Ведение два класса ЭВМ. Принцип действия ЭВМ

Вид материала

Документы

Содержание Передающие среды. Кабели Оптоволоконные каналы Спутниковые каналы Модемы и факс-модемы

Подобный материал:

• 1 История развития компьютерной техники, поколения ЭВМ и их классификация Развитие, 1329.92kb.
• Малых ЭВМ (СМ эвм), 153.2kb.
• Программы общего назначения в решении медицинских задач. История развития средств вычислительной, 59.78kb.
• Рабочая программа по дисциплине "Схемотехника эвм" для специальности 22. 01 "эвм, комплексы,, 87.32kb.
• План 1 ЭВМ в управлении производством. 2 Гибкие производственные системы, 326.3kb.
• Программа дисциплины по кафедре Вычислительной техники Cхемотехника ЭВМ, 731.86kb.
• Программа по кафедре Вычислительной техники основы Cхемотехники ЭВМ, 492.8kb.
• Реферат на тему: "Внешние устройства персонального компьютера.", 375.1kb.
• Вопросы к экзамену по дисциплине «Микропроцессорные средства» для студентов 3-го курса, 16.07kb.
• Адресная структура команд микропроцессора и планирование ресурсов > 4 Виртуальная память, 3223.66kb.

Мосты

 Фирмой Hewlett-Packard выпускается достаточно широкая номенклатура мостов. Рассмотрим некоторые из них, рассчитанные на применение в сетях Ethernet.

HP 28673A 10:10 LAN Bridge MB - "самообучающийся" мост, который позволяет объединить две различные локальные сети, оставив их при этом для сетевого администратора логически различными. Это позволяет регулировать доступ к каждой из таких подсетей как к единому целому, а также регулировать трафик обмена между подсетями. Этот мост используется также для расширения сети, которая достигла своего топологического предела. Мост работает на скорости среды передачи и представляет для пользователя преграду только на логическом уровне - скорость обмена данными не уменьшается. Мост имеет один обязательный порт AUI и на выбор - AUI или BNC.

HP 28681A 10:10 LAN Bridge LB - дешевый вариант предыдущего моста (стоимость, как у обычного повторителя). Его основное назначение - объединение локальных сетей в единое целое и повышение производительности этого целого путем регулирования трафика между отдельными подсетями. Так как этот мост независим от протокола, он может быть использован с любым оборудованием, поддерживающим стандарт Ethernet/IEEE 802.3.

HP 28674B Remote Bridge RB - "самообучающийся" мост удаленного доступа. Он позволяет объединить одну локальную и одну удаленную сети по стандарту 802.3 Ethernet LAN в единую сеть, разбросанную на территории в сотни и тысячи километров. Для этого потребуется арендовать линию связи, позволяющую передавать информацию со скоростью не ниже 19.2 Кбит/с (до 2.048 Мбит/с). Каждое удаленное соединение требует двух таких мостов. Мост имеет один порт, к которому кабелем длиной не более 5 м можно подсоединить устройства с разъемами RS-232, RS-422/499, V.35 или X.21. Мост автоматически определяет, какого типа устройство к нему подсоединено.

HP 2728A Router ER - многопротокольный маршрутизатор, который одновременно может работать как мост. Он имеет 4 порта и позволяет объединять две локальные сети Ethernet/IEEE 802.3 и две синхронные удаленные сети, обеспечивая при этом скорость передачи данных до 2.048 Мбит/с; поддерживает протоколы TCP/IP, DecNet IV, Novell IPX, Xerox XNS и AppleTalk II; может использоваться для создания сетей по протоколу X.25; обеспечивает контроль доступа пользователей в соседние подсети.

HP 27286A Router TR обеспечивает объединение одной сети Ethernet/IEEE 802.3, одной сети TokenRing/IEEE 802.4 и двух синхронных удаленных сетей. Поддержка протоколов - как у предыдущего. Это также "самообучающийся" мост, работает на процессоре Motorola 68020.

Передающие среды. Кабели

 В ИВС в качестве традиционных кабельных передающих сред могут использоваться коаксиальный кабель и витая пара.

