транспортного рівня, який відповідає за транзакції. Транзакція - це набір з запиту, відповіді на цей запит та ідентифікаційного номера, який надається даному набору. Крім того, АТР вміє робити розбивку великих пакетів на більш дрібні з подальшою їх збіркою після підтвердження про прийом або доставку.

– ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol) - протокол, аналогічний АТР, який відповідає за доставку пакетів. Проте, в даному випадку здійснюється не одна транзакція, а гарантована доставка, яка може спричинити за собою кілька транзакцій. Крім того, протокол гарантує, що дані при доставці не будуть загублені або продубльовані.

Питання для контролю вивченого матеріалу:

1.Назвіть та дайте характеристику протоколам для роботи з електроною поштою.

2.Дайте характеристику протоколам HTTP та FTP .

3.Для чого призначені протоколи РОР, SMTP, ІМАР, SLIP?

4.Які ще існують протоколи для роботи в мережі Інтернет? Назвіть та охарактеризуйте дані протоколи.

Література:

А.И.Ватаманюк. «Создание, обслуживание и администрирование сетей на 100%», электронный справочник

Урок №8

(згідно робочої навчальної програми)

Поняття комутації. Комутація каналів та пакетів

Питання для вивчення:

1.Поняття комутації.

2.Огляд видів комутації.

Поняття комутації. Комутація - процес з'єднання абонентів мережі через транзитні вузли. Комунікаційні мережі повинні забезпечувати зв'язок своїх абонентів між собою. Абонентами можуть виступати ПК, сегменти локальних мереж та інші співрозмовники. Як правило, в мережах загального доступу неможливо надати кожній парі абонентів власну фізичну лінію зв'язку, якою б вони могли монопольно «володіти» і використовувати в будь-який час. Тому в мережі завжди застосовується який-небудь спосіб комутації абонентів, який забезпечує поділ наявних фізичних каналів між кількома сеансами зв'язку і між абонентами мережі. Кожен абонент з'єднаний з комутаторами індивідуальною лінією зв'язку, закріпленою за цим абонентом. Дані лінії зв'язку поділяються між кількома абонентами, тобто використовуються спільно.

Огляд видів комутації. Існує чотири принципово різні схеми комутації абонентів у мережах:

–Комутація каналів - організація каналу через кілька транзитних вузлів з декількох послідовно «з'єднаних» каналів на час передачі повідомлення (оперативна комутація) або на більш тривалий термін (постійна/довготривала комутація - час комутації визначається адміністративно).

–Комутація повідомлень - розбиття інформації на повідомлення, які передаються послідовно до найближчого транзитного вузла, який, прийнявши повідомлення, запам'ятовує його і передає далі сам таким же чином. Виходить щось на зразок конвеєра.

–Комутація пакетів - розбиття повідомлення на «пакети», які передаються окремо. Різниця між повідомленням і пакетом: розмір пакета обмежений технічно, повідомлення - логічно. При цьому, якщо маршрут руху пакетів між вузлами визначений заздалегідь, говорять про віртуальний канал (з встановленням з'єднання).

–Комутація осередків - поєднує в собі властивості мереж з комутацією каналів і мереж з комутацією пакетів, при комутації осередків пакети завжди мають фіксований і відносно невеликий розмір.

Питання для контролю вивченого матеріалу:

1.Охарактеризуйте поняття комутації.

2.Для чого використовується комутація?

3.Назвіть види комутації та їх призначення.

4.Дайте характеристику кожному з видів комутації.

Література:

Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы/В. Г. Олифер, Н. А. Олифер: Учебник для вузов. 4-е изд. — СПб.: Питер, 2011., стор.77-93

Урок № 9

(згідно робочої навчальної програми)

Поняття ліній зв'язку

Питання для вивчення:

1.Основні терміни щодо поняття ліній зв'язку.

2.Фізичне середовище передачі даних.

