Модемы и сетевые адаптеры реферат

Обновлено: 02.07.2024

В последнее время модемы становятся неотъемлемой частью компьютера. Установив модем на свой компьютер, вы фактически открываете для себя новый мир. Ваш компьютер превращается из обособленного компьютера в звено глобальной сети.

Вложенные файлы: 1 файл

Назначение и виды модемов.doc

Назначение и виды модемов

Что такое модем? Модем (Modem) - устройство для преобразования цифровой информации сигнала в аналоговый для передачи по

аналоговым линиям связи, и обратного преобразования принятого аналогового сигнала снова в цифровой. Для чего же это нужно. Так как компьютеры могут обмениваться только цифровыми сигналами, а каналы связи таковы, что наилучшим образом в них проходят аналоговые сигналы, для этого и нужен мостик, преобразующий сигнал - модем. Но модем имеет еще не мало и других функций, основные из них это коррекция ошибок и сжатие данных. Первый режим обеспечивает дополнительные сигналы, посредством которых модемы осуществляют проверку данных на двух концах линии и отбрасывают немаркированную информацию, а второй сжимает информацию для более быстрой и четкой ее передачи, а затем восстанавливает ее на получающем модеме. Оба эти режима заметно увеличивают скорость и чистоту передачи информации, особенно в российских телефонных линиях.

Основные характеристики модемов

Модемы различаются по многим характеристикам: исполнению, поддерживаемым протоколам передачи данных, протоколам коррекции ошибок, возможности голосовой, факсимильной передачи данных.

1). По исполнению (внешний вид, размещение модема по отношению к компьютеру) модемы бывают:

внутренние - вставляются в компьютер как плата расширения;

настольные (внешние) имеют отдельный корпус и размещается рядом с компьютером, соединяясь кабелем с портом компьютера;

модем в виде карточки миниатюрен и подсоединяется к портативному компьютеру через специальный разъем;

портативный модем схож с настольным модемом, но имеет уменьшенные размеры и автономное питание;

стоечные модемы вставляются в специальную модемную стойку, повышающую удобство эксплуатации, когда число модемов переваливает за десяток.

2). Модемы различаются также по типам:

асинхронный модем может выполнять только передачу по аналоговой телефонной сети и работает только с асинхронными коммуникационными портами терминальных устройств (в чистом виде в настоящее время не используется);

факс модем - это классический модем с добавленной факс возможностью, что позволяет обмениваться факсами с факс аппаратами и другими факс модемами;

модем с подстраховкой выделенной линии коммутируемой - эти модемы используются, когда требуется надежность связи. У них имеется два независимых входа для линии (Один соединяется с выделенной линией, а второй - с коммутируемой);

SVD модем (Simultaneous Voice and Data - одновременно голос и данные) позволяют одновременно ( а, не чередуя) с передачей данных вести разговор с помощью телефонной трубки, подключенной к модему;

синхронный модем - поддержки синхронный и асинхронный режима передачи;

четырехпроводный модем - эти модемы работают по двум выделенным линиям (одна используется только для передачи, вторая только для приема) в дуплексном режиме. Это используется для уменьшения влияния эха;

сотовый модем - используются для мобильной радиотелефонии, к которой относится и сотовая связь;

ISDN модем - объединяют в своем корпусе обычный модем и ISDN адаптер;

радио модем использует эфир как среду передачи вместо телефонных проводов;

сетевой модем - это модемы со встроенным сетевым адаптером локальной сети для совместного использования в локальной сети;

кабельный модем - эти модемы позволяют использовать для передачи каналы кабельного телевидения. При этом Скорость может достигать 10 Мбит\с.(1).

3)По принципу работы:

аппаратные — все операции преобразования сигнала, поддержка физических протоколов обмена, производятся встроенным в модем вычислителем (например с использованием DSP , контроллер а ). Так же в аппаратном модеме присутствует ПЗУ , в котором записана микропрограмма , управляющая модемом.
программные ( софт-модемы , Host based soft-modem) — все операции по кодированию сигнала, проверки на ошибки и управление протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера. В модеме находятся только входные аналоговые цепи и преобразователи ( ЦАП и АЦП ), также контроллер интерфейса (например USB).
Полу программные (Controller based soft-modem) — модемы, в которых часть функций модема выполняет компьютер, к которому подключён модем.

4)По виду соединения:

Модемы для коммутируемых телефонных линий — наиболее распространённый тип модемов, использующие коммутируемый удалённый доступ
ISDN — модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий
DSL — используются для организации выделенных (некоммутируемых) линий используя обычную телефонную сеть. Отличаются от коммутируемых модемов тем, что используют другой частотный диапазон , а также тем, что по телефонным линиям сигнал передается только до АТС . Обычно позволяют одновременно с обменом данными осуществлять использование телефонной линии в обычном порядке.
Кабельные — используются для обмена данными по специализированным кабелям — к примеру, через кабель коллективного телевидения по протоколу DOCSIS .
Радио — работают в радиодиапазоне, используют собственные наборы частот и протоколы.
Сотовые — работают по протоколам сотовой связи — GPRS, EDGE, и т. п. Часто имеют исполнения в виде USB-брелка. В качестве таких модемов также часто используют терминалы мобильной связи .
Спутниковые — используются для организации спутникового интернета . Принимают и обрабатывают сигнал полученный со спутника.
PLC — используют технологию передачи данных по проводам бытовой электрической сети.

Наиболее распространены в настоящее время:

внутренний программный модем
внешний аппаратный модем
встроенные в ноутбуки модемы.

