Лекции - Сети связи и системы коммутации. Сети связи и системы коммутации
 Скачать 5.1 Mb.
|
Микропроцессор выполняет следующие основные функции:управляет работой компьютера; координирует работу блоков компьютера; реализует выполнение программ; контролирует работоспособность компьютера и т.д. Сопроцессор помогает микропроцессору выполнять некоторые специфические задачи: выполнять действия над числами с плавающей запятой; работать с графикой, с трехмерными изображениями. Оперативное запоминающее устройство ОЗУ предназначено для: размещения программ прикладных задач; размещения программ - драйверов, управляющие работой внешних устройств (модемом, клавиатурой, принтером и т.д.); хранения информации промежуточных вычислений. Постоянное запоминающее устройство ПЗУ предназначено для: хранения некоторых программ, необходимых для работы компьютера, в том числе: программы загрузки операционной системы и пересылки ее в ОЗУ; программы самотестирования персонального компьютера, в том числе и памяти; BIOS – базовой системы ввода/вывода, которая обрабатывает сигналы, поступающие с клавиатуры и других вводно-выводных устройств. Таймер - вырабатывает тактовые импульсы различных частот, обеспечивающие согласованную работу всех устройств персонального компьютера. Блок прямого доступа к памяти. Обычно внешние устройства взаимодействуют с ОЗУ компьютера через его микропроцессор. Такая процедура обращения к памяти компьютера со стороны внешних устройств замедляет процесс обмена данными. Для ускорения обмена используется блок прямого доступа к памяти (минуя микропроцессор). Контроллер прерываний. Блоки компьютера и внешние устройства сигнализируют микропроцессору о своих потребностях с помощью специальных сигналов, которые называются сигналами прерывания. Эти сигналы передаются по линиям прерываний к контроллеру прерываний. Контроллер прерываний прекращает текущую задачу и выполняет запрошенную. Все сигналы прерывания имеют разные приоритеты. Самый высший приоритет имеет прерывание, вызванное неисправностью какого-то блока персонального компьютера, второй приоритет имеет прерывание от клавиатуры, третий может иметь модем или манипулятор типа «мышь» и т.д. Контроллер шины следит за состоянием шины (свободна шина или не свободна), обрабатывает запросы на передачу данных через шину. Буфер данных и адресов – служебная микросхема, которая используется при пересылке и адресации данных внутри компьютера. Контроллер клавиатуры воспринимает сигналы нажатия клавишу преобразует их в кодовые комбинации и передает в микропроцессор через системную шину. Следит за состоянием клавиатуры. Системная шина – через нее осуществляется обмен информацией между микросхемами системной платы, а также обмен информацией с внешними устройствами через платы адаптеров связи. Представляет собой несколько групп проводников. Одна группа называется шиной команд, по ней передаются команды чтения, записи. Вторая группа – шина адресов предназначена для передачи адресов источника и получателя информации, расположенных внутри персонального компьютера. Третья группа – информационная шина или шина передачи данных - по ней передается собственно информация параллельным кодом. Существует несколько архитектур системных шин. Разные архитектуры отличаются разными способами обмена, адресации, быстродействием. В состав системной шины могут входить микросхемы, например, усилители и формирователи сигналов. Связные адаптеры – осуществляют обмен с внешними устройствами. Платы связных адаптеров вставляются в слоты расширения системной (материнской) платы. По способу обмена платы адаптеров разделяются на платы последовательного и параллельного способа передачи. В последних моделях компьютеров микросхемы связных адаптеров могут располагаться непосредственно на материнской плате. Вопросы для самоконтроля 1 Какие виды служб относятся к службам документальной электросвязи? 2 Какие службы относятся к телематическим? 3 На какие виды делятся телеграфные сети? 4 Пояснить принцип факсимильной передачи сообщений. 5 В чем отличие абонентских и клиентских служб? 6 Какие услуги предоставляет клиентская служба Бюрофакс? 7 К каким службам относится служба Видеотекст? 8 Какие услуги предоставляет служба Видеотекст? 9 По каким основным признакам можно классифицировать компьютерные сети? 10 Какие компьютерные сети называются локальными? 11 Какие компьютерные сети называются глобальными? 12 Что такое топология сети? 13 Какие основные топологии применяются при построении локальных сетей? 14 Что такое LAN-телефониия? 15 Что такое шлюз? 16 Чем вызвана необходимость создания ЕСДЭС? 17 Пояснить структуру ЕСДЭС. 18 Какие функции выполняют многофункциональные терминалы? 19 Какие виды устройств могут подключаться к многофункциональному терминалу? 