Основні терміни щодо поняття ліній зв'язку. При описі технічної системи, яка передає інформацію між вузлами мережі, в літературі можна зустріти кілька назв: лінія зв'язку, складений канал, канал, ланка. Часто ці терміни використовуються як синоніми, і в багатьох випадках це не викликає проблем. У той же час є й специфіка в їх вживанні.

Ланка (link) - це сегмент, що забезпечує передачу даних між двома сусідніми вузлами мережі. Тобто, ланка не містить проміжних пристроїв комутації і мультиплексування.

Каналом (channel) найчастіше позначають частину пропускної здатності ланки, що використовується незалежно під час комутації. Наприклад, ланка первинної мережі може складатися з 30 каналів, кожен з яких має пропускну

здатність 64 Кбіт / с.

Складений канал (circuit) - це шлях між двома кінцевими вузлами мережі. Складений канал утворюється окремими каналами проміжних ланок і внутрішніми з'єднаннями в комутаторах. Часто епітет «складений» опускається, і терміном «канал» називають як складений канал, так і канал між сусідніми вузлами, тобто в межах ланки.

Лінія зв'язку може використовуватися як синонім для будь-якого з трьох інших термінів.

Фізичне середовище передачі даних. Лінії зв'язку відрізняються також фізичним середовищем, яке використовується для передачі інформації. Фізичне середовище передачі даних може являти собою набір провідників, по яких передаються сигнали. На основі таких провідників будуються провідні (повітряні) або кабельні лінії зв'язку. Як середовище також використовується земна атмосфера або космічний простір, через яке поширюються інформаційні сигнали. У першому випадку говорять про проводове (дротове) середовище, а в другому - про бездротове.

У сучасних телекомунікаційних системах інформація передається за допомогою електричного струму або напруги, радіосигналів або світлових сигналів - всі ці фізичні процеси являють собою коливання електромагнітного поля різної частоти.

Дротові (повітряні) лінії зв'язку являють собою проводи без будь-яких ізолюючих або екрануючих оплеток, які прокладені між стовпами і висять у повітрі.

Кабельні лінії мають досить складну конструкцію. Кабель складається з провідників, укладених в кілька шарів ізоляції: електричної, електромагнітної, механічної і, можливо, кліматичної. Крім того, кабель може бути оснащений роз'ємами, що дозволяють швидко виконувати приєднання до нього різного обладнання. У комп'ютерних (і телекомунікаційних) мережах застосовуються три основних типи кабелю: кабелі на основі витих пар мідних провідників - неекранована вита пара (Unshielded Twisted Pair, UTP) і екранована вита пара

(Shielded Twisted Pair, STP), волоконно-оптичні кабелі та коаксіальні кабелі з мідною жилою.

Радіоканали наземного і супутникового зв'язку утворюються за допомогою передавача і приймача радіохвиль. Існує велика різноманітність типів радіоканалів, що відрізняються як використовуваним частотним діапазоном, так і дальністю каналу. Діапазони широкомовного радіо (довгих, середніх і коротких хвиль), звані також АМ-діапазонами, або діапазонами амплітудної модуляції (Amplitude Modulation, AM), забезпечують телекомунікацію, але при невисокій швидкості передачі даних. Більш швидкісними є канали, які використовують діапазони дуже високих частот (Very High Frequency, VHF), для яких застосовується частотна модуляція (Frequency Modulation, FM). Для передачі даних також використовуються діапазони ультрависоких частот (Ultra High Frequency, UHF), звані ще діапазонами мікрохвиль (понад 300 МГц). При частоті понад 30 МГц сигнали вже не відображаються іоносферою Землі, і для стійкого зв'язку потрібна наявність прямої видимості між передавачем і приймачем. Тому, зазначені частоти використовуються в супутникових або радіорелейних каналах або в локальних чи мобільних мережах, в яких ця умова виконується.