4). Модемы также характеризуются скоростью передачи данных. Она измеряется в bps (бит в секунду) и устанавливается фирмой- производителем в 2400, 9600, 14400, 16800, 19200, 28800, 33600, 56000 bps.(2).

5). Hayes - совместимые модемы - асинхронные модемы, поддерживающие наборы регистров и команд модема, стали в настоящее время стандартом де-факто. Данный стандарт основан на поддержании стандартных АТ - команд.(1).

6). Некоторые дополнительные характеристики и возможности модема, полезные для отечественных телефонных линий: наличие сертификата Министерства связи; Автоматическое определение номера звонящего (только на аналоговых АТС), защита от бросков напряжения в телефонной линии ( в модемах компании Inpro до 300 вольт); возможность измерения параметров связи (уровни входного и выходного сигналов, среднее число повторов, отношение сигнал/шум и др.); гибкая адаптация к линии для протоколов V.34,V.90; регулировка параметров импульсного набора номера, регулировка уровня выходного сигнала и т.п.

Одной из характеристик модема является его адаптивность к российским телефонным сетям, с низким качеством связи.

Наиболее распространенные модемы фирм U.S.Robotics, IDS Inpro Development Corporation (Inpro), ZyXEL, Motorola ISG.

U.S.Robotics - недорогие и качественные модемы. Inpro - специализируется на производстве модемов для плохих линий и не стандартных АТС. ZyXEL всегда славились элегантным дизайном и новаторскими решениями, в числе первых в них были внедрены голосовые функции, есть адаптивные версии. Motorola ISG - выпускает наиболее совершенные, быстродействующие и надежные модемы.

Так примеры некоторых внешних :

Acrop 56000 Voice Faxmodem. Модем поддерживает протокол V.90. Из названия видно, что это факс-модем, голосовой. Имеет гнездо для подключения телефона, так что не придется устанавливать дополнительную розетку. Установка и настройка не вызывает проблем, так как поддерживается технология Plug-and-Play. Использует микропроцессорный набор Rockwell, что позволит подобрать оптимальную прошивку. Что касается скорости. Скорость 56Кбит/с достижима на редких российских сетях. Реальная скорость, полученная при тестировании данного модема 3,3-3,6 Кбайт/с, что считается довольно приличным результатом для российских сетей.

3Com U.S. Robotics 56K Message Modem. Модем поддерживает протокол V.90. В нем нет ни каких дополнительных функций –только самое необходимое для нормальной работы. На панели оставлено лишь четыре основных индикатора: определение несущей, отправка данных, прием данных и подача питания. Отсутствует второй телефонный разъем для подключения телефонного аппарата, не предусмотрено ни каких голосовых функций и даже регулятора звука. В комплект поставки входит дискета с информационным файлом для Windows, телефонный провод и длинный коммуникационный шнур. Модем полностью подготовлен для российского рынка: имеется русское руководство по эксплуатации и русский текст на коробке.

В современных сетях используются различные сетевые устройства. Каждое сетевое устройство выполняет специфические функции. Далее я рассматриваю основные виды устройств и их функции. В статье много иллюстраций (картинки кликабельны).

Сетевые устройства

Устройства, подключенные к какому-либо сегменту сети, называют сетевыми устройствами. Их принято подразделять на 2 группы:

Устройства пользователя. В эту группу входят компьютеры, принтеры, сканеры и другие устройства, которые выполняют функции, необходимые непосредственно пользователю сети;
Сетевые устройства. Эти устройства позволяют осуществлять связь с другими сетевыми устройствами или устройствами конечного пользователя. В сети они выполняют специфические функции.

Ниже более подробно описаны типы устройств и их функции.

Типы сетевых устройств

Сетевые карты

Устройства, которые связывают конечного пользователя с сетью, называются такжеоконечными узлами или станциями (host). Примером таких устройств является обычный персональный компьютер или рабочая станция (мощный компьютер, выполняющий определенные функции, требующие большой вычислительной мощности. Например, обработка видео, моделирование физических процессов и т.д.). Для работы в сети каждый хост оснащен платой сетевого интерфейса (Network Interface Card — NIC), также называемой сетевым адаптером. Как правило, такие устройства могут функционировать и без компьютерной сети.

Сетевой адаптер представляет собой печатную плату, которая вставляется в слот на материнской плате компьютера, или внешнее устройство. Каждый адаптер NIC имеет уникальный код, называемый MAC-адресом. Этот адрес используется для организации работы этих устройств в сети. Сетевые устройства обеспечивают транспортировку данных, которые необходимо передавать между устройствами конечного пользователя. Они удлиняют и объединяют кабельные соединения, преобразуют данные из одного формата в другой и управляют передачей данных. Примерами устройств, выполняющих перечисленные функции, являются повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы и маршрутизаторы.

Сетевой адаптер (NIC)

Повторители

Повторители (repeater) представляют собой сетевые устройства, функционирующие на первом (физическом) уровне эталонной модели OSI. Для того чтобы понять работу повторителя, необходимо знать, что по мере того, как данные покидают устройство отправителя и выходят в сеть, они преобразуются в электрические или световые импульсы, которые после этого передаются по сетевой передающей среде. Такие импульсы называются сигналами (signals). Когда сигналы покидают передающую станцию, они являются четкими и легко распознаваемыми. Однако чем больше длина кабеля, тем более слабым и менее различимым становится сигнал по мере прохождения по сетевой передающей среде. Целью использования повторителя является регенерация и ресинхронизация сетевых сигналов на битовом уровне, что позволяет передавать их по среде на большее расстояние. Термин повторитель (repeater) первоначально означал отдельный порт ‘‘на входе’’ некоторого устройства и отдельный порт на его ‘‘выходе’’. В настоящее время используются также повторители с несколькими портами. В эталонной модели OSI повторители классифицируются как устройства первого уровня, поскольку они функционируют только на битовом уровне и не просматривают другую содержащуюся в пакете информацию.

