDLC този комуникационен протокол е байтово ориентиран; в него са приети осембитови символи. Някои фирми, включително и IBM, продават адаптери (платки) BSC и емулираща програма BSC 3270. Това са двата ключови елемента, необходими за свързването на ЛМ от микрокомпютри към стара ЕИМ на IBM, използваща протокола BSC.
Пакетна комутация
Комутацията е процес на установяване на връзка между два абоната на комуникационните мрежи. За да се реализира връзка между два абоната на мрежата е необходимо да бъде изграден между тях физически или виртуален канал. Този процес се реализира с техника наричана комутационна.
Ще разгледаме основно комутация между канали на системи с импулсно-кодова модулация – ИКМ30/32, но разсъжденията ще са верни и за ИКМ-системи с произволен брой канали.
Принципи:
* Комутира се информация, която е представена в цифров вид;
* За осъществяване на цифровата комутация се използват устройства, изградени на базата на широко разпространени логически елементи;
* Управлението на комутацията се извършва със средствата използвани и в информационни технологии;
* Комутацията се извършва без загуби на качеството на информацията;
* Комутацията се извършва с висока скорост (милиарди комутации в секунда);
* Комутационните елементи могат да са с висока степен на интеграция (във вид на интегрални схеми), която води до малък обем, ниска цена и висока надеждност на оборудването.
Към комутационното поле на цифрова централа с цифрова комутация на каналите са включени ИКМ уплътнителни линии. В общия случай комутационното поле трябва да е в състояние да свързва всеки канал от дадена линия на приемна страна с всеки канал от дадена линия на предавателна страна. Казваме, че комутацията е двукоординатна.
Свързването на канали с различни ИКМ системи съответства на пространствена комутация, а всяко свързване на канали с различни канални времеинтервали (различни номера) съответства на комутация по време. Комутация по време се реализира чрез задържане на разговорна информация във времето на толкова канални времеинтервали, колкото разлика между номерата на двата канала.
В реалните централи се срещат три типа комутатори:
* пространствени комутатори, които сменят уплътнителната линия, без да сменя времеинтервалът;
* комутатори по време, които сменят каналния времеинтервал, без да сменя уплътнителната линия;
* времепространствени комутатори, които едновременно осъществяват двукоординатната комутация.
Видове комутации:
– Комутация на канали;
–
Пакетна комутация.
Многомодови оптични влакна
Драйверът,
опростява
програмирането, защото представлява преводач между хардуерното устройство и
приложните програми или операционната система, които го използват. Програмистите
могат да пишат приложения от високо ниво, без да се съобразяват с това на какъв
хардуер потребителят ще ги пуска.
Формиране на оптичен транспортен модул
– пренасянето или транспортиране на цифровите потоци в линиите.
С цел да се получат по-голям брой канали в една линия цифровите потоци могат да се обединяват. Информационният капацитет, който се определя с броя на мултиплексираните канали, трябва да нараства по строго определен начин, спазвайки определена йерархия.
Начините на обединяване на цифрови потоци на различни видове мултиплексни системи са
Криптоанализ
(същност)
Наука
за методите на получаване на изходното значение на зашифрована информация, без
да е на разположение секретна информация (тоест ключ), необходима за това. В
повечето случаи под това се разбира намирането, откриването на ключа. В
нетехнически смисъл, криптоанализът е взлом върху шифъра (кода). Терминът е бил
въведен от американския криптограф Уилям Ф. Фридман през1920.
Оптични кабели – При работа по оптични кабели се спазват следните допълнителни изисквания:
1. подготовката на оптичния кабел и оптичните влакна се извършва само при изключена измервателна
апаратура и изключено крайно линейно съоръжение; забранява се измерване на оптични влакна при включено
крайно линейно съоръжение;
2. забранява се работа с оптични влакна без потвърждение за изключено крайно линейно съоръжение;
3. работата по оптични влакна се извършва със защитни очила;
4. след завършване на работа ръцете се измиват и намазват с неутрален крем, а работното облекло се
почиства чрез изтупване;
5. остатъците от оптични влакна се прибират в специална кутия с капак, която след напълване се залива с
адхезив до получаване на компактна маса и се изхвърля заедно с други отпадъци, не подлежащи на рециклиране;
6. при счупване на влакно в специалната почистваща кърпичка или в кърпичката от синтетичен памук
кърпичката се заменя с нова, като негодната се изхвърля в специалната кутия за остатъци от оптични влакна