У комп'ютерних мережах сьогодні застосовуються практично всі описані типи фізичних середовищ передачі даних. Хороші можливості надають волоконно-оптичні кабелі, що володіють широкою смугою пропускання і низькою чутливістю до перешкод. На них сьогодні будуються як магістралі великих територіальних і міських мереж, так і високошвидкісні локальні мережі. Популярним середовищем є також вита пара, яка характеризується відмінним ставленням якості до вартості, а також простотою монтажу. Бездротові канали використовуються найчастіше в тих випадках, коли кабельні лінії зв'язку застосувати не можна, наприклад, при проходженні каналу через малонаселену місцевість або ж для зв'язку з мобільними користувачами мережі.

Питання для контролю вивченого матеріалу:

1.Що являють собою лінії зв'язку?

2.Поняття фізичного середовища передачі даних.

3.Які існують види ліній зв'язку?

4.Що являє собою бездротові канали зв'язку?

Література:

Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы/В. Г. Олифер, Н. А. Олифер: Учебник для вузов. 4-е изд. — СПб.: Питер, 2011., стор. 228-232

Урок № 10

(згідно робочої навчальної програми)

Огляд характеристик ліній зв'язку

Питання для вивчення:

1.Спектральний аналіз сигналів на лініях зв'язку.

2.Загасання та хвильовий опір.

3.Стійкість до перешкод.

Продуктивність і надійність мережі безпосередньо залежить від характеристик ліній зв'язку. Характеристики ліній зв'язку можна розділити на дві групи:

–параметри поширення характеризують процес поширення корисного сигналу залежно від власних параметрів лінії, наприклад, індуктивності мідного кабелю;

–параметри впливу описують ступінь впливу на корисний сигнал інших сигналів - зовнішніх перешкод, наведень від інших пар провідників у мідному кабелі.

У свою чергу, в кожній з цих груп можна виділити первинні та вторинні параметри. Первинні - характеризують фізичну природу лінії зв'язку: наприклад, активний опір, індуктивність, ємність і провідність ізоляції мідного кабелю або

залежність коефіцієнта заломлення оптичного волокна від відстані від оптичної осі. Вторинні параметри висловлюють деякий узагальнений результат процесу поширення сигналу по лінії зв'язку і не залежать від її природи - наприклад, ступінь ослаблення потужності сигналу при проходженні ним певної відстані вздовж лінії зв'язку, так зване загасання сигналу. Для мідних кабелів не менш важливий і такий вторинний параметр впливу, як ступінь ослаблення перешкоди від сусідньої витої пари.

Вторинні параметри визначаються по відгуку лінії передачі на деякі еталонивпливу. Подібний підхід дозволяє досить просто і однотипно визначати характеристики ліній зв'язку будь-якої природи, не вдаючись до складних теоретичних досліджень та побудови аналітичних моделей. Для дослідження реакції ліній зв'язку найчастіше як еталонні використовуються синусоїдальні сигнали різних частот.

Спектральний аналіз сигналів на лініях зв'язку. Важлива роль при визначенні параметрів ліній зв'язку відводиться спектральному розкладанню переданого по цій лінії сигналу. З теорії гармонійного аналізу відомо, що будьякий періодичний процес можна представити у вигляді суми синусоїдних коливань різних частот і різних амплітуд. Кожна складова синусоїда називається також гармонікою, а набір всіх гармонік називають спектральним розкладанням, або спектром, вихідного сигналу. Під шириною спектра сигналу розуміється різниця між максимальною і мінімальною частотами того набору синусоїд, які в сумі дають вихідний сигнал.

Неперіодичні сигнали можна представити у вигляді інтеграла синусоїдальних сигналів з безперервним спектром частот. Зокрема, спектральне розкладання ідеального імпульсу (одиничної потужності і нульовий тривалості) має складові всього спектру частот, в діапазоні від - ∞ (нескінченності) до + ∞ (нескінченності).

Техніка знаходження спектра будь-якого початкового сигналу добре відома. Для деяких сигналів, які описуються аналітично, спектр легко обчислюється на підставі формул Фур'є.