Концентраторы

Концентраторы и повторители имеют похожие характеристики, поэтому концентраторы часто называют многопортовыми повторителями (multiport repeater). Разница между повторителем и концентратором состоит лишь в количестве кабелей, подсоединенных к устройству. В то время как повторитель имеет только два порта, концентратор обычно имеет от 4 до 20 и более портов.

Концентратор Cisco Fasthub 108T

Свойства концентраторов

Ниже приведены наиболее важные свойства устройств данного типа:

концентраторы усиливают сигналы;
концентраторы распространяют сигналы по сети;
концентраторам не требуется фильтрация;
концентраторам не требуется определение маршрутов и коммутации пакетов;
концентраторы используются как точки объединения трафика в сети.

Функции концентраторов

Мосты

Мост (bridge) представляет собой устройство второго уровня, предназначенное для создания двух или более сегментов локальной сети LAN, каждый из которых является отдельным коллизионным доменом. Иными словами, мосты предназначены для более рационального использования полосы пропускания. Целью моста является фильтрация потоков данных в LAN-сети с тем, чтобы локализовать внутрисегментную передачу данных и вместе с тем сохранить возможность связи с другими
частями (сегментами) LAN-сети для перенаправления туда потоков данных. Каждое сетевое устройство имеет связанный с NIC-картой уникальный MAC-адрес. Мост
собирает информацию о том, на какой его стороне (порте) находится конкретный MAC-адрес, и принимает решение о пересылке данных на основании соответствующего списка MAC-адресов. Мосты осуществляют фильтрацию потоков данных на основе только MAC-адресов узлов. По этой причине они могут быстро пересылать данные любых протоколов сетевого уровня. На решение о пересылке не влияет тип используемого протокола сетевого уровня, вследствие этого мосты принимают решение только о том, пересылать или не пересылать фрейм, и это решение основывается лишь на MAC-адресе получателя. Ниже приведены наиболее важные свойства мостов.

Свойства мостов

Функции мостов

Отличительными функциями моста являются фильтрация фреймов на втором уровне и используемый при этом способ обработки трафика. Для фильтрации или выборочной доставки данных мост создает таблицу всех MAC-адресов, расположенных в данном сетевом сегменте и в других известных ему сетях, и преобразует их в соответствующие номера портов. Этот процесс подробно описан ниже.

Этап 1.	Если устройство пересылает фрейм данных впервые, мост ищет в нем MAC-адрес устройства отправителя и записывает его в свою таблицу адресов.
Этап 2.	Когда данные проходят по сетевой среде и поступают на порт моста, он сравнивает содержащийся в них MAC-адрес пункта назначения с MAC-адресами, находящимися в его адресных таблицах.
Этап 3.	Если мост обнаруживает, что MAC-адрес получателя принадлежит тому же сетевому сегменту, в котором находится отправитель, то он не пересылает эти данные в другие сегменты сети. Этот процесс называется фильтрацией (filtering). За счет такой фильтрации мосты могут значительно уменьшить объем передаваемых между сегментами данных, поскольку при этом исключается ненужная пересылка трафика.
Этап 4.	Если мост определяет, что MAC-адрес получателя находится в сегменте, отличном от сегмента отправителя, он направляет данные только в соответствующий сегмент.
Этап 5.	Если MAC-адрес получателя мосту неизвестен, он рассылает данные во все порты, за исключением того, из которого эти данные были получены. Такой процесс называется лавинной рассылкой (flooding). Лавинная рассылка фреймов также используется в коммутаторах.
Этап 6.	Мост строит свою таблицу адресов (зачастую ее называют мостовой таблицей или таблицей коммутации), изучая MAC-адреса отправителей во фреймах. Если MAC-адрес отправителя блока данных, фрейма, отсутствует в таблице моста, то он вместе с номером интерфейса заносится в адресную таблицу. В коммутаторах, если рассматривать (в самом простейшем приближении) коммутатор как многопортовый мост, когда устройство обнаруживает, что MAC-адрес отправителя, который ему известен и вместе с номером порта занесен в адресную таблицу устройства, появляется на другом порту коммутатора, то он обновляет свою таблицу коммутации. Коммутатор предполагает, что сетевое устройство было физически перемещено из одного сегмента сети в другой.

Коммутаторы

Коммутаторы используют те же концепции и этапы работы, которые характерны для мостов. В самом простом случае коммутатор можно назвать многопортовым мостом, но в некоторых случаях такое упрощение неправомерно.

Поскольку коммутация осуществляется на аппаратном уровне, это происходит значительно быстрее, чем аналогичная функция, выполняемая мостом с помощью программного обеспечения (Следует обратить внимание, что мост считается устройством с программной, коммутатор . с аппаратной коммутацией.). Каждый порт коммутатора можно рассматривать как отдельный микромост. При этом каждый порт коммутатора предоставляет каждой рабочей станции всю полосу пропускания передающей среды. Такой процесс называется микросегментацией.

Микросегментация (microsegmentation) позволяет создавать частные, или выделенные сегменты, в которых имеется только одна рабочая станция. Каждая такая станция получает мгновенный доступ ко всей полосе пропускания, и ей не приходится конкурировать с другими станциями за право доступа к передающей среде. В дуплексных коммутаторах не происходит коллизий, поскольку к каждому порту коммутатора подсоединено только одно устройство.

