- •1. Компьютерные сети: определение
- •2. Главные сетевые услуги
- •3. Обобщённая структура компьютерной сети
- •4. Классификация компьютерных сетей
- •5.Локальные сети: определение
- •6. Классификация локальных сетей
- •7. Сети с централизованным управлением: достоинства и недостатки
- •8.Одноранговые сети: достоинства и недостатки
- •9. Сети «Клиент-сервер»: достоинства и недостатки
- •10.Технология клиент-сервер. Виды серверов
- •11. Локальные сети: базовые топологии
- •12. Физические топологии: сравнительная характеристика
- •13. Физические среды передачи данных: классификация
- •14. Толстый коаксиальный кабель
- •15. Тонкий коаксиальный кабель
- •16. Витая пара: виды и категории
- •17.Оптоволоконный кабель: характеристики
- •18. Одномодовое, многомодовое оптоволокно
- •19. Преимущества и недостатки оптических систем связи
- •20. Беспроводная среда передачи
- •21. Диапазоны электромагнитного спектра
- •22. Радиорелейные линии связи
- •23. Спутниковые каналы передачи данных
- •24. Геостационарный спутник
- •25. Средне- и низкоорбитальные спутники
- •26. Инфракрасное излучение
- •27. Системы персонального радиовызова
- •28. Сотовые системы мобильной связи
- •29. Транкинговая радиосвязь
- •30. Методы доступа к среде передачи: классификация
- •31. Метод доступа к среде csma/cd. Этапы дотупа к среде
- •33. Метод доступа с маркером
- •34. Метод доступа по приоритету
- •35. Модель взаимодействия открытых систем osi
- •36. Понятия протокола и интерфейса
- •37. Уровни эталонной модели и их функции
- •38. Стеки протоколов
- •39. Сетевая технология: определение
- •Протоколы уровней mac и llc взаимно независимы - каждый протокол mac-уровня может применяться с любым типом протокола llc-уровня и наоборот.
- •47. Хронология Ethernet
- •48. Форматы кадров Ethernet.
- •55. Стек Ethernet.
- •61. Ieee 802.4 (Arcnet ): история, время появления, основные характеристики.
- •62. Сеть Token Ring: принципы работы и основные характеристики.
- •63. Fddi. Архитектура сети, метод доступа, стек протоколов.
- •64. Fddi. Кадр. Процедуры управления доступом к кольцу и инициализации работы кольца.
- •65. Отличия wan от lan.
- •68. Классификация глобальных сетей:
- •74) Глобальная сеть Интернет. История появления сети Интернет.
- •16 Мая, Минск /Корр. Белта/. Количество абонентов и пользователей сети Интернет в Беларуси достигло 6,8 млн.
- •76) Принципы Интернета
- •77) Виды услуг, предоставляемых в сети Интернет.
- •78) Www. История появления. Основные понятия.
- •79) Протоколы электронной почты
- •80) Стек протоколов tcp/ip
- •81) Адресация в сети Интернет.
- •82) Протокол tcp. Основные функции. Организация установления соединений
- •83) Протокол udp
- •84) Протокол ip. Основные функции. Формат заголовка. Версии протокола
- •85) Классы ip-адресов.
- •86) Особые ip-адреса
- •87) Подсети: назначение
- •88) Маска ip-адреса
- •90) Формат ip-пакета
- •91) Принципы маршрутизации
- •92) Протоколы arp, rarp: назначение
- •93) Протокол dhcp
- •95) Методы доступа к сети Интернет
- •96) Сетевые адаптеры
- •97) Передача кадра (этапы)
- •98) Прием кадра (этапы)
- •99) Классификация адаптеров
- •100) Повторитель (repeator)
- •101) Концентратор (hub)
- •102) Мост (bridge)
- •103) Отличия моста от повторителя:
- •104) Ограничения топологии сети, построенной на мостах
- •105) Коммутатор (switch, switching hub)
- •106) Основные задачи коммутаторов
- •107) Построение таблицы mac-адресов
- •108) Протокол покрывающего дерева (Spanning Tree Protocol)
- •109) Коммутатор или мост
- •110) Маршрутизатор: назначение, классификация
- •111) Функции маршрутизатора:
- •112) Маршрутизаторы против коммутаторов
- •113) Общая характеристика сетей атм. Основные компоненты. Трёхмерная модель протоколов сети атм.