Для сигналів довільної форми, що зустрічаються на практиці, спектр можна знайти за допомогою спеціальних приладів - спектральних аналізаторів, які вимірюють спектр реального сигналу і відображають амплітуди складових гармонік на екрані, роздруковують їх на принтері або передають для обробки і зберігання в комп'ютер.

Загасання та хвильовий опір. Ступінь спотворення синусоїдних сигналів лініями зв'язку оцінюється за допомогою таких характеристик, як згасання і смуга пропускання. Загасання показує, наскільки зменшується потужність еталонного синусоїдного сигналу на виході лінії зв'язку по відношенню до потужності сигналу на вході цієї лінії. Загасання, зазвичай, вимірюється в

децибелах (дБ) і обчислюється за такою формулою:
А = 10 lg Рвих/Рвх	(1),

де А — загасання сигналу;

Рвих — потужність сигналу на виході лінії; Рвх - потужність сигналу на вході лінії.

За відсутності проміжних підсилювачів потужність вихідного сигналу кабелю завжди менше потужності вхідного, тому загасання кабелю, як правило, має негативну величину. Ступінь загасання потужності синусоїдного сигналу, при проходженні ним по лінії зв'язку, зазвичай, залежить від частоти синусоїди, тому повну характеристику дає лише залежність загасання від частоти у всьому діапазоні, використовуваному на практиці.

Загасання являє собою узагальнену характеристику лінії зв'язку, так як дозволяє судити не про точну формі сигналу, а про його потужності. На практиці загасання є важливим атрибутом опису ліній зв'язку: зокрема, в стандартах на кабель цей параметр вважається одним з основних. Найчастіше при описі параметрів лінії зв'язку наводяться значення загасання всього в декількох точках загальної залежності, при цьому кожна з них відповідає певній частоті, на якій вимірюється загасання. Окреме значення загасання називають коефіцієнтом

загасання. Застосування всього декількох значень замість повної характеристики пов'язано, з одного боку, з прагненням спростити вимірювання при перевірці якості лінії, а з іншого, основна частота переданого сигналу часто заздалегідь відома - це та частота, гармоніка якої має найбільшу амплітуду і потужність. Тому досить знати рівень загасання на даній частоті, щоб приблизно оцінити спотворення переданих по лінії сигналів.

Чим менше загасання, тим вище якість лінії зв'язку або кабелю, по якому вона прокладена. Зазвичай загасання визначають для пасивних ділянок лінії зв'язку, що складаються з кабелів і кросових секцій, без підсилювачів і регенераторів.

Стійкість до перешкод. Завадостійкість лінії визначає її здатність зменшувати рівень перешкод з боку зовнішнього середовища або провідників самого кабелю. Вона залежить від типу фізичного середовища, яке використовується. Найменш перешкодостійкими є радіолінії, хорошою стійкістю володіють кабельні лінії і відмінною — волоконно-оптичні, які малочутливі до зовнішнього електромагнітного випромінювання. Зазвичай, зменшення перешкод від зовнішніх електромагнітних полів домагаються екрануванням і / або скручуванням провідників. Величини, що характеризують завадостійкість, відносяться до параметрів впливу лінії зв'язку.

На пропускну здатність лінії впливає не тільки фізичне, а й логічне кодування, яке виконується до фізичного кодування та передбачає заміну біт вихідної інформації новою послідовністю біт, що несуть ту ж інформацію, але що володіє, крім цього, додатковими властивостями, зокрема можливістю для прийомної сторони виявляти помилки в прийнятих даних. Іншим прикладом логічного кодування може служити шифрування даних, що забезпечує їх конфіденційність при передачі через загальнодоступні канали зв'язку. При логічному кодуванні найчастіше початкова послідовність біт замінюється більш довгою послідовністю, тому пропускна здатність каналу стосовно корисної інформації при цьому зменшується.