6. Обзор литературы.
6.1 Современные технологии электронно-вычислительных сетей.
6.1.1 Компьютер как средство общения.
За последнее десятилетие персональный компьютер прошел длинный путь развития от отдельно стоящего вычислительного устройства до информационного центра, интегрированного в глобальные компьютерные сети, и становится центром деловой активности. Компьютеры используются для отправки факсов и электронной почты, для доступа к базам данных и корпоративным сетям, и даже для проведения телеконференций между удаленными пользователями. Как результат резкого роста производительности - увеличение спроса на мощные компьютерные приложения. Поэтому многие компании работают над созданием аппаратных и программных решений, которые смогут объединить вычислительные и коммуникационные возможности компьютера. Стремление улучшить компьютерные средства связи является основной задачей в области развития технологий в 90- е годы. Такой подход характеризуется значительной технологической взаимозависимостью между компьютером и растущей пропускной способностью средств связи. Чем больше пропускная способность канала связи, тем более производительным должен быть компьютер для обработки данных, проходящих по этому каналу. И чем более мощный процессор - тем более производительный канал связи требуется для передачи данных.
6.1.2 Направления развития компьютерных коммуникаций.
Компьютерная индустрия претерпела существенные изменения с момента появления компьютера в 1981 году. Сегодня процессор более, чем в 300 раз превосходит по производительности первый процессор 8088. Дизайн компьютера также изменился, дополняя возможности микропроцессора новыми стандартными функциями. Например, многие сегодняшние компьютеры поставляются с быстрой шиной PCI, которая способствует быстрой работе мультимедиа-приложений благодаря быстрой скорости передачи данных между процессором, жестким диском и видео адаптером, что приводит к снижению времени ожидания при работе с графикой. В то же время, подход к использованию компьютера пользователями тоже изменился. Компьютер эволюционировал от заменителя пишущей машинки до сетевого информационного устройства с более, чем 10 миллионами новых компьютеров, добавляемых каждый год. Быстро развиваются средства связи, работающие в режиме on-line, с более, чем 31 миллионом пользователей электронной почты в США и 20 миллионами подписчиков сети Internet по данным на 1993 год. Значительное увеличение количества пользователей означает, соответственно, и рост количества сообщений, передаваемых по сетям; мощные возможности сегодняшних компьютеров приводят к увеличению объема и сложности передаваемых сообщений, которые содержат теперь самые разные типы данных. Однако такое увеличение объема информации приводит к перегрузке сети. Для удовлетворения растущих потребностей технология электронных коммуникаций постоянно совершенствуется.
6.1.3 Построение средств коммуникации.
Основные технологии, которые связывают сегодня компьютеры, - это аналоговые модемы, локальные вычислительные сети и цифровые сети ISDN (Integrated Services Digital Network). Среди других технологий, которые должны стать единой сетевой архитектурой будущего, выделяются: сети с асинхронным режимом передачи Asynchronous Transfer Mode (ATM) и кабели с широкой полосой пропускания.
6.1.4 Модемы.
Наиболее широко распространенным средством связи сегодня являются аналоговые телефонные линии. Поэтому очевидно, что модемы, связывающие ПК через телефонную линию, имеют наибольшее распространение среди коммуникационных технологий.
Модемы широко применяются для таких приложений, как передача факсов и доступ к информации в режиме on-line. Пропускная способность модемов увеличилась от начальных 300 baut (бит в секунду) до 14.4Kbps. Развитие технологии расширяет возможности модемов еще больше.
6.1.4.1 Модемы V.34
Модемы нового класса V.34 работают на скорости 28.8Kbps, что в два раза больше, чем скорость работы большинства существующих сегодня модемов. Для гарантии надежной передачи информации на этой скорости, модемы V.34 используют совершенную технологию установления соединения для работы на максимально возможной скорости. Когда два модема V.34 связываются друг с другом, они проверяют качество телефонной связи. Если по какой-либо причине линия не может поддерживать скорость работы 28.8Kbps с допустимым количеством ошибок, модемы снижают скорость соединения.
6.1.4.2 Модемы DSVD для одновременной передачи голоса и данных.
Модемная технология, применяемая в устройствах стандарта V.34, использует возможности DSVD. Intel вместе с другими производителями работает над созданием спецификации DSVD, которая позволит передавать и данные и голосовую информацию по единой телефонной линии. Когда обе соединяющиеся стороны работают по этому стандарту, становится возможным обсуждение содержимого факса в момент его передачи, документа в процессе его редактирования, или даже можно шутить во время интерактивной компьютерной игры - не используя вторую телефонную линию. Необходимо будет сделать один телефонный звонок, так как модемы с одновременной передачей голоса и данных разделяют телефонный канал на два виртуальных: один для передачи голоса, а второй - данных и графики.
Патентованные версии модемов, поддерживающих одновременную передачу голоса и данных, уже существуют. Однако пользователи должны иметь одинаковое оборудование с обеих сторон соединения. Спецификация DSVD направлена на устранение этого неудобства, поскольку все модемы, отвечающие этому стандарту, будут совместимы.
6.1.5 Локальные сети.
