Компютерні мережі(теорія)

Еталонна модель OSI

Модель OSI має сім рівнів.

Фізичний рівень займається реальною передачею необроблених бітів по каналу зв'язку.

Основна задача рівня передачі даних — бути здатним передавати «сирі» дані фізичного рівня по надійній лінії зв'язку, вільного від незнайдених помилок з погляду вищестоящого мережного рівня.

Мережний рівень займається управлінням операціями підмережі. Самим найважливішим моментом тут є визначення маршрутів пересилки пакетів від джерела до пункту призначення.

Основна функція транспортного рівня — прийняти дані від сеансового рівня, розбити їх при необхідності на невеликі частини, передати їхньому мережному рівню і гарантувати, що ці частини в правильному вигляді прибудуть за призначенням.

Сеансовий рівень дозволяє користувачам різних комп'ютерів встановлювати сеанси зв'язку друг з іншому

Рівень уявлення

У відмінність від більш низьких рівнів, задача яких — достовірна передача бітів і байтів, рівень уявлення займається але більшої частини синтаксисом і семантикою передаваної інформації.

Прикладний рівень містить набір популярних протоколів, необхідних користувачам. Одним з найбільш поширених є протокол передачі гіпертексту HTTP (HyperText Transfer Protocol), який складає основу технології Всесвітньої Павутини. Коли браузер запрошує веб-сторінку, він передає її ім'я (адреса) і розраховує на те, що сервер буде використати HTTP. Сервер у відповідь посилає сторінку. Інші прикладні протоколи використовуються для передачі файлів, електронної пошти, мережних розсилок.

Супутники зв’язку

Геостаціонарний супутники

Про супутники, що обертаються на великій висоті, говорять, що вони розташовані на геостаціонарній орбіті (GEO, Geostationary Earth Orbit). Отже, якщо на кожні два градуси доводиться 1 супутник, то всього їх в екваторіальній площині можна розмістити 360/2 = 180. Ділянки орбіт - це не єдиний предмет, за який борються країни і окремі компанії. Перші геостационарные супутники зв'язку мали один промінь, який охоплював приблизно 1/3 земній поверхні і називався точковим променем.

Ще однією важливою властивістю супутників є та, що вони є виключно широкомовним засобом передачі даних. Супутники зв'язку володіють ще однією чудовою властивістю - незалежністю вартості передачі від відстані між вузлами.

Середньовисотні супутники

На набагато більш низьких висотах, ніж геостационарные супутники, між двома поясами Ван Аллена, розташовуються середньовисотні супутники (MEO, Medium-Earth Orbite Satellites). Середньовисотні супутники роблять повний оборот навкруги нашої планети приблизно за 6 годин. Супутники МЕО не використовуються в телекомунікаціях, тому надалі ми не будемо їх розглядати. Прикладами середньовисотних супутників є 24 супутника системи GPS (Global Positioning System, глобальна система визначення місцезнаходження), обертаються навкруги Землі на висоті близько 18 000 км.

Низькоорбітальні супутники

Понизимо висоту ще більше і перейдемо до розгляду низькоорбітальних супутників (LEO, Low-Earth Orbite Satellites). Для того щоб створити цілісну систему, що охоплює всю земну кулю, потрібна велика кількість таких супутників. Між наземними передавачами і супутниками не вимагається особливо могутніх наземних передавачів, а затримки складають всього лише декілька мілісекунд. В цьому розділі ми розглянемо три приклади супутників LEO, два з яких відносяться до голосового зв'язку, а один - до служб Інтернету.

ADSL

Перша пропозиція ADSL виходила від компанії AT&Т і працювала за рахунок розділення спектру місцевої лінії, який складає приблизно 1,1 мгц, на три частотні діапазони. Ось вони: діапазон звичайної телефонної мережі, POTS (Plain Old Telephone Service); витікаючий діапазон (від абонента); вхідний діапазон (від АТС). Технологія, в якій для різних цілей використовуються різні частоти, називається частотним ущільненням або частотним мультиплексуванням. Далі ми вивчимо її дуже докладне. Інші оператори використали дещо інший підхід, і він нам здається найбільш перспективним, тому зараз ми його опишемо.

Стандарт ADSL (ANSI Т1.413 і ITU G.992.1) дозволяє приймати вхід трафик із швидкістю 8 Мбит/с і відправляти витікаючий із швидкістю 1 Мбит/с. Проте, лише небагато провайдери забезпечують роботу з такими параметрами. Стандартною послугою є 512 Кбит/с для вхідного потоку і 64 Кбит/с для витікаючого. За додаткову платню можна отримати 1 Мбит/с і 256 Кбит/с у відповідних напрямах.

В кожному каналі використовується схема модуляції, що нагадує V.34, хоча швидкість відліків рівна 4000 бод, а не 2400 бод, як в звичайному телефонному стандарті. Якість лінії відстежується кожним каналом, і швидкість передачі постійно підстроюється під цей параметр, тому канали можуть мати різну швидкість. Самі дані передаються за допомогою методу модуляції QAM, кількість біт на бод досягає при цьому 15, а амплитудно-фазова діаграма аналогічна уявленою на мал. 2.21, би. Пропускна спроможність входить трафика при відведених для нього 224 каналах і 15 біт на відлік на лінії 4000 бод складає 13,44 Мбит/с. На практиці співвідношення сигнал ніколи не буває достатнім для досягнення такої швидкості, проте 8 Мбит/с на коротких дистанціях і якісних лініях - це реально. Дана обставина стимулює розвиток і розповсюдження стандарту.

Сигнал, що передається на частотах, що перевищують 26 кГц, відправляється на пристрій нового типу, який називається мультиплексором доступу до DSL, DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer), до складу якого в якості ADSL-модему входить сигнальний процесор того ж типу, що і в абонента. У міру відновлення по цифровому сигналу бітової послідовності формуються пакети, що відсилаються провайдеру. Внутрішні ADSL-модеми вже з'явилися на російському ринку (наприклад, сімейство пристроїв CNAD-800, розробка CNet Technology). - Прімеч. перев. бет тільки технічний фахівець телефонної компанії, що виражається, перш за все, у високій вартості виїзних послуг. З цієї причини був стандартизована інший варіант комплектації - в ньому відсутній разветвитель. Його неофіційно називають G.lite, а відповідно