Однако, как и мост, коммутатор пересылает широковещательные пакеты всем сегментам сети. Поэтому в сети, использующей коммутаторы, все сегменты должны рассматриваться как один широковещательный домен.

Некоторые коммутаторы, главным образом самые современные устройства и коммутаторы уровня предприятия, способны выполнять операции на нескольких уровнях. Например, устройства серий Cisco 6500 и 8500 выполняют некоторые функции третьего уровня.

Коммутаторы Cisco серии Catalyst 6500

Маршрутизаторы

Маршрутизатор Cisco 1841

Функции маршрутизаторов

Задачей маршрутизатора является инспектирование входящих пакетов (а именно, данных третьего уровня), выбор для них наилучшего пути по сети и их коммутация на соответствующий выходной порт. В крупных сетях маршрутизаторы являются главными устройствами, регулирующими перемещение по сети потоков данных. В принципе маршрутизаторы позволяют обмениваться информацией любым типам компьютеров.

Брандмауэры

Термин брандмауэр (firewall) используется либо по отношению к программному обеспечению, работающему на маршрутизаторе или сервере, либо к отдельному аппаратному компоненту сети.

Брандмауэр защищает ресурсы частной сети от несанкционированного доступа пользователей из других сетей. Работая в тесной связи с программным обеспечением маршрутизатора, брандмауэр исследует каждый сетевой пакет, чтобы определить, следует ли направлять его получателю. Использование брандмауэра можно сравнить с работой сотрудника, который
отвечает за то, чтобы только разрешенные данные поступали в сеть и выходили из нее.

Аппаратный брандмауэр Cisco PIX серии 535

Голосовые устройства, DSL-устройства, кабельные модемы и оптические устройства

Возникший в последнее время спрос на интеграцию голосовых и обычных данных и быструю передачу данных от конечных пользователей в сетевую магистраль привел к появлению следующих новых сетевых устройств:

Беспроводные сетевые адаптеры

Каждому пользователю беспроводной сети требуется беспроводной сетевой адаптер NIC, называемый также адаптером клиента. Эти адаптеры доступны в виде плат PCMCIA или карт
стандарта шины PCI и обеспечивают беспроводные соединения как для компактных переносных компьютеров, так и для настольных рабочих станций. Переносные или компактные компьютеры PC с беспроводными адаптерами NIC могут свободно перемещаться в территориальной сети, поддерживая при этом непрерывную связь с сетью. Беспроводные адаптеры
для шин PCI (Peripheral Component Interconnect — 32-разрядная системная шина для подключения периферийных устройств) и ISA (Industry-Standard Architecture — структура, соответствующая промышленному стандарту) для настольных рабочих станций позволяют добавлять к локальной сети LAN конечные станции легко, быстро и без особых материальных
затрат. При этом не требуется прокладки дополнительных кабелей. Все адаптеры имеют антенну: карты PCMCIA обычно выпускаются со встроенной антенной, а PCI-карты комплектуются внешней антенной. Эти антенны обеспечивают зону приема, необходимую для передачи и приема данных.

Беспроводной сетевой адаптер

Точки беспроводного доступа

Точка доступа (Access Point — AP), называемая также базовой станцией, представляет собой беспроводной приемопередатчик локальной сети LAN, который выполняет функции концентратора, т.е. центральной точки отдельной беспроводной сети, или функции моста — точки соединения проводной и беспроводной сетей. Использование нескольких точек AP позволяет обеспечить выполнение функций роуминга (roaming), что предоставляет пользователям беспроводного доступа свободный доступ в пределах некоторой области, поддерживая при этом непрерывную связь с сетью.

Точка беспроводного доступа Cisco AP 541N

Беспроводные мосты

Беспроводной мост обеспечивает высокоскоростные беспроводные соединения большой дальности в пределах видимости5 (до 25 миль) между сетями Ethernet.
В беспроводных сетях Cisco любая точка доступа может быть использована в качестве повторителя (точки расширения).

Беспроводной мост Cisco WET200-G5 с интегрированным 5-ти портовым коммутатором

Выводы

Сегодня сложно найти устройства выполняющие только одну функцию. Все чаще производители интегрируют в одно устройство несколько функций, которые раньше выполнялись отдельными устройствами в сети. Поэтому деление на типы устройств становится условным. Нужно только ясно отличать функции этих составных устройств и область их применения. Ярким примером такой интеграции, являются маршрутизаторы со встроенными DCHP-серверами и т.д.

МОДЕМ — функциональное устройство, обеспечивающее модуляцию и демодуляцию сигналов; устройство преобразующее цифровые сигналы в аналоговую форму и обратно для передачи их по линиям связи аналогового типа.(выписка из толкового словаря по информатики).

2. Индикаторы внешнего модема.

a) стандартные индикаторы.

b) менее распространенные индикаторы состояния.

c) индикатор коррекции ошибок и факсимильного режима.

d) другие специализированные индикаторы.

3. Модемные стандарты.

Нужна помощь в написании доклада?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

a) фирмы установившие эти стандарты.

b) таблица стандартных параметров модемов.

c) таблица скорости модемов в зависимости от их применения.

d) таблица практически полученных показателей скорости модема и цены (за минуту) при телеконференции в сети CompuServe.

4. Модемные совместимости.

5. Модем как факсимильный аппарат

Нужна помощь в написании доклада?

Начать рассмотрение модемов я хочу прежде всего с объяснения их внешних индикаторов.(я рассмотрю только индикаторы внешних модемов так как внутренние обычно ими не обладают).