Коаксиальный кабель обладает широкой полосой рабочих частот. Это означает, что он может переносить множество потоков данных. С помощью коаксиального кабеля можно создавать высокоскоростные локальные сети. Другими преимуществами коаксиального кабеля являются его относительно высокая помехоустойчивость, способность переносить сигналы на значительные расстояния.

Существует несколько размеров коаксиальных кабелей. Стандартный кабель Ethernet, называемый "толстым", имеет толщину, равную примерно 12 мм. Более новый кабель сети Ethernet, часто называемый Cheapernet или Thinnet ("тонкий"), имеет толщину примерно 6 мм.

"Толстый" кабель более помехоустойчив, менее подвержен повреждениям, он обеспечивает передачу данных на более дальние расстояния, однако его сложнее подсоединять к устройствам.

Для подключения какого-либо устройства к локальной сети с помощью стандартного кабеля Ethernet нужны специальные приспособления, очень громоздкие и дорогие. При выборе "тонкого" кабеля для подключения его к компьютеру используется соединитель BNC. "Тонкий" кабель с соединителем BNC стал стандартным кабелем для конторских локальных сетей.

В таблице 5.1.1 приведены основные характеристики коаксиальных кабелей, применяемых в ИВС Etnernet.

Параметр	Кабель
	"тонкий"	"толстый"
Тип кабеля	RG-58/U	Стандартный Ethernet
Волновое сопротивление, Ом	50	50
Диаметр, дюйм	0.2	0.4
Изгибаемость	360	90
Максимальная длина сегмента, м	308	500

Существуют много типов витых пар. Наиболее важным различием является то, экранированная витая пара или нет. Экранированная пара имеет изоляцию, внутри которой проходят провода, а в неэкранированной такая изоляция отсутствует. Экранированная пара менее подвержена помехам, которые обычно проявляются при высоких скоростях передачи данных и больших расстояниях. Однако она более дорогая. Простота использования и гибкость делают ее идеальной для применения в небольших конторах, где нет больших передач данных и электромагнитных помех.


Тема 5.2. Телефонная и радиосвязь.

Телефонные каналы

В качестве среды передачи данных на дальние расстояния наиболее часто применяются телефонные каналы. Предлагаются два типа телефонных каналов - линии автоматической телефонной станции (АТС) и арендуемые каналы. При наборе номера в линии АТС программируется ряд телефонных коммутаторов, которые создают временное соединение между двумя пунктами. Это соединение, осуществляемое вызовом по номеру, продолжается до тех пор, пока канал какой-либо из сторон не даст отбой. Ко второму типу каналов относится арендуемый канал, постоянно подключенный, обеспечивающий постоянное соединение двух пунктов.

На рынке компании, владеющие телефонными каналами большой протяженности, такие, как AT&T, MCI, U.S. Sprint и др., перепродают услуги своих линий АТС в качестве специализированных каналов, действующих круглосуточно. Эти виртуальные частные сети оказывают услуги, эквивалентные круглосуточно арендуемым каналам, но меньшей стоимости. В виртуальных частных сетях компьютеризированный телефонный коммутатор программируется информацией о соединении, которое необходимо осуществить. Когда модем выдает сигнал отбоя при таком состоянии телефонного канала, коммутатор автоматически осуществляет соединение с абонентом. Достоинство виртуальных частных сетей заключается в том, что телефонные компании, владеющие каналами большей протяженности, могут оптимально использовать свои линии АТС, по существу, продавая одни и те же каналы много раз.

Используя модем, соответствующий требованиям стандарта V.32 для передачи служебных сигналов и стандартов V.42/V.42bis для исправления ошибок и сжатия данных, можно передавать сообщения электронной почты и сжатые файлы по линии АТС с эффективной скоростью 50 Кбайт/с и более. Решающим фактором при выборе между линиями АТС и арендуемыми каналами является стоимость. Пользователь платит за линии АТС и за использованное время, обычно составляющее 6-30 с. Стоимость линий АТС зависит от времени суток и места нахождения абонента (пункта назначения); расходы фирм зависят от того, как долго занимается канал, и от расстояния между соединяемыми пунктами. Стоимость арендованных каналов зависит от дальности, так что сравнение по стоимости с коммутируемыми каналами затруднено.


