26. Модемы для аналогового канала тональной частоты. Модемные протоколы физического уровня. Организация дуплексного обмена.

Припередачи данных по каналам связи применяются два основных типа кодирования:1) на основе синусоидального несущего сигнала - аналоговая модуляция, кодирование осуществляется за счет изменения параметров аналогового сигнала.2) на основе последовательности прямоугольных импульсов - цифровое кодирование.

Обычно модулятор и демодулятор объединяются в 1 устройство: модем. Способы передачи сигнала:

Дуплексный режим — наиболее и производительный способ работы канала. Самый примитивный вариант дуплексного — использования 2 кабеля. Полный дуплекс на одном кабеле в модемной связи: 1) частотное разделение, делится полоса на 2 канала, соответственно падает скорость; 2) частотное разделение с несимметричными каналами, рассматривают 2 направления, выделяют главное и подчиненное направление. Одна полоса узкая, другая шире; 3) метод эхоподавления. В современных модемах есть контроллер, который посылает пробный сигнал, измеряет задержки, характер сигнала и все это запоминает. И когда модем передает, то он учитывает все измеренные характеристики в принятом сигнале (задержки и т.д.). Такой способ обеспечивает использование все полосы, высокую скорость передачи. Модемы для организации дуплексного режима работы на двухпроводной линии применяют технику FDM. Модемы, использующие частотную модуляцию, работают на четырех полосах: 2 частоты — для кодирования «1» и «0» в одном направлении, и 2 остальные для обратного направления. При цифровом кодировании дуплексный режим на двухпроводной линии организуется с помощью техники TDM. Часть слотов используется для передачи данных в одном направлении, часть — в другом. TDM-разделение характерно для цифровых сетей с интеграцией услуг на абонентских двухпроводных окончаниях.

Каждая станция в сети постоянно принимает передаваемые ей предшествующим соседом кадры и анализирует их адрес назначения. Если адрес назначения не совпадает с ее собственным, то она транслирует кадр своему последующему соседу.

Если же адрес кадра совпадает с адресом станции, то она копирует кадр в свой внутренний буфер, проверяет его корректность, передает его поле данных для послед.обработки протоколу, лежащего выше FDDI уровня (например, IP),затем передает исходный кадр по сети последующей станции.

Станция, является источником кадра для сети удалит кадр из сети, после того, как он, совершив полный оборот, вновь дойдет до нее.

По сети FDDI информация передается в форме двух блоков данных: кадра и токена. Формат кадра.

Преамбула (PA). 16 символов Idle

(I). Предназначена для вхождения в синхронизм генератора, обеспечивающего прием последующих символов кадра. Начальный ограничитель (SD). Состоит из пары символов JK, кот.позволяют определить границы для остальных символов кадра.

Управление кадром (FC). Идентифицирует тип кадра. 8 бит. Состоит из подполей, обозначаемых как CLFFZZZZ, которые имеют следующее назначение:

С - тип трафика переносит кадр - синхронный (значение 1) или асинхронный (значение 0).

L - длина адр. кадра, 2 или 6 байт.

FF - тип кадра, может иметь значение 01 для обозначения кадра LLC (пользовательские данные) или 00 для обозначения служебного кадра MAC-уровня.

ZZZZ - детализирует тип кадра.

Адрес назначения (DA) - идентифицирует станцию (уникальный адрес) или группу станций (групповой адрес), кот.предназначен кадр. 2 или 6 байт.

Адрес источника (SA) - идентифицирует станцию, сгенерировавшую данный кадр. Поле должно быть той же длины, что и поле адреса назначения.

Информация (INFO) - содержит информацию, относящуюся к операции, указанной в поле управления. Поле может иметь длину от 0 до 4478 байт (от 0 до 8956 символов). Стандарт FDDI допускает размещение в этом поле маршрутной информации алгоритма Source Routing

Контрольная сумма(FCS) - 32 бита.Охватывает поля FC, DA, SA, INFO и FCS.

Конечный ограничитель (ED) – сод-т единств.символ Terminate (T), обозначающий границу кадра, но располаг-ся еще признаки статуса кадра.

Статус кадра (FS). Первые три признака в поле статуса должны быть индикаторами ошибки (Error, E), распознавания адреса (Address recognized, A) и копирования кадра (Frame Copied, C). Каждый из индикаторов кодируется одним символом, нулевое состояние индикатора -Reset (R), а единичное - Set (S).

Формат токена:

Т окен состоит из одного значащего поля - поля управления(FC), кот. содержит в этом случае 1 в поле С и 0000 в поле ZZZZ.

22. Методы анализа и проектирования вычислительных сетей и средств телекоммуникаций: математические и имитационные модели. Основные характеристики, определяемые в процессе анализа. Использование средств автоматизации при проектировании вычислительных сетей

Анализаторы протоколов незаменимы для исследования реальных сетей, но они не позволяют получать количественные оценки характеристик для еще не существующих сетей, находящихся в стадии проектирования. В этих случаях проектировщики могут использовать средства моделирования, с помощью которых разрабатываются модели, воссоздающие информационные процессы, протекающие в сетях.

Моделирование представляет собой мощный метод научного познания, при использовании которого исследуемый объект заменяется более простым объектом, называемым моделью. Основными разновидностями процесса моделирования можно считать два его вида - математическое и физическое (натурное) моделирование. При физическом моделировании исследуемая система заменяется соответствующей ей другой материальной системой, которая воспроизводит свойства изучаемой системы с сохранением их физической природы. Примером этого вида моделирования может служить пилотная сеть.

Возможности физического моделирования довольно ограничены. Оно позволяет решать отдельные задачи при задании небольшого количества сочетаний исследуемых параметров системы.

Поэтому, при оптимизации сетей во многих случаях предпочтительным оказывается использование математического моделирования. Математическая модель представляет собой совокупность соотношений (формул, уравнений, неравенств, логических условий), определяющих процесс изменения состояния системы в зависимости от ее параметров, входных сигналов, начальных условий и времени.

Особым классом математических моделей являются имитационные модели. Такие модели представляют собой компьютерную программу, которая шаг за шагом воспроизводит события, происходящие в реальной системе. Применительно к вычислительным сетям их имитационные модели воспроизводят процессы генерации сообщений приложениями, разбиение сообщений на пакеты и кадры определенных протоколов, задержки, связанные с обработкой сообщений, пакетов и кадров внутри операционной системы, процесс получения доступа компьютером к разделяемой сетевой среде, процесс обработки поступающих пакетов маршрутизатором и т.д. При имитационном моделировании сети не требуется приобретать дорогостоящее оборудование.

Преимуществом имитационных моделей является возможность подмены процесса смены событий в исследуемой системе в реальном масштабе времени на ускоренный процесс смены событий в темпе работы программы.

Существуют специальные языки имитационного моделирования, которые облегчают процесс создания программной модели по сравнению с использованием универсальных языков программирования. Примерами языков имитационного моделирования могут служить такие языки, как SIMULA, GPSS, SIMDIS.

• Мосты.