SYn

Syn

ARQ/FAX

HS (Высокая скорость )

Назначение. Этот индикатор работает постоянно при установлении вами связи на самой большой скорости, доступной вашему модему. В некоторых модемах индикатор работает в пульсирующем режиме.

Режим работы. Большая часть индикаторов HS остаётся в рабочем состоянии со времени установления связи на высокой скорости до последующего сеанса.(хотя для точного определения своего модема лучше обратится к руководству пользователя)

AA (Автоответ / ответ на вызов)

Назначение. Работа этого индикатора говорит о готовности модема ответить на поступивший вызов.

Нужна помощь в написании доклада?

Режим работы. Включается непосредственно перед тем, как модем отвечает на вызов. В некоторых моделях на время связи с другим абонентом этот индикатор отключается; другие модемы оставляют индикатор включённым на протяжении всего сеанса связи.

CD (Обнаружена несущая)

Назначение. Работа этого индикатора говорит о том, что ваш модем вышел в режим связи с удалённым модемом. Модем читает сигналы несущий другого модема, и два модема начинают сеанс связи между собой.

OH (Инициация телефонного вызова)

Назначение. Включение этого индикатора говорит о том, что модем вышел в телефонную линию и готов осуществлять набор номера с целью установления связи с другим модемом. Примерно так же, как это происходит при снятии трубки телефонного аппарата.

RD (Приём данных)

Нужна помощь в написании доклада?

Назначение. Этот индикатор срабатывает при получении модемом каждого бита данных.

Режим работы. Включается в диалоговом режиме при пересылке удалённым компьютером своего меню и другой информации, а также, когда вы задействуете свой модем для приёма и загрузки файла. Если процесс загрузки файла превышает установленное время, индикатор подскажет вам об этом.

SD (Пересылка данных)

Назначение. Этот индикатор срабатывает при пересылке каждого бита данных.

Режим работы. Во время сеанса с другим модемом, при передаче информации на другой компьютер. Во время передачи индикатор помигивает или постоянно включён.

TR (Готовность данных терминала)

Назначение. Индикатор загорается при включенном модеме и его работе с программным обеспечением и компьютером. Компьютер по последовательному кабелю посылает на модем сигнала DTR.

Режим работы. Индикатор активен при загрузке программного обеспечения модема, включенном питании и при бесперебойной работе устройства.

MR (Модем готов к работе)

Назначение. Индикатор срабатывает при включении модем и при подключении его к сети.

Нужна помощь в написании доклада?

Режим работы. При включении модема. А так же при самотестировании.

Менее распространенные индикаторы состояния модема

Назначение. Этот индикатор работает при пересылке компьютером сигнала RTS на модем ( в зависимости от конфигурации АТ- команды).

Режим работы. Включается во время сеанса связи, когда компьютер запрашивает модем о начале пересылки данных.

CS ( Пересылка информации)

Назначение. Срабатывает при повторной пересылке данных, в зависимости от конфигурации АТ-команды.

Режим работы. Во вовремя связи , когда модем сообщает компьютеру , что можно начинать пересылку данных.

SYN ( Синхронный режим )

Нужна помощь в написании доклада?

Назначение. Модем работает в синхронном режиме. Это довольно редкий режим работы персонального компьютера, используемый большими машинами и специальными устройствами ( как , например, автоответчики).

Режим работы. Во время сеанса связи в синхронном режиме.

Индикатор режима коррекции ошибок (ARQ) и факсимильного режима (Fax)

Назначение. Работа этого комбинированного индикатора говорит о том, что обнаружен сигнал коррекции ошибок на другом конце связи и модем работает в этом режиме. Индикатор также обозначает, что модем функционирует в факсимильном режиме.

Режим работы. Во время сеанса связи в режиме коррекции ошибок при соответствующей конфигурации АТ-команды.

LB ( Низкое напряжение аккумулятора модема)

Назначение. Указывает на низкое напряжение портативного аккумулятора модема.

Нужна помощь в написании доклада?

Режим работы. При разрядке батареи аккумулятора.

Другие специализированные индикаторы

Такие индикаторы можно встретить лишь на некоторых моделях модемов.

TXD ( Передача данных)

Индикатор передач данных модемом через последовательный порт компьютера.

RXD (Прием данных)

Индикатор приема данных на последовательный порт компьютера.

Нужна помощь в написании доклада?

EC ( Управление ошибкой )

Индикатор функционирует при работе в режиме коррекции ошибок или сжатия данных.

SQ ( Качество сигнала)

Индикатор качественного сеанса связи; мигает при посредственном соединении.

Индикатор выполнения модемом самотестирования.

Модемные стандарты

Теперь я хочу рассмотреть стандарты модемов, но перед этим я хочу сказать какие фирмы эти стандарты установили и устанавливают:

Нужна помощь в написании доклада?

1. Первые стандарты в области телефонной связи, электроники и вычислительной технике были установлены комитетом фирмы AT&T.

2. Фирма Microcom Networking Protocol (её стандарт известен под названием MNP).

3. CCITT (Comite Consultatif International de Telegraphique et Telephonique) — Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии, уполномоченный принимать протоколы в международном масштабе.

4. Стандарты Class 1, Class 2, и Class 2.0, разработаны ассоциацией промышленных средств телекоммуникаций (Telecommunications Industry Association, TIA).

5. Стандарт CAS, создан совместными усилиями корпорации Intel Digital Communications Associates.