Оптоволоконные каналы

Оптоволоконный кабель не восприимчив к электромагнитным помехам, имеет очень широкую полосу пропускания, способен передавать информацию на огромные расстояния как звуковой информации, так и видеосигналов и данных. Однако оптоволоконные соединения более сложны в установке, чем коаксиальный кабель. Наиболее сложным является сращивание оптоволоконного кабеля и поиск неисправностей, практически не поддерживаемый серийной аппаратурой.

В области локальных сетей на долю оптического волокна наибольший успех выпал при передаче информации из одного здания в другое. Оптоволоконный кабель позволяет передавать на большие расстояния. Эти свойства, особенно невосприимчивость к помехам, дают возможность применять оптоволокно в заводских условиях.

В настоящее время разработаны стандарты, которые дают возможность использовать оптоволоконный кабель при сопряжении с другими средствами. Наиболее важными являются стандарты на оптоволоконный интерфейс распространения данных FDDI (Fiber Distributed Data Interface), на кольцевую сеть эстафетного типа со скоростью передачи 100 Мбит/с и сеть FOSTAR IEEE, представляющую собой попытку реализации сети Ethernet на оптоволоконном кабеле.

При выборе кабеля одного из трех рассмотренных выше типов необходимо иметь в виду, что для всех кабелей существуют проблемы с соединителями: соединять легче всего витые пары, коаксиальный и оптоволоконный кабели подсоединять гораздо сложнее.


Спутниковые каналы

Вместо того, чтобы арендовать каналы большой протяженности телефонных компаний, организации могут использовать собственные спутниковые радиосистемы для передачи данных между предприятиями, удаленными друг от друга на большие расстояния. Традиционно спутники связи располагаются на экваториальной орбите на высоте около 37500 км. В этом положении спутники могут обслуживать данные, охватывая большие площади поверхности Земли.

Выгодная позиция на орбите обеспечивает спутниковой связи преимущества по сравнению с наземными арендуемыми системами. Например, спутниковая связь не разрушается в результате катастроф, природных бедствий. Компании, владеющие каналами большой протяженности, используют спутники для их дублирования. Стоимость спутниковых каналов связи не зависит от расстояния. Компании, предоставляющие услуги по связи, назначают цену за время связи и объем передаваемой информации, проходящей через системы спутников. Спутниковую связь эффективно использовать при условии, что данные передаются на расстояние не меньше 800 км.

Характерной особенностью систем спутниковой связи являются их несложная установка и независимость от стандартных телефонных кабельных каналов. В спутниковых системах, обеспечивающих связь между ИВС, может использоваться оконечная аппаратура VSAT с антенной диаметром от 1.2 до 2.8 м. Антенна VSAT монтируется на крыше, автомобильных стоянках или любом транспортном средстве, обеспечивая полную мобильность коммуникационной системы. Простой кабель соединяет аппаратуру спутника с офисом или зданием с ИВС.

Оконечная аппаратура VSAT с наименьшей стоимостью обычно обеспечивает скорость передачи данных 19.2 Кбит/с. Она может оказаться непригодной для передачи данных большого объема между ИВС.

Для увеличения скорости необходимо установить более дорогую антенну больших размеров (обычно диаметром 3-4 м). Размеры антенны, скорость передачи данных зависят также от местоположения станции и радиочастотных условий окружающей среды.

Спутниковые каналы связи имеют недостатки. Во-первых, для более высокой скорости передачи данных требуется антенна большего диаметра. Во-вторых, из-за большого расстояния между антенной и спутником наблюдаются задержки передачи сигналов со спутника. Так, для передачи даже со скоростью света сигналов от антенны к спутнику и наоборот требуется 0.27 с, что приемлемо для передачи сообщений электронной почты или электронных таблиц, но недопустимо для пользователей, ожидающих прямую передачу сообщений, содержащих команды и индивидуальную информацию.

 

Тема 5.3. Передача данных с использованием модемов, разновидности модемов.

Модемы и факс-модемы

Основное назначение модема - согласовывать цифровые сигналы, генерируемые компьютером, с аналоговыми сигналами телефонной линии. Модем модулирует аналоговый сигнал цифровой информацией при передаче данных и демодулирует его при приеме.

