Электронные вычислительные сети

                            I. ВВЕДЕНИЕ

     В современном сложном и многоликом мире ни одну крупную тех-

нологическую проблему нельзя решить без переработки  значительных

объемов информации и коммуникационных процессов. Наряду с  энерго

и фондовооруженностью современному производству необходима и  ин-

формационная вооруженность, определяющая степень применения прог-

рессивных технологий.Особое место в  организации  новых  информа-

ционных технологий занимает компьютер. Телефонная сеть,  а  затем

специализированные сети передачи данных послужили  хорошей  осно-

вой для объединения  компьютеров  в  информационно-вычислительные

сети. Компьютерные сети передачи данных являются результатом  ин-

формационной революции и в  будущем  смогут  образовать  основное

средство коммуникации.

     Сети появились в результате творческого сотрудничества  спе-

циалистов по вычислительной технике,  техники  связи  и  являются

связующим звеном между базами данных, терминалами  пользователей,

компьютерами.

          II. ЦЕЛЬ СОЗДАНИЯ ГЛОБАЛЬНОЙ

              ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

     Информационно-вычислительная сеть создается с целью  повыше-

ния оперативности обслуживания абонентов.

     ИВС должна обеспечивать надежную передачу цифровой  информа-

ции.

     В качестве оконечных  терминалов  могут  выступать  как  от-

дельные ПК, так и группы ПК, объединенные  в  локальные  вычисли-

тельные сети.

     Передача информационных потоков на  значительные  расстояния

осуществляется с помощью проводных,  кабельных,  радиорелейных  и

спутниковых линий связи. В ближайшее время можно ожидать  широко-

го применения оптической связи по опто-волоконным кабелям.

     По географическим масштабам  вычислительные  сети  подразде-

ляются на два вида: локальные и глобальные. Локальная сеть  может

иметь протяженность до 10 километров. Глобальная сеть может охва-

тывать значительные расстояния - до сотен и десятков тысяч  кило-

метров. Нам необходимо выбрать и обосновать тип Глобальной инфор-

мационно-вычислительной сети.

     Будем действовать методом исключения.

     Спутниковая связь. Первый спутник связи был запущен  в  1958

году в США. Линия связи  через  спутниковый  транслятор  обладает

большой пропускной способностью, перекрывает огромные расстояния,

передает информацию вследствие низкого уровня помех с высокой на-

дежностью. Эти достоинства делают спутниковую связь уникальным  и

эффективным средством  передачи  информации.  Почти  весь  трафик

спутниковой связи приходится на геостационарные спутники.

     Но спутниковая связь весьма дорога, так как необходимо иметь

наземные станции, антенны, собственно спутник,  кроме  того  тре-

буется удерживать спутник точно на орбите, для чего  на  спутнике

необходимо иметь корректирующие двигатели и соответствующие  сис-

темы управления, работающие по командам с Земли и

т.д. В общем балансе связи на спутниковые системы пока  приходит-

ся примерно 3 % мирового трафика. Но  потребности  в  спутниковых

линиях продолжают расти, поскольку при  дальности  свыше  800  км

спутниковые каналы становятся  экономически  более  выгодными  по

сравнению с другими видами дальней связи.

     Оптоволоконная связь. Благодоря огромной пропускной  способ-

ности оптический кабель  становится  незаменимым  в  информацион-

но-вычислительных сетях, где требуется передавать большие  объемы

информации с исключительно высокой надежностью, в местных телеви-

зионных сетях и локальных вычислительных сетях. Ожидается, что  в

скором времени оптический кабель будет  дешев  в  изготовлении  и

свяжет между собой крупные города,  тем  более,  что  техническое

производство световодов и соответствующей аппаратуры  развивается

быстрыми темпами.

     Радиосвязь. К сожалению, радио как беспроволочный вид  связи

не свободно от недостатков. Атмосферные  и  промышленные  помехи,

взаимное влияние радиостанций, замирание на коротких волнах,  вы-

сокая стоимость специальной аппаратуры - все это не позволило ис-

пользовать радиосвязь в ИВС.

     Радиорелейная связь. Освоение диапазона ультракоротких  волн

позволило создать радиорелейные линии.  Недостатком  радирелейных

линий связи является необходимость установки  через  определенные

промежутки ретрансляционных станций, их обслуживание и т.д.

     Модемная телефонная сеть на  основе  стандартной  телефонной

линии и персонального компьютера.

     Модемная телефонная сеть  позволяет  создавать  информацион-

но-вычислительные сети практически на неограниченной географичес-

кой территории, при этом по указанной сети могут передавться  как

данные, так и речевая информация автоматическим  либо  диалоговым

способом.

     Для соединения компьютера с  телефонной  сетью  используются

специальная плата (устройство), называемая  телефонным  адаптером

или модемом, а так же соответствующее программное обеспечение.

     К несомненным достоинствам организации  информационно-вычис-

лительной сети на основе стандартной телефонной линии  связи  яв-

ляется то, что все компоненты сети стандартны и доступны, не тре-

буются дефицитные расходные материалы, простота установки  и  эк-

сплуатации.

  3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ГЛОБАЛЬНОЙ

      ИВС НА ОСНОВЕ СТАНДАРТНОЙ ТЕЛЕФОННОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ.

     Патент на изобретение телефона был выдан в 1876  году  Алек-

сандру Деллу и его право на это изобретение сейчас никем не оспа-

ривается. Поэтому некоторые стандарты, определяющие порядок пере-

дачи данных, носят приставку Bell, например Bell 103 J, Bell 212A.

     Первые телефонные линии были однопроводными  (вторым  прово-

дом служила Земля), в 1883 г. появились  двухпроводные  линии.  В

целом телефонная сеть охватила, хотя и неравномерно,  почти  весь

Земной шар, сегодня в мире на каждые  100  человек  приходится  в

среднем 15 телефонных номеров.

     Персональный компьютер появился почти через  100  лет  после

изобретения Белла, а компьютерные сети не дожили еще до  возраста

совершеннолетия.

     Сети появились в результате творческого сотрудничества  спе-

циалистов по вычислительной технике,  технике  связи  и  являются

связующим звеном между базами данных, терминалами  пользователей,

компьютерами.

     В основе модемной связи, как уже было  сказано  выше,  лежит

существующая стандартная телефонная сеть. Связь такого рода удоб-

на в случае передачи информации на большие  расстояния,  а  также

для непрофессиональных пользователей компьютеров.  Она  позволяет

им обменивается сообщениями, дает возможность пользоваться  обще-

доступными банками информации. Деятельность такой сети практичес-

ки не ограничена и зависит только от состояния и  качества  теле-

фонной сети. Количество  абонентов  такой  информационно-вычисли-

тельной сети также практически не ограниченно.

     Перед включением компьютера (абонента) в сеть он должен быть

оборудован специальным адаптером, являющимся расширением  компью-

тера типа IBM PC (XT, AT).

     Разработано множество  разновидностей  адаптеров  (модемов),

которые обеспечивают подключение компьютера к  телефонной  линии.

Модем - это устройство, с помощью которого цифровая информация на

выходе из компьютера преобразуется в модулированный сигнал.  Ког-

да компьютер применяется для приема информации из телефонной  се-

ти, модем должен принять сигнал из телефона и преобразовать его в

цифровую информацию. На выходе модема информация подвергается мо-

дуляции, а на входе демодуляции. Отсюда и название модем.

     Стандартная телефонная линия приспособлена к передаче  акус-

тических сигналов частотой от 300 до 3400 Гц и полностью  обеспе-

чивает передачу речевой информации. Параметры линии  недостаточны

для цифровой передачи данных непосредственно между  компьютерами.

Назначение модема заключается в замене сигнала,  поступающего  из

компьютера (сочетание нулей и едениц)  электрическим  сигналом  с

частотой, соответствующей рабочему  диапазону  телефонной  линии.

Акустический канал этой линии модем разделяет на две полосы  низ-

кой и высокой частоты. Полоса низкой частоты применяется для  пе-

редачи данных, а полоса высокой частоты для приема данных.

     В модем, как правило, входит специализированный микрокомпью-

тер, содержащий 3-х разрядное арифметическое устройство, постоян-

ное запоминающее устройство на 8 килобайт, оперативное запоминаю-

щее устройство на 128 байт, таймер, командный  регистр,  контрол-

лер прерываний, стек, порт ввода (вывода).

     Собственно модем - это  электронная  схема,  обнаруживающая,

кодирующая и декодирующая сигнал телефонной линии.

 Mодема заключается в егo подключении к компьютерy и  подсоедине-

ний к гнездам на карте модема проводов телефонной линии  и  теле-

фонного аппарата. После загрузки коммуникационной  программы  мо-

дем готов к работе. Коммуникационная программа принимает и  запи-

сывает в память компьютера информацию из модема,  а  также  пере-

дает в модем данные, указанные пользователем.  Многие  коммуника-

ционные программы позволяют применять модемную  связь  не  только

для простых соединений типа "отправь/прими", но и  для  определе-

ния очереди файлов при передачи информации в  запрограммированное

время, а также для диалогового режима связи и т.д.

     Таким образом наличие модемa и компьютера  дает  возможность

доступа к сети модемной связи. Но для успешного  обмена  информа-

цией необходимо, чтобы и ваш компьютер, и модем, и сеть связи,  и

удаленный компьютер со своим программным обеспечением -  все  это

работало согласовано. И как будет показано ниже такая согласован-

ность достигается применением компьютеров и модемов,  реализован-

ным по международным стандартам и в соответствии с  рекомендация-

ми Международного консультативного комитета по телеграфии и теле-

фонии (МККТТ).

     В настоящее время существуют три типа модемов:  акустический

модем ,внешний модем прямого включения, внутренний модем  прямого

включения.

     Акустические модемы представляют собой  резиновые  чашки,  в

которые вставляется телефонная трубка. Сейчас модемы  этого  типа

используются довольно редко, в основном из-за относительно  невы-

сокой скорости передачи и приема данных,  а  также  из-за  отсут-

ствия в них некоторых автоматически выполняемых функций,  которые

в настоящее время стали привычными. Hаиболее шиpокое  pаспpостpа-

 нение получили модемы подключаемые непосредственно к  телефонной

 линии. Для IBM PC совместимых компьютеров  такие  модемы  выпус-

каются двух типов: внешний модем, называемый так потому,  что  он

располагается вне ПК и  подключается  к  последовательному  порту

компьютера с помощью кабеля, и внутренний  модем,  который  пред-

ставляет собой дополнительную плату и встраивается непосредствен-

но в компьютер.

     На задней панели модемов (как  внешних,  так  и  внутренних)

1	2	3