В таблице приведены наиболее стандартные параметры модемов

Название стандарта	Характеристика
Bell 103	Скорость 300 bps (бит/сек)
Bell 212	1200 bps
V.21	300 bps
V.22	1200 bps
V.22bis	2400 bps
V.32	9600 bps
V.32bis	14 000 bps
V.32 turbo	19 200 bps расширение от V.32bis до V.Fast
HST	Оптимальный стандарт для взаимодействия с высокоскоростными модемами фирмы US Robotics
V.Fast	Скорость до 28 800 bps
MNP 1,2,3	Корректирует ошибки телефонной линии во время сеанса связи
MNP 4	Коррекция ошибок , адаптирующая пакеты данных к условиям телефонной линии
LAPM	Коррекция ошибок
V.42	Коррекция ошибок , взаимодействует с MNP 2-3 и LAPM
ARQ	Коррекция ошибок , взаимодействует с некоторыми типами модемов
MNP 5, MNP 7
V.42bis	Сжимает данные до соотношения 4:1
Group I	Самый первый стандарт для факсимильных аппаратов (FAX стандарт)
Group II	Более быстрый, чем Group I
Group III	Совместимый с Group II; поддерживает скорость 2400 bps (и выше) при работе факсимильных аппаратов и факсмодемов; обеспечивает наилучшее качество печати (разрешающую способность)
Group IV	Стандарт для факсимильных аппаратов включающий Group III: поддерживает скорость и 19 200 bps сжатие данных
Class 1	Стандарт для факс модемов; поддерживается большинством программ
Class 2	Скоростной стандарт, при котором факсимильные аппараты выполняют основную работу компьютера; поддерживается также программным обеспечением для факсимильных аппаратов
Class 2.0	Скоростной стандарт, предусматривающий пересылку и приём факс-модемами файлов данных
Cas	Стандарт фирмы Intel Corporation для факс-модемов, устанавливающий режим совместной работы компьютера и факс-модема для пересылки и приёма данных, поддерживается большинством программ для факсимильных аппаратов
SendFax	Стандарт поддерживающий только пересылку факсимильных копий
V.17	Согласно Group III скорость пересылки факсимиле до 14 400 bps для факс-модемов и 9600 bps для факсимильных аппаратов

Ещё к представленным выше стандартам я хочу добавить наглядную таблицу стандартизации скорости модемов в зависимости от их применения.

Скорость модема	С какой целью он может использоваться
300 bps	Для работы с местной BBS.(хотя не все диалоговые сервисные службы сейчас позволяют пользоваться ими так как они очень долго занимают телефонную линию, и вообще это очень устаревшая скорость передачи информации)
1200 bps	Для местной BBS.
2400 bps	Это самая низкая скорость продаваемых сегодня модемов может удовлетворять, если не осуществляется передача больших объемов информации(особенно на дальние расстояния)
9600 bps	Самый широко применяемый сейчас стандарт. Модемы с такой скоростью (и выше) выполняют коррекцию ошибок и сжатие данных. Некоторые диалоговые сервисные службы приближаются к такому значению скорости, за исключением Internet. Многие BBS работают именно с этими параметрами скорости.
14 400 bps	Цены на эти модемы сейчас значительно упали (правда нужно убедиться что на коробке написан стандарт V.32bis, т. К. Многие фирмы рекламируют высокую скорость , которая достигается только при установлении связи с такой же моделью модема).
16 800 bps	Такая скорость достигается только при установлении связи с модемом такой же модели. Многие BBS предлагают своим абонентам широкий выбор высокоскоростных модемов для установления связи.
19 200 bps	То же, что и 16.8Kbps-модемы
28 800 bps	Многие фирмы рекламируют свои модемы, с высокоскоростным стандартом V.Fast, однако пользователи задают вопрос: для успешной работы на такой скорости, даже с коррекцией ошибок и сжатием данных, необходимы идеальные телефонные линии — что практически нереально — и такой же модем на другом конце связи — что также проблематично.

Теперь мне показалось интересным представить таблицу, которая представляет практически полученные показатели скорости модема и цены (за минуту) при телеконференции в сети CompuServe.

Часто, у тех, кто начинает знакомиться с сетевыми технологиями, возникает вопрос: почему на одних сайтах написано про роутер, а на другом, немного отличается и уже шлюз, а на третьем получается, что шлюз это программа? Как разобраться во всех этих терминах и где найти правду, что есть что?

На этот вопрос Я дам Вам подробный ответ. После прочтения статьи, Вы будете знать, что есть что, а также какие отличия между ними.

Сетевая карта

Вы можете встретить такие имена: NIC, Network Interface Card, Сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, сетевая карта – это всё одно и тоже.

Сетевая карта нужна вашему компьютеру для взаимодействия (обмена данными) с другими сетевыми устройствами.

По способу реализации сетевой карты в Ваш компьютер можно разделить их на 3 типа: встроенные, внутренние и внешние.

Встроенная карта – это когда часть сетевой плата встроена в материнскую плату, т.е. в материнскую плату встроен разъем для подключения кабеля и чип для обработки информации (дополнительные функции, которые должны обрабатываться на сетевой плате обрабатываются центральным процессором с помощью специального драйвера). Сейчас все ноутбуки имеют такую реализацию, да и для нормальной платы нет места внутри корпуса. Домашние компьютеры в настоящее время не лишены решения встроенной сетевой карты. Производители материнских плат позаботились о том, чтобы при покупке у Вас сразу была и сетевая карта, и звуковая карта, и видео карта, и еще какая-нибудь карта (прогресс не стоит на месте).

Внутренняя – это когда сетевая карта устанавливается внутрь компьютера (системного блока). Это значит, что имеется отдельная сетевая карта, с сетевым разъёмом, вставленная через специальный разъем (PCI, PCI-E, ISA) в материнскую плату. Она может быть вытащена из одного компьютера и вставлена в другой.