Модемы различаются между собой по способу модуляции. По мере развития интегральной технологии создавались все более сложные микросхемы; соответственно и методы модуляции, применяемые в модемах, усложнялись, обеспечивая повышение скорости передачи данных.

Если когда-то эта скорость не превышала 300 бит/с, то сегодня можно подключить к ПЭВМ устройство, работающее со скоростью 14400-57600 бит/с со сжатием информации, что может превысить скорость, с какой система способна генерировать данные для передачи.

Учитывая основное назначение, модемы должны "разговаривать на одном языке", придерживаясь определенных стандартов передачи сигналов. Для скорости 2400 бит/с разработан стандарт V.22bis, для 9600 бит/с - V.32 и для 14400 бит/с - V.32bis. В более скоростных модемах обычно реализованы и предшествующие стандарты передачи сигналов. При этом стандарт V.32bis отличается от V.32 не только увеличением скорости на 4800 бит/с, но и тем, что в нем предусмотрены запасные режимы со скоростями 12000, 9600, 7200 и 4800 бит/с, тогда как в стандарте V.32 имеется только один режим со скоростью 4800 бит/с. Это позволяет модему, реализующему стандарт V.32bis, работать при максимально возможной скорости с плохими телефонными линиями. В нем также предусмотрена функция восстановления скорости, т.е. он пытается увеличить скорость передачи, если линия это позволяет. Модем же стандарта V.32, если он однажды перешел на пониженную скорость, на этой скорости и остается.

Второй стандарт связан с коррекцией ошибок. В течение многих лет стандартом считался протокол MNP 4 (Microcom Networking Protocol 4). Теперь его заменил стандарт MKKTT V.42. В целях совместимости большинство модемов стандарта V.42 включает в себя и функции MNP 4, так что модем стандарта V.42 может работать с модемом, реализующим протокол MNP 4 (но не наоборот).

Наконец, третий стандарт определяет сжатие данных. И в этой области фактический стандарт MNP 5 уступает стандарту MKKTT V.42bis. При этом последний включает MNP 5 в качестве резервного метода сжатия данных, а также стандарт V.42 - в качестве метода коррекции ошибок. Это означает, что модем стандарта V.42bis автоматически выполняет коррекцию ошибок в соответствии с V.42. Стандарт V.42bis предусматривает сжатие информации почти в четыре раза, тогда как MNP 5 - всего лишь примерно вдвое; причем при передаче файлов, уже сжатых с помощью какого-нибудь программного архиватора (например, PKZIP), их размеры даже возрастают. Фирма Microcom продолжает продвигать на рынок свои стандарты MNP. Недавно она предложила стандарт MNP 10, который может представить определенный интерес для обеспечения надежного обмена данными в сотовых системах связи. Он совместим со стандартами MKKTT.

Факс-модемы используют свои собственные стандарты, потому что они должны обеспечивать скоростную передачу данных только в одном направлении (стандарты V.32 и V.32bis реализуют быстродействующую дуплексную связь). Некоторые дешевые модемы на 2400 бит/с могут работать в режиме факса со скоростью 9600 бит/с, но не поддерживают стандарт V.32. Если в продаже появляется привлекательный по цене комбинированный модем данных/факс, то это, скорее всего, будет модем данных на 2400 и факс на 9600 бит/с.

Так как добавить в модем данных функции, предусмотренные стандартом группы III (стандарт факсимильных аппаратов во всем мире), несложно, то целесообразны именно такие универсальные устройства, которые подключаются к машине как внешние.

Факс-модемы лучше справляются с передачей информации, чем с ее приемом. При этом для работы с факсом предпочтительнее использовать пакеты, ориентированные на Windows, чем на DOS. Принятое факсимильное изображение можно преобразовать в текстовый файл в форме ASCII с помощью программ оптического распознавания сигналов.

Необходимо иметь в виду, что порты Com1 и Com4 работают с прерыванием IRQ4, а Com2 и Com3 - с IRQ3. Если встроенный или внешний модем использует то же прерывание, что и другое устройство с последовательным каналом, то их одновременная активность может вызвать ошибки передачи или отказ системы.