20 Какие виды устройств входят в состав системной платы ПК? 11 Тенденции развития телекоммуникационных сетей 11.1 Цифровая сеть с интеграцией обслуживания (ЦСИО) ЦСИО (ISDN – IntegratedServicesDigitalNetwork) – цифровая сеть для передачи данных с различными скоростями в едином физическом канале, которая поддерживает множество служб телекоммуникационных сетей. Телекоммуникационная служба – совокупность аппаратно-программных средств, а также поддерживающих ее средств технической эксплуатации (ТЭ) и административного управления, обеспечивающая предоставление услуг пользователям. Состав существующих и перспективных служб и услуг телекоммуникационных сетей представлен в таблице 11.1. Цифровая сеть интегрального обслуживания (ЦСИО) – это цифровая сеть с цифровыми абонентскими линиями и цифровыми оконечными устройствами разнообразного назначения. В такой сети по одной и той же абонентской линии и по одному и тому же соединению может быть передана речевая, текстовая информация, данные, изображения. Особенности ЦСИО: - передача информации между абонентскими терминалами в цифровой форме; - обеспечение доступа к большому числу речевых и неречевых служб; - подключение разнообразных терминалов с помощью многоцелевых стандартных интерфейсов «пользователь - сеть»; - обеспечение централизованного способа организации сигнализации с высокой скоростью и верностью; - обеспечение любого вида коммутации. Функциональная схема организации доступа абонентов ЦСИО к ЦСК (рисунке 11.1)состоит из функциональных блоков размещаемых у абонентов и на ЦСК.  Рисунок 11.1– Функциональная схема организации доступа абонентов ЦСИО к ЦСК Физические устройства, образующие интерфейс между линией и пользователем, располагаются в непосредственной близости от терминалов и называются сетевыми окончаниями (NT). В узкополосной ЦСИО (У-ЦСИО) в интерфейсе «пользователь-сеть» специфицировано два типа основных цифровых каналов В и Н, предназначенных для передачи самых разных информационных потоков пользователя, и канал D, используемый, в основном, для передачи сиггнальной информации. Каналы типов В и Н используются при создании трактов по способу коммутации каналов. Сигнальный канал служит для обеспечения «диалога» между устройством пользователя и сетью. В некоторых случаях сигнальный канал можно использовать для передачи в нем пакетов данных пользователя. Передача информации сигнализации и пакетов данных пользователей осуществляется в виде блоков, при этом приоритет имеют блоки сигнальной информации. В зависимости от вида абонентского окончания в канале типа D данные могут передаваться со скоростью цифрового потока в 16 или 64 кбит/с. Если по каналу типа В могут передаваться потоки речевой информации или данных с максимальной скоростью 64 кбит/с, то по каналу типа Н – потоки от высокоскоростных факсимильных аппаратов, установок видеосвсязи, высокоскоростной передачи данных, высококачественного звукового вещания. канал В – для передачи информации со скоростью 64 кбит/с; канал D – для передачи сигнальной информации со скоростью 16 кбит/с; к  Для увеличения скорости передачи анал Н0 – 384 кбит/с канал Н11 – 1536 кбит/с канал Н12 – 1920 кбит/с Основным для большинства абонентов является базовый доступ (BRA – Basic Rate Access) со скоростью 2В+D = 144 кбит/с, но фактически скорость 192 кбит/с, так как передается дополнительная информация по синхронизации и управлению сетью. Первичный доступ (PRA – Primary Rate Access) используется для систем с повышенной нагрузкой со скоростью 30В+D (локально-вычислительные сети, УПАТС). Виды сервиса в ЦСИО. Услуги ЦСИО делят на две группы: основные и дополнительные. К основным услугам относятся услуги переноса (доставки) информации и услуги предоставления видов связи. Под услугой переноса информации понимают доставку цифровых потоков от одного интерфейса «пользователь-сеть» до другого. В предоставлении вида связи участвуют как средства сети, так и терминальное оборудование пользователя. Услуга предоставления вида связи (например, диалог двух пользователей с помощью речевых установок – телефонных аппаратов) должна обеспечивать возможность обмена информацией между пользователями. Услуги переноса информации, как правило, сопровождают услуги предоставления видов связи. Однако, пользователь может запросить услугу переноса – соединение с нужными ему характеристиками для передачи данных, не указывая вид связи. Основные услуги подразделяются на 2 типа: 1) Интерактивные – обеспечивают возможность обмена информацией, подразделяются на: диалоговые – обеспечивают возможность обмениваться информацией в акустической или в визуальной форме; сервис типа «поиск» – позволяет пользователям осуществлять поиск информации в информационных центрах; в) сервис типа «передача с хранением» – позволяет пользователям обмениваться информацией с помощью электронного почтового ящика. 2) Распределительные (трансляционного типа): а) широковещательные – центральный источник информации передает непрерывный поток информации неограниченному числу пользователей подключенных к сети, отдельный пользователь не может влиять на начало передачи информации и порядок предоставления; б) с индивидуальным управлением – информация передается в виде повторяющихся кадров, пользователь может управлять процессом передачи информации. Дополнительные услуги предоставляются в сочетании с какой-либо из основных и ориентированы на расширение удобств пользования услугами: удержание соединения - позволяет пользователю прервать разговорную фазу без разрушения соединения для наведения справки и восстановить ее впоследствии. Два соединения, удерживаемое и справочное, абсолютно независимы, благодаря этому обеспечивается конфиденциальность связи; переадресация вызова при занятости вызываемого абонента – позволяет пользователю переадресовать все входящие вызовы от некоторых служб на другой номер сети; безусловная переадресация вызова – позволяет пользователю переадресовать все входящие вызовы на другой номер сети; конференц- связь с расширением – позволяет пользователю участвовать в многостороннем соединении и управлять этим соединением. Инициатор может набрать номера нескольких абонентов и организовать оперативное совещание. Инициатор услуги может выборочно отключать любого из корреспондентов. Участники могут также отключаться по собственной инициативе. Современные комплекты конференц-связи предусматривают возможность одновременного соединения до 64 абонентов; прямой набор номера – предоставляет пользователю возможность прямого вызова через ЦСИО общего пользования к абоненту ведомственной ЦСИО с применением системы нумерации ЦСИО общего пользования; определение номера вызывающего абонента – обеспечивает вызываемой стороне идентификацию номера вызывающего абонента; запрет идентификации номера вызывающего абонента – услуга обеспечивает вызывающему пользователю возможность предотвратить индикацию номера своей линии на дисплее терминала вызываемого пользователя; портативность терминала – позволяет пользователю переключить терминал из одной розетки в другую в пределах своего абонентского пункта (базового доступа) в течение активного состояния соединения. Эта услуга позволяет также пользователю передавать вызов с одного терминала на другой в пределах одного абонентского пункта в течение активного состояния соединения. Таблица 11.1 – Существующие и перспективные службы и услуги телекоммуникационных сетей 6
Скорость основного интерфейса «пользователь - сеть» в У-ЦСИО – 2В+D. Этот относительно невысокая скорость, которая ограничивает возможности развития служб, требующих более высоких скоростей передач от десятков до сотен Мбит/с. Такие скорости необходимы при передаче подвижных изображений, цветных изображений, проведение видеоконференций, кабельного телевидения. В начале 80-х годов ХХ века в ряде мировых исследоватьских центрах (CNET, Франция, Bell Labs, США) начались работы по созданию сетей нового типа – широкополосных цифровых сетей с интеграцией обслуживания Ш-ЦСИО (B-ISDN – BroadbandIntegratedServicesDigitalNetwork). Концепция Ш-ЦСИО предполагает, что оператор предоставляет пользователю весь возможный набор узкополосных и широкополосных услуг в рамках одной сети на базе единого метода коммутации. Одной из основных проблем, с которой столкнулись разработчики концепции Ш-ЦСИО, была проблема выбора единого метода доставки информации и коммутации. В качестве такого метода был предложен метод асинхронной доставки, основанный на технологии ATM (Asynchronous Transfer Mode). Технология ATM представляет собой разновидность метода коммутации пакетов и рассматривается как набор протоколов для применений, ориентированных на соединение с гарантированным качеством обслуживания, означающим выделение необходимой полосы пропускания и обеспечения минимальных задержек 24. Основные свойства метода ATM: исходное сообщение после представления в цифровой форме и перед передачей в сеть связи разделяется на протокольные блоки (кадры) фиксированной длины 48 байт; каждый кадр дополняется служебной частью – заголовком (содержит адресную часть, элементы защиты от ошибок и др. служебную информацию), размером 5 байт, образуя ячейку ATM длиной 53 байта; последовательность ячеек ATM передается через виртуальные соединения в коммутаторах ATM; процедуры управления потоками и контроля ошибок перенесены в верхние уровни модели ВОС; на приемной стороне ячейки ATM освобождаются от заголовков и собираются в единую последовательность, из которой затем формируется исходное сообщение. Сети Ш-ЦСИО, построенные на базе технологии ATM обеспечивают следующие возможности: - доставку всех видов информации (речь, данные, музыку, подвижные и неподвижные черно-белые и цветные изображения, мультимедиа) с высоким качеством обслуживания; поддержку интерактивных (диалоговых) служб и служб распределения информации; статистическое распределение сетевых ресурсов в соответствии с требованиями пользователей (гарантированная полоса пропускания). 11.2 Интеллектуальная сеть Концепция интеллектуальной сети (ИС) представляет собой способ быстрого создания новых услуг в соответствии со специфическими для каждой их них требованиями, обеспечивая доступ к этим услугам абонентов базовой сети. Определения ИС (IN)в документах ITU – T(МСЭ – Т международный союз электросвязи телекоммуникационный сектор): ИС (IN - Intelligent Network) – сервисно-ориентированная архитектура телекоммуникационной сети или ИС(IN) – специализированная информационно-вычислительная сеть, надстраиваемая над существующей телекоммуникационной сетью и выполняющая функции по управлению процедурами предоставления дополнительных услуг пользователям. |