Внешняя – сейчас такую реализацию можно встретить когда подключают планшет или коммуникатор через сетевой интерфейс к локальной сети, также на ноутбуках без сетевого разъёма или с устаревшим (или не работающим) сетевым разъёмом. Чаще всего это сетевая карта в пластиковом корпусе с USB кабелем для подключения к компьютеру.

Отличие модема от адаптера

Часто можно встретить такое название сетевого устройства как модем. В одном магазине мы видим Wi-Fi-модем, а в другом Wi-Fi-адаптер. Так чем же отличается модем от адаптера или от сетевой карты? Сейчас попробуем в этом разобраться (кто немного ленится, может пропустить основную часть исследования и ознакомиться только с его последним предложением).

Исследование: Чем является модем и в чём отличие от адаптера.

Итак, проведем небольшое исследование и выясним что такое модем, что такое адаптер, и чем они отличаются.

Модем (modem). Это слово является акронимом, т.е. аббревиатурой (сокращенным написанием) образованной от начальных букв английских слов mo(dulator) и dem(odulator). Модулятор (лат. modulator — соблюдающий ритм) — устройство, изменяющее параметры несущего сигнала в соответствии с изменениями передаваемого (информационного) сигнала. Демодулятор - детектор радиоприёмного устройства, восстанавливающий информацию из радиосигнала, заложенную в него модулятором.

Проще говоря, модем преобразовывает биты данных в сигнал (соответствующий среде передачи данных) и наоборот, сигнал – в данные.

Адаптер (adapter или adaptor). В переводе на русский получается: переходник, переходное устройство, приспособление, переходная муфта, соединительное устройство, звукосниматель, тот, кто переделывает литературное произведение (адаптирует его). Так как слово Адаптер происходит от Адаптировать, рассмотрим и его. Адаптировать - это значит приспособить, облегчить, настроить.

Так же, как и с модемом, говоря простыми словами, адаптер принимает сигнал из кабеля (или любой другой передающий среды) и преобразовывает его в биты данных и наоборот.

Сейчас, в век высоких технологий, никого не удивишь сетевой картой, все уже используют 3G-модемы, USB-модемы, GSM-модемы и т.п. Это всё одно и то же. Как показано на рисунке ниже 3G-модем является устройством, которое вставляется в USB порт вашего компьютера, ноутбука или планшета (Помимо USB можно встретить и другие интерфейсы, например PCIMCI). Внутри этого устройства SIM-карта сотового оператора, позволяющая Вам быть подключенным к интернету в зоне покрытия сети этого оператора (например, на даче) или находясь в роуминге (например, за границей).

Есть еще очень похожие устройства: 4G-модемы, WiMAX-модемы – это устройства, работающие по технологии называемой Wireless MAN (стандарт IEEE802.16). Предоставляют доступ к интернету и локальной сети в пределах зоны покрытия. Некоторые коммуникаторы и ноутбуки имеют встроенные WiMAX-адаптеры.

Пришло время упомянуть о технологии Wi-Fi, точнее об устройствах, работающих по ней: Wi-Fi-модемы, Wi-Fi-адаптеры, Wi-Fi-карты и тому подобные Wi-Fi. Эти устройства, как и сетевые карты, по способу установки (реализации) можно подразделить на три группы: встроенные, внутренние и внешние.

Встроенные адаптеры Wi-Fi наблюдаются в тех же устройствах, что и сетевые карты, плюс почти во всех мобильных устройствах.

Внутренние – с виду похожи на обычную сетевую карту с антенной. Не редкость сейчас найти сетевую карту одновременно с модулем Wi-Fi.

Внешние – очень похожи на перечисленные выше 3G-модемы и 4G-модемы, только получили распространение намного больше, в связи с этим и устройств в продаже намного больше. При желании можно найти модем с внешней антенной, а это значит, что можно будет подключить более хорошую антенну, которая обеспечит бОльшей дальностью приёма и лучшим качеством (но не забывайте про размеры, они тоже увеличатся).

Где антенны не видно, но Wi-Fi присутствует, там она спрятана в корпусе, из-за этого могут ухудшиться мощностные характеристики – антенна ведь становится очень маленькой. Но как заверяют нас производители устройств – мощность либо не уменьшается, либо уменьшается не значительно.

В дальнейшем давайте все эти пользовательские адаптеры объединим в слово NIC - Network Interface Card, что в переводе обозначает Карта Сетевого Интерфейса или Карта Сетевого Взаимодействия (впрочем, одно и то же). Этому определению, как не крути, соответствуют все вышеперечисленные пользовательские устройства, поэтому мы остановимся на нём.

Само собой напрашивается вопрос – а что если требуется соединить устройства, которые находятся на расстоянии, превышающее возможности физической среды (например, максимальная длина сегмента реализованного на витой паре 100 метров, а нам требуется 200)?

Повторитель

В такой ситуации нам на помощь приходит устройство – репитер (повторитель, repeater). Из его название становится ясно, что он повторяет полученный сигнал. Другими словами, там, где сигнал уже почти становится не распознаваемым (лучше до такого состоянии не доводить, будет куча ошибок, уменьшится скорость, стабильность и т.д.), туда устанавливается повторитель. В него поступает затухающий сигнал, репитер его распознаёт и отправляет в первоначальном виде дальше. Таким образом, длина увеличивается на необходимое нам расстояние.

Под повторителем подразумевается устройство с одним входом и одним выходом, позволяя соединить два сетевых устройства (например, две сетевые карты, установленные на компьютерах). Но прогресс не стоит на месте и нам уже требуется соединить несколько компьютеров в локальную сеть.