- •114) Уровень адаптации атм, его функции.
- •115) Уровень атм и физический уровень в сетях атм. Функции.
- •116) Основные виды интерфейсов в сетях атм.
- •117) Виртуальные пути и виртуальные каналы в атм. Организация их установления.
- •118) Формат ячейки атм.
- •Сети пакетной коммутации X.25.
- •Сети Frame Relay.
- •Сети isdn
- •Виртуальные сети
- •Методика расчета конфигурации сети Ethernet.
- •Методика расчета конфигурации сети Fast Ethernet
- •Сигналы: характеристики и классификация
- •Причины ухудшения сигнала при передаче
- •Сравнение цифрового и аналогового сигнала
- •Модуляция при передаче аналоговых сигналов
- •Преобразование аналогового сигнала в цифровой
- •Теорема Найквиста-Котельникова
- •Импульсно-кодовая модуляция
- •Квантование
- •Методы кодирования
- •Потенциальный код nrz
- •Биполярное кодированиеAmi
- •Манчестерский код
- •Потенциальный код 2b1q
- •Потенциальный код 4b/5b
- •Методы мультиплексирования
- •Коммутация каналов на основе метода fdm
- •Коммутация каналов на основе метода wdm
- •Коммутация каналов на основе метода tdm
- •Режимы использования среды передачи: дуплекс, симплекс, полудуплекс.
- •Понятие икт
- •Обобщенная структура телекоммуникационной сети
- •Сеть доступа
- •Транспортная сеть
- •Коммутация: классификация.
- •Сетевой интеллект
- •Сетевое управление: уровни
- •Иерархия скоростей
- •Сети pdh
- •Ограничения технологии pdh
- •Сети sdh/Sonet
- •Скорости передачи иерархии sdh
Причины ухудшения сигнала при передаче
Любой сигнал при передаче ухудшается, причинами ухудшения сигнала являются ослабление, искажение, шумы.
Ослабление вызвано преодолением сопротивления среды, которое вызывает потерю энергии сигнала. Для восстановления нужен усилитель (для аналогового сигнала) или повторитель (для цифрового сигнала).
Искажение есть изменение формы сигнала. Причины в том, что каждая составляющая часть сигнала имеет свою скорость распространения, а разница в задержке приводит к появлению разности фаз.
Источники шума: тепловой шум, перекрёстные помехи, ограниченность частотного диапазона спектра импульса.
Причины ухудшения качества сигнала: искажение его при кодировании, ошибки при передаче, потеря пакетов, время задержки передачи пакетов и флуктуация этого времени , фильтрация сигнала в аналоговых сетевых компонентах. На качество связи изменений уровня сигнала в сети влияет наличие эхо-сигнала и круговой задержки (round-trip delay).
Сравнение цифрового и аналогового сигнала
Традиционное аналоговое представление сигналов основано на подобии (аналогичности) электрических сигналов (изменений тока и напряжения) представленным ими исходным сигналам (звуковому давлению, температуре, скорости и т.п.), а также подобии форм электрических сигналов в различных точках усилительного или передающего тракта. Форма электрической кривой, описывающей (также говорят - переносящей) исходный сигнал, максимально приближена к форме кривой этого сигнала.
Такое представление наиболее точно, однако малейшее искажение формы несущего электрического сигнала неизбежно повлечет за собой такое же искажение формы и сигнала переносимого. В терминах теории информации, количество информации в несущем сигнале в точности равно количеству информации в сигнале исходном, и электрическое представление не содержит избыточности, которая могла бы защитить переносимый сигнал от искажений при хранении, передаче и усилении.
Цифровое представление электрических сигналов призвано внести в них избыточность, предохраняющую от воздействия паразитных помех. Для этого на несущий электрический сигнал накладываются серьезные ограничения - его амплитуда может принимать только два предельных значения - 0 и 1. Вся зона возможных амплитуд в этом случае делится на три зоны: нижняя представляет нулевые значения, верхняя - единичные, а промежуточная является запрещенной - внутрь нее могут попадать только помехи. Таким образом, любая помеха, амплитуда которой меньше половины амплитуды несущего сигнала, не оказывает влияния на правильность передачи значений 0 и 1. Помехи с большей амплитудой также не оказывают влияния, если длительность импульса помехи ощутимо меньше длительности информационного импульса, а на входе приемника установлен фильтр импульсных помех.
Сформированный таким образом цифровой сигнал может переносить любую полезную информацию, которая закодирована в виде последовательности битов - нулей и единиц; частным случаем такой информации являются электрические и звуковые сигналы. Здесь количество информации в несущем цифровом сигнале значительно больше, нежели в кодированном исходном, так что несущий сигнал имеет определенную избыточность относительно исходного, и любые искажения формы кривой несущего сигнала, при которых еще сохраняется способность приемника правильно различать нули и единицы, не влияют на достоверность передаваемой этим сигналом информации. Однако в случае воздействия значительных помех форма сигнала может искажаться настолько, что точная передача переносимой информации становится невозможной - в ней появляются ошибки, которые при простом способе кодирования приемник не сможет не только исправить, но и обнаружить.
Для еще большего повышения стойкости цифрового сигнала к помехам и искажениям применяется цифровое избыточное кодирование двух типов: проверочные (EDC - Error Detection Code, обнаруживающий ошибку код) и корректирующие (ECC - Error Correction Code, исправляющий ошибку код) коды. Цифровое кодирование состоит в простом добавлении к исходной информации дополнительных битов и/или преобразовании исходной битовой цепочки в цепочку большей длины и другой структуры. EDC позволяет просто обнаружить факт ошибки - искажение или выпадение полезной либо появление ложной цифры, однако переносимая информация в этом случае также искажается; ECC позволяет сразу же исправлять обнаруженные ошибки, сохраняя переносимую информацию неизменной. Для удобства и надежности передаваемую информацию разбивают на блоки (кадры), каждый из которых снабжается собственным набором этих кодов.
Каждый вид EDC/ECC имеет свой предел способности обнаруживать и исправлять ошибки, за которым опять начинаются необнаруженные ошибки и искажения переносимой информации. Увеличение объема EDC/ECC относительно объема исходной информации в общем случае повышает обнаруживающую и корректирующую способность этих кодов.
В качестве EDC популярен циклический избыточный код CRC (Cyclic Redundancy Check), суть которого состоит в сложном перемешивании исходной информации в блоке и формированию коротких двоичных слов, разряды которых находятся в сильной перекрестной зависимости от каждого бита блока. Изменение даже одного бита в блоке вызывает значительное изменение вычисленного по нему CRC, и вероятность такого искажения битов, при котором CRC не изменится, исчезающе мала даже при коротких (единицы процентов от длины блока) словах CRC. В качестве ECC используются коды Хэмминга (Hamming) и Рида-Соломона (Reed-Solomon), которые также включают в себя и функции EDC.
Информационная избыточность несущего цифрового сигнала приводит к значительному (на порядок и более) расширению полосы частот, требуемой для его успешной передачи, по сравнению с передачей исходного сигнала в аналоговой форме. Кроме собственно информационной избыточности, к расширению полосы приводит необходимость сохранения достаточно крутых фронтов цифровых импульсов.
Кроме целей помехозащиты, информация в цифровом сигнале может быть подвергнута также линейному или канальному кодированию, задача которого - оптимизировать электрические параметры сигнала (полосу частот, постоянную составляющую, минимальное и максимальное количество нулевых/единичных импульсов в серии и т.п.) под характеристики реального канала передачи или записи сигнала.
Полученный несущий сигнал, в свою очередь, также является обычным электрическим сигналом, и к нему применимы любые операции с такими сигналами - передача по кабелю, усиление, фильтрование, модуляция, запись на магнитный, оптический или другой носитель и т.п. Единственным ограничением является сохранение информационного содержимого - так, чтобы при последующем анализе можно было однозначно выделить и декодировать переносимую информацию, а из нее - исходный сигнал.
Преимущества цифрового сигнала перед аналоговым:
1) Затухание и нарушение формы в цифровом случае не столь сильно как в аналоговом
2) При ретрансляции цифрового сигнала проще восстановить его изначальную форму, которая известна точно, в отличие от аналогового сигнала.
3) При ретрансляции аналогового сигнала ошибки накапливаются
Преимущества цифровой передачи перед аналоговой:
1) Цифровая передача более надёжна в силу вышесказанного
2) По цифровой сети можно передавать одновременно много данных с большей скоростью
3) Цифровая передача дешевле, т.к. проще восстанавливать сигнал
4) Цифровую сеть проще эксплуатировать