Наиболее широко распространенной технологией, применяемой сегодня, являются локальные вычислительные сети, которые связывают пользователей в пределах офиса или предприятия. Изначально сети применялись для разделения ресурсов, позволяя множеству систем печатать документы на одном принтере, например. Сегодня применение компьютерных сетей достигло такого уровня, что многие компании ведут на их основе всю деловую деятельность. Пользователи обмениваются файлами и совместно работают с приложениями с помощью сетей, а также работают с электронной почтой и распределенными базами данных.
Большинство установленных сегодня сетей основаны на стандарте Ethernet, обеспечивающем скорость передачи данных всего 10 мегабит в секунду. Этот показатель производительности не менялся с момента появления стандарта Ethernet в начале 1970-х годов - в то время, как производительность микропроцессора увеличилась более, чем в 300 раз. Поэтому сегодня многие пользователи испытывают неудобство от неадекватной производительности в 10 Mbps. Эти проблемы будут увеличиваться с ростом объемов данных, генерируемых растущим количеством сетевых пользователей, на более мощных компьютерах, при использовании новых приложений.
6.1.5.1 Fast Ethernet.
Даже хотя сетевые проблемы возникают достаточно часто, многие компании не спешат с принятием решения, связанного с переходом на полностью новую технологию с резким увеличением пропускной способности. Для решения этой проблемы Intel и более 40 других сетевых компаний сформировали в июле 1993 года альянс Fast Ethernet. Основной задачей этого союза является разработка открытой для всех спецификации и активное внедрение нового стандарта Fast Ethernet за счет выпуска широкого спектра совместимого оборудования.
Fast Ethernet - это перспектива модернизации для пользователей Ethernet, обеспечивающая скорость обмена данными в 100 Mbps, что в 10 раз быстрее возможностей сегодняшнего стандарта Ethernet. Fast Ethernet поддерживает протокол передачи Ethernet - "контроль несущей с разрешением коллизий" (CSMA/CD), который позволяет пользователю на короткий промежуток времени получить контроль над пропускной способностью всей сети. Если к сети одновременно обращаются несколько пользователей, метод CSMA/CD решает эту проблему, заставляя пользователей повторить запрос через случайный интервал времени. Оставляя неизменным протокол доступа к среде стандарта Ethernet. Fast Ethernet сохраняет средства, вложенные в оборудование, программное обеспечение и средства управления сетью.
6.1.5.2 Коммутируемый Ethernet.
Другим решением проблемы пропускной способности сетей является принятие технологии коммутируемого Ethernet - коммутируемых концентраторов вместо разделяемых, которые широко применяются сегодня. Разделяемый концентратор подобен шоссе с одной полосой для движения всех пользователей, что объясняет возникновение "дорожных пробок" при повышении нагрузки на сеть. Кроме того, все станции сети должны работать на одинаковой скорости (10 или 100 Мбит соответственно).
Коммутируемый концентратор выделяет каждому пользователю полную пропускную способность сети. Коммутируемая сеть в данном случае аналогична скоростному многорядному шоссе, где каждая машина имеет свою собственную полосу для движения. Коммутируемый концентратор может применяться для увеличения скорости передачи данных как в сетях Ethernet, так и Fast Ethernet.
В настоящее время коммутационную Ethernet-технологию можно условно разделить на две основных составляющих - на статическую и динамическую коммутацию.
6.1.5.2.1 Статическая Ethernet-коммутация.
Статическая Ethernet-коммутация преднозначена для упрощения процедур добавления новых и передвижения старых узлов (рабочие станции, персональные компьютеры, концентраторы и так далее), а также внесения различного рода изменений в конфигурацию сети. Все эти операции приобретают все большую степень автоматизации и выполняются с помощью соответствующего программного обеспечения.
Статическая коммутация выполняется сетевым администратором на его рабочей станции. Каждый раз, когда сетевому администратору требуется каким- либо образом переконфигурировать вверенную ему сеть (добавить новые узлы, перенести рабочие станции из одного сегмента в другой и так далее), он обращается к услугам программы сетевого контроля и управления. Причем, чтобы осуществить необходимые изменения в сети, кроме этой операции от него больше ничего не требуется. Пользователь либо устройство, таким образом, могут быть перенесены из одного сетевого сегмента на другой и будут оставаться там до тех пор, пока у руководства компании или сетевого менеджера не возникнут новые идеи по использованию сетевых ресурсов. Чем чаще такие мысли возникают у людей, эксплуатирующих сеть, тем выгоднее становится использование технологии статической коммутации.
Статическая коммутация подразделяется на два класса: статическая коммутация порта и статическая модульная коммутация.
6.1.5.2.2 Динамическая Ethernet-коммутация.
В отличие от описанной технологии статической коммутации динамическая Ethernet-коммутация приводит к автоматическому увеличению пропускной способности сети. Идея динамической коммутации абсолютно проста - она аналогична идее, заложенной в АТС, где одновременно происходит динамическое соединение многих пар абонентов, которые общаются между собой, не подозревая о существовании других таких же "собеседников". Конечно, телефонная служба здесь рассматривается в идеале, без учета ужасного состояния нашей телефонной сети, когда, к примеру, к двум беседующим вдруг неожиданно может подключиться еще пара абонентов. Это может являться прекрасным примером телеконференции.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