Концентратор

Для этих целей воспользуемся концентратором, или как его еще называют хабом (hub). По принципу работы концентратор можно безошибочно назвать многопортовым повторителем. Работает он следующим образом: как только на один порт приходит сигнал, концентратор распознаёт сигнал и передаёт его на все активные порты. Каждый подключенный компьютер получает этот сигнал, распознаёт его до канального уровня модели OSI, и проверяет, предназначались ли эти данные ему (если не ему, то отбрасывает эти данные), и т.д.

На данный момент концентраторы совсем не популярны (хотя и до сих пор используются), т.к. существуют проблемы связанные именно с ними.

Во первых, если на два (и больше) порта хаба придет одновременно какой-либо сигнал, то произойдет столкновение этих сигналов, они смешаются друг с другом и восстановить информацию станет не возможным. В маленьких сетях это будет происходить редко, а вот с постепенным увеличением числа компьютеров будут увеличиться и столкновения.

Во вторых, из-за того, что полученный сигнал распространяется на все порты, злоумышленник может подключиться к локальной сети и начать собирать всю получаемую информацию с концентратора.

Сетевой мост

Сетевой мост (bridge, бридж). Переход на следующий уровень обозначает переход с физического (первого) уровня, на канальный (второй).

Мост - это уже устройство второго уровня сетевой модели OSI и это самое главное отличие от концентраторов и репитеров (напомню, что последние два, устройства первого (физического) уровня, и когда сигнал приходит на их порт, они его распознают и повторно отправляют во все активные порты).

все фреймы, поступившие в сетевой мост с ошибками в контрольной сумме (CRC) и не соответствующие стандарту отбрасываются (уничтожаются);
если одновременно на разные порт приходит сигнал, то мост обрабатывает оба в порядке очереди;
поддержка дополнительных протоколов;

Минус тоже есть: задержка передачи данных, т.к. каждый фрейм приходится обрабатывать центральным процессором.

Коммутатор

Улучшить ситуацию (весьма значительно) может сетевой коммутатор (switch, свитч, переключатель). Он тоже является устройством второго уровня и даже иногда можно услышать, что его называют многопортовым мостом. У коммутатора тоже есть таблица, связывающая MAC-адреса с портами – таблица коммутации, но в отличие от моста коммутатор ищет MAC-адрес аппаратно, а мост – программно.

Store and Forward – Сохранить и передать. В этом режиме свитч получая сигнал, распознаёт его. Далее проверяет контрольную сумму фрейма (CRC). Затем узнаёт из заголовок фрейма, физический адрес получателя. Ищет этот адрес в таблице коммутации и отсылает фрейм (перед отправкой преобразовав его в сигналы) в соответствующий порт (или в некоторых случаях – порты, об этом Вы узнаете в отдельной статье про коммутаторы, с примерами в лабораторных).
Сut-through – Сквозной. Это самый быстрый способ передачи фрейма на коммутаторе. Когда свитч получает сигнал, он его распознаёт и преобразует в фрейм, затем сразу считывает заголовок фрейма и получив физический адрес получателя отправляет фрейм на соответствующий порт. Контрольную сумму не высчитывает, а следовательно могут появиться ошибки.
Fragment-free – Безфрагментный. Этот режим тоже не проверяет контрольную сумму, но обнаружить ошибку может. Перед отправкой кадра на соответствующий порт коммутатор производит проверку первых 64 байтов кадра. Часто ошибка возникает именно вначале фрейма.

Чтобы более детально понять из чего состоит PDU (часть данных) каждого уровня сетевой модели OSI прочитайте ЭТУ статью, в ней на каждом уровне по рисунку, должно помочь в усвоении где именно хранится физичекий адрес, сетевой, контрольная сумма, адреса отправителя, используемый протокол, логический порт и т.д.

В CCNA коммутации посвящена вся третья часть. А вот место второй части занимает маршрутизация и устройства третьего уровня – маршрутизаторы. Напомню, что первая часть почти вся о сетевой модели OSI.

Маршрутизатор

Маршрутизатор, роутер, сетевой шлюз, просто шлюз, router, gateway, а также (не всегда) брандмауэр, brandmauer, firewall, файервол – это всё одно устройство (примечание: шлюз, firewall и т.п. не обязательно являются роутерами, и эти названия соответствуют выполняемым задачам, которые в свою очередь может выполнять роутер).

Маршрутизатор – это устройство третьего (сетевого) уровня сетевой модели OSI. Роутер уже пересылает пакеты по сети. Также он, руководствуясь правилами как статически, так и динамически может выбирать маршрут (путь) следования пакета в пункт назначения (получателю).

Так как роутер работает на 3 уровне, он уже обрабатывает логические адреса хостов в сети – IP-адреса. У роутеров имеется специальная таблица маршрутизации, которой он руководствуется при выборе наилучшего пути. Заполняется эта таблица специальными протоколами маршрутизации.

Роутер способен разделять сети на подсети, а также объединять сети с разной физической средой передачи данных (например, оптика, медь и т.д.).

Роутер еще очень много чего может сделать (средства защиты сети) и в пару статей однозначно не уложиться.

Роутеру, примерам реализации, протоколам маршрутизации, безопасности и т.д. будет посвящены много статей, поэтому рекомендую написать мне письмо с просьбой об уведомлениях (в скором времени ждите RSS и быструю подписку). Читайте последовательно (и не последовательно), распечатывайте, используйте шпаргалки, делайте лабораторные и смотрите примеры уже сделанных на этом сайте. Обменивайтесь информацией и становитесь профессионалами в этой области и не только ;)

Читайте также: