Реферат развитие телекоммуникационных сетей

Обновлено: 04.07.2024

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Те­ле­ком­му­ни­ка­ци­он­ные ком­пь­ю­тер­ные се­ти: эво­лю­ция и ос­нов­ные прин­ци­пы по­строе­ния.

Ре­фе­рат по ин­фор­ма­ти­ке

уче­ни­ка xx клас­са xx

гим­на­зии № xxx

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx.

Санкт-Пе­тер­бург

Содержание.

Введение. Компьютерная сеть как средство коммуникации.

Краткая история появления компьютерных сетей.

Основные факторы, вызвавшие развитие интерсетей.

Первые интерсети. Тенденции в развитии.

Теория построения интерсетей: современный подход к созданию компьютерных сетей.

Теория построения вычислительных сетей.

Конкретные компьютерные сети и возможности их использования.

Некоторые проблемы, стоящие перед компьютерными сетями в России.

Введение. Компьютерная сеть как средство коммуникации.

Сеть, -и. 1. При­спо­соб­ле­ние, из­де­лие из за­кре­п­лен­ных на рав­ных про­ме­жут­ках, пе­ре­кре­щи­ваю­щих­ся ни­тей, ве- ре­вок, про­во­ло­ки. 2. Сис­те­ма ком­му­ни­ка­ций, располо- жен­ных на ка­ком-н. про­стран­ст­ве.

Толко­вый сло­варь РУС­СКО­ГО ЯЗЫ­КА. С. И. Оже­гов-Херович.

Явление развития компьютерных сетей как следствие “компьютеризации” общества интересно и требует особого внимания. Данная работа не является попыткой дать оценку этому сложному научно-техническому, общественному, и даже психологическому явлению – представляется мало возможным в рамках реферата рассмотреть целый комплекс проблем, еще достаточно мало изученных в силу недавнего своего появления. Цель работы – выявить некоторые основные стороны процесса становления компьютерных телекоммуникаций, общие принципы их действия и осветить главные тенденции в компьютерных сетей в настоящий момент.

В своем сознании мы тесно связываем понятие персонального компьютера с компьютерной сетью. Чувство функциональной неполноценности сопровождает нас, если стоящий дома компьютер по каким-либо причинам не подключен к Internet’у, и это вполне показательно – кому нужна такая квартира, из которой невозможно выйти на улицу? Психологам еще предстоит дать ответ на многие вопросы, связанные с повсеместным распространением компьютерных сетей, их влиянием на человека и на общество в целом. Мы же ограничимся только тем замечанием, что компьютеризация общества и сознания человека идет бок о бок с внедрением компьютерных телекоммуникационных технологий в человеческий быт. Поэтому будет уместно начать работу с краткого обзора процесса развития компьютерной техники.

Краткая история появления компьютерных сетей.

Основные факторы, вызвавшие развитие интерсетей.

Идея соз­да­ния пер­со­наль­ной ЭВМ, про­об­ра­за со­вре­мен­но­го пер­со­наль­но­го ком­пь­ю­те­ра, впер­вые бы­ла во­пло­ще­на в жизнь в се­ре­ди­не 70-х го­дов. Имен­но для то­го вре­ме­ни ха­рак­те­рен про­цесс "по­ля­ри­за­ции" в тех­ни­ке элек­трон­ных вы­чис­ли­тель­ных ма­шин. С од­ной сто­ро­ны ис­сле­до­ва­ния в дан­ной об­лас­ти бы­ли на­прав­ле­ны на соз­да­ние вы­чис­ли­тель­ных ма­шин кол­лек­тив­но­го поль­зо­ва­ния, с "очень боль­ши­ми объ­е­ма­ми опе­ра­тив­ной па­мя­ти", как гла­сит на­уч­ная ли­те­ра­ту­ра тех лет; бы­ст­ро­дей­ст­вие ма­шин долж­но бы­ло дос­тиг­нуть не­сколь­ких де­сят­ков мил­лио­нов опе­ра­ций в се­кун­ду, – та­кие па­ра­мет­ры и оп­ре­де­ля­ли по­ня­тие сверх­мощ­ных ЭВМ. С дру­гой сто­ро­ны, поя­ви­лось тя­го­те­ние к про­ек­ти­ро­ва­нию ма­шин ин­ди­ви­ду­аль­но­го поль­зо­ва­ния: для управ­ле­ния тех­но­ло­ги­че­ски­ми про­цес­са­ми и об­ра­бот­ки экс­пе­ри­мен­таль­ных дан­ных в ис­сле­до­ва­тель­ских ла­бо­ра­то­ри­ях соз­да­ют­ся ма­лые вы­чис­ли­тель­ные ма­ши­ны, так на­зы­вае­мые ми­ни-ЭВМ – ма­ло­га­ба­рит­ные ком­пь­ю­те­ры со срав­ни­тель­ным бы­ст­ро­дей­ст­ви­ем. Впер­вые поя­ви­лась ре­аль­ная воз­мож­ность соз­да­ния на­столь­ных ЭВМ, но при­ме­не­ние та­кие ап­па­ра­ты мог­ли най­ти по­ка толь­ко в сфе­ре су­гу­бо на­уч­ной дея­тель­но­сти. Важ­ней­ши­ми об­лас­тя­ми ис­поль­зо­ва­ния ма­шин счи­та­лись на­уч­но-тех­ни­че­ские рас­че­ты, в ос­но­ве ко­то­рых ле­жат ма­те­ма­ти­че­ские ме­то­ды ав­то­ма­ти­за­ция про­ек­ти­ро­ва­ния тех­ни­че­ских объ­ек­тов. Мини-ЭВМ, со­еди­нен­ные ли­ния­ми свя­зи с мощ­ны­ми вы­чис­ли­тель­ны­ми сис­те­ма­ми кол­лек­тив­но­го поль­зо­ва­ния, мо­гли при­ме­нять­ся как тер­ми­на­лы. И был один из первых шагов к формированию компьютерных сетей.

Следует заметить, что по­ня­тие ми­ни­ком­пь­ю­те­ра бы­ло при­бли­же­но к со­вре­мен­но­му: по про­из­во­ди­тель­но­сти ма­лые ЭВМ пре­вос­хо­ди­ли са­мые мощ­ные ма­ши­ны пер­во­го по­ко­ле­ния, га­ба­ри­ты та­ких вы­чис­ли­тель­ных ма­шин так­же бы­ли на­мно­го мень­ше га­ба­ри­тов ЭВМ пер­во­го по­ко­ле­ния. На­ме­ти­лась тен­ден­ция к со­кра­ще­нию вы­пус­ка ма­шин сред­ней мощ­но­сти, по­сколь­ку ми­ни-ЭВМ уже мог­ли обес­пе­чить ре­ше­ние боль­шей час­ти за­дач ин­ди­ви­ду­аль­но­го по­тре­би­те­ля, а для ре­ше­ния слож­ных за­дач вы­год­нее об­ра­тить­ся к вы­чис­ли­тель­ным сис­те­мам кол­лек­тив­но­го поль­зо­ва­ния. В кон­це 60-х – 70-х го­дов "сверх­мощ­ные ЭВМ" ста­но­вят­ся муль­ти­про­цес­сор­ны­ми, то есть в од­ной ма­ши­те со­сре­до­то­чи­ва­ет­ся не­сколь­ко про­цес­со­ров, функ­цио­ни­рую­щих од­но­вре­мен­но (па­рал­лель­но). Пре­иму­ще­ст­во муль­ти­про­цес­сор­ных сис­тем для од­но­вре­мен­но­го ре­ше­ния мно­гих за­дач бы­ло оче­вид­но, но на­ли­чие в од­ной ма­ши­не не­сколь­ких про­цес­со­ров в прин­ци­пе по­зво­ля­ло рас­чле­нить так­же и про­цесс ре­ше­ния од­ной за­да­чи, по­сколь­ку ка­ж­дый ал­го­ритм со­дер­жит ряд вет­вей, вы­пол­не­ние ко­то­рых мо­жет про­во­дить­ся не­за­ви­си­мо друг от дру­га, что да­ет до­воль­но боль­шое со­кра­ще­ние об­ще­го вре­ме­ни ре­ше­ния за­да­чи. Мно­го­про­цес­сор­ные ЭВМ, тех­но­ло­ги­че­ской ос­но­вой ко­то­рых яв­ля­лись так на­зы­вае­мые боль­шие ин­те­граль­ные мик­ро­схе­мы от­но­си­ли к ком­пь­ю­те­рам чет­вер­то­го по­ко­ле­ния. Под боль­ши­ми ин­те­граль­ны­ми мик­ро­схе­ма­ми по­ни­ма­ли сте­пень “на­сы­ще­ния” бло­ка мик­ро­схем. Од­на­ко не су­ще­ст­вовало чет­кой гра­ни­цы ме­ж­ду “ма­лы­ми”, “сред­ни­ми” или “боль­ши­ми” мик­ро­схе­ма­ми, так что та­кая тер­ми­но­ло­гия не мо­жет быть на­зва­на пол­но­стью на­уч­ной. Зна­чи­тель­но боль­ший фак­тор в раз­ви­тии элек­трон­ных вы­чис­ли­тель­ных ма­шин, а значит и компьютерных сетей, – это из­ме­не­ние ос­нов­ных эле­мен­тов опе­ра­тив­ной па­мя­ти. Ес­ли пер­вые ЭВМ име­ли в сво­ем со­ста­ве за­по­ми­наю­щие уст­рой­ст­ва на так на­зы­вае­мых фер­ро­ли­то­вых сер­деч­ни­ках, то на­стоя­щей ре­во­лю­ци­ей в раз­ви­тии вы­чис­ли­тель­ной тех­ни­ки бы­ло вве­де­ние в ка­че­ст­ве эле­мен­тов па­мя­ти по­лу­про­вод­ни­ко­вых при­бо­ров, ко­то­рые из­го­тав­ли­ва­лись по тех­но­ло­гии, ана­ло­гич­ной тех­но­ло­гии из­го­тов­ле­ния ин­те­граль­ных схем. Об­раз­цы та­кой па­мя­ти не­боль­шо­го объ­е­ма соз­да­ва­лись и ис­поль­зо­ва­лись на­чи­ная с 70-х го­дов как “сверх­бы­ст­ро­дей­ст­вую­щая па­мять”; в то же вре­мя на­ме­ти­лась тен­ден­ция соз­да­ния опе­ра­тив­ной па­мя­ти на по­лу­про­вод­ни­ках и ис­поль­зо­ва­ния фер­ри­то­вых за­по­ми­наю­щих уст­ройств в ка­че­ст­ве до­пол­ни­тель­ной “мед­лен­ной” па­мя­ти.

Итак, по­вы­ше­ние мощ­но­сти вы­чис­ли­тель­ной тех­ни­ки и об­щее раз­ви­тие ин­фор­ма­ци­он­ной нау­ки яви­лись ос­нов­ны­ми фак­то­ра­ми в про­цес­се воз­ник­но­ве­ния ин­тег­ри­ро­ван­ных вы­чис­ли­тель­ных се­тей; со­во­куп­ность от­дель­ных вы­чис­ли­тель­ных се­тей, свя­зан­ных ме­ж­ду со­бой в об­щую сеть ка­на­ла­ми свя­зи и спе­ци­аль­ны­ми со­пря­гаю­щи­ми уст­рой­ст­ва­ми и яв­ля­ет­ся ин­тер­се­тью. Переход в микроэлектронике на доли-микронные размеры, создание относительно быстродействующих компьютеров, но с ограниченной дисковой памятью, появление научно-исследовательских проектов, требующих больших вычислительных ресурсов – все определяющие причины возникновения интерсетей.

По­нят­но, что ос­нов­ная цель соз­да­ния се­тей за­клю­ча­ет­ся в обес­пе­че­нии об­ме­на дан­ных ме­ж­ду дву­мя вы­чис­ли­тель­ны­ми ма­ши­на­ми, вхо­дя­щи­ми в сеть, поэтому первоначально подобные сети в США связывали научные центры – университеты. Америке принадлежит также первенство в использовании компьютерных сетей для военных целей. В условиях холодной войны на такие разработки правительство выделяло многочисленные субсидии: требовалось выработать систему, моментально реагирующую при нанесении вражеского ядерного удара и поддерживающую существование после такого удара. Возможно, именно причиной того, что изначально компьютерные сети были рассчитаны на действие в “сверхъестественных” условиях и объясняется практическая неистребимость современного Internet’a – ведь хорошо известен факт – Internet прекратит существование когда от сети будут отключены все входящие в нее машины.

Первые интерсети. Тенденции в развитии интерсетей.

История появления вычислительных сетей ведет свое начало от 60-х годов, когда были созданы первые компьютерные системы с раздвоенными ресурсами. Первая сеть с коммутацией пакетов было разработана в Англии в 1968 году в Национальной физической лаборатории.

Первая многоузловая сеть с коммутацией пакетов Arpanet вступила в действие в США в 1969 году. В 1971 создана сеть Alocha (Гавайи, США), в котором реализованы методы передачи пакетов по радиоканалам.

Модель сети Ethernet была разработана сотрудниками фирмы Xerox в 1974 – 1976 годах. Протокол этой сети был стандартизирован в 80-х годах.

В течение 1974 – 1982 годов рядом ведущих компьютерных фирм США разработаны архитектуры и сетевые технологии, повлиявшие на формирование современных сетей. Фирмой DEC в 1975 создана сеть Decnet, развивавшаяся вплоть до 1990.

В 1982 – 1988 годах университетами и фирмами США была создана сеть Bitnet, получившая всемирное распространение.

В настоящее время можно выделить два направления создания интерсетей – общедоступные и специализированные сети. Общедоступные сети – это вычислительные сети, предоставляющие услуги всем желающим за определенную плату. В основном, это услуги сетевого, а в отдельных случаях терминального доступа. Специализированными сетями являются академические сети.

Теория построения интерсетей: современный подход к созданию компьютерных сетей.

Теория построения вычислительных сетей.

Современные ученые выделяют два раз­лич­ных под­хо­да к созданию компьютерных сетей:

ин­тер­сеть стро­ит­ся та­ким об­ра­зом, что про­цес­сы пе­ре­да­чи дан­ных, про­це­ду­ры управ­ле­ния и ад­ми­ни­ст­ра­тив­ные служ­бы от­дель­ных под­се­тей не из­ме­ня­ют­ся су­ще­ст­вен­но. Ка­ж­дая из под­се­тей со­хра­ня­ет свою ав­то­ном­ность, хо­тя тре­бо­ва­ния к се­те­во­му управ­ле­нию и кон­тро­лю ожес­то­ча­ют­ся;

ин­тер­сеть про­ек­ти­ру­ет­ся как еди­ная рас­пре­де­ли­тель­ная сис­те­ма, в ко­то­рой при­ори­тет от­да­ет­ся тре­бо­ва­ни­ям стан­дарт­но­сти про­то­ко­лов и эф­фек­тив­но­сти об­ще­се­те­вых про­це­дур управ­ле­ния.

При пер­вом под­хо­де ло­ги­ка ин­те­гра­ции под­се­тей кон­цен­три­ру­ет­ся в шлю­зо­вых (меж­се­те­вых) уст­рой­ст­вах. Сеть ста­но­вит­ся еди­ной пре­ж­де все­го с точ­ки зре­ния поль­зо­ва­те­ля. Такому подходу более всего соответствует сеть Internet, где применяется концепция интерсети как виртуальной вычислительной сети, реализованная механизмом виртуальных сетевых адресов станций.

Второй же подход на практике реализуется в тех случаях, когда исходная сети принадлежат одному классу (примером может служить сеть Ethernet), или когда проект создания сети управляется единой администрацией и направлен на решение определенного набора прикладных задач, что может быть удобно для сетей конкретной научной ориентации.

В общем случае для определения интерсети можно предложить следующий набор характеристик:

топология интерсети и межсетевая архитектура (общая характеристика связности интерсети, расположение межсетевых устройств и связей между ними и отдельными подсетями, степень однородности входящих подсетей);

логика межсетевых устройств (типы, межсетевой протокол 1 , преобразование протоколов, уровень надежности межсетевого протокола);

логика межсетевых соединений, реализуемая в хост-машинах;

межсетевые протоколы верхних уровней (транспортного и выше) и их реализация в хост-машинах;

административная служба сети (степень автономности, общесетевые процедуры управления, организация справочника ресурсов и прочее).

Интересно, что в настоящее время фундаментальное значение приобрела концепция эталонных моделей сетевых архитектур. В ходи применения различных эталонных моделей к задачам построения интерсетей выяснилась их неполнота и неадекватность по таким проблемам, как организация управления и обмена управляющей информацией в неоднородных сетях, маршрутизация потоков данных в интегрированных сетях. Решение этих задач лежит на пути разработки новых более совершенных сетевых архитектур, учитывающих как многообразие телекоммуникационных технологий, так и возможность создания абстрактных моделей высоко уровня. Новые сетевые архитектуры развиваются по направлениям создания абстрактных (обобщенных) сетевых архитектур (фундаментальная наука) и системных прикладных архитектур.

Сетевые протоколы.

Работа вычислительных сетей, то есть обмен данными и взаимосвязь ЭВМ, выполняется в соответствии с достаточно сложными протоколами взаимодействия. протоколы объединяют в группы или уровни, как правило, существует от трех до семи таких уровней. Протоколы необходимы и при разработке и при управлении сетью.

Рассмотрим модель сети Internet. Сеть возникла в 1972 – 1983 годах в ходе разработки и развития Arpanet и различных механизмов интеграции ее с прочими глобальными сетями. Начальная модель Arpanet содержала три уровня протоколов (транспортный, процесс\приложение). При разработке Internet к нему был добавлен межсетевой уровень и соответствующий ему протокол IP (Internet Protocol). Затем были разработаны транспортный протокол TCP и датаграммный протокол UDP.

Протоколами верхнего уровня являются :

транспортные протоколы (отвечают за обмен данными между процессами, находящихся в разных хост-машинах сети);

прикладные протоколы (обслуживают задачи пользователя по передаче данных и доступу к сетевым ресурсам);

межсетевые протоколы (реализуют ряд специальных функций, ориентированных на организацию виртуальных сетей различных технологий).

Межсетевые протоколы должны обеспечивать надежную передачу данных между различными подсетями и кратчайшие пути передачи, а также поддерживать центральную справочную службу, передачу экстренной и управляющей информации и так далее.

Разумеется, существует множество протоколов со схожими функциями, но используемых в разных сетях. Перечисление всех видов протоколов займет слишком много времени и явится излишним вниканием в технические тонкости построения интерсетей.

Конкретные компьютерные сети. Возможности использования интерсетей.

Как было сказано выше, выделяют два типа интерсетей: общедоступные и специальные.

К общедоступным сетям принадлежит Internet, растущая столь стремительно в настоящее время. После интеграции многих локальных сетей в Internet, сервис, который можно получить на компьютере, значительно расширился. Информация о различных научных исследованиях, огромные файловые архивы, коммерческие базы данных, средства обмена информацией в режиме on-line (то есть когда время отклика системы на запрос меньше, чем несколько секунд). Коммерциализация сети послужили мощнейшим толчком к ее развитию: к Internet подключаются банки, биржи, рекламные и торговые агентства. Во время пользования сетью создается ощущение, будто находишься в огромном супермаркете, где ассортимент и выбор продаваемой продукции нескончаем.

К специализированным академическим сетям принадлежит, например, интерсеть Bitnet (Because It’s Time Network). Сеть ведет существование с 1981 года с компьютерного центра Нью-Йоркского университета. В настоящее время эта сеть относится к классу глобальных, объединяя около 800 членов, включая университеты и прочие научные центры. Сеть включает около 3000 компьютеров; доступ к распределенной информации Bitnet возможен только через e-mail.

Заключение. Некоторые про­бле­мы, стоя­щие пе­ред ком­пь­ю­тер­ны­ми се­тя­ми в Рос­сии.

В свя­зи с вве­де­ни­ем по­вре­мен­ной оп­ла­ты те­ле­фон­ных раз­го­во­ров в Рос­сии, поя­ви­лись не­ко­то­рые про­бле­мы, стоя­щие на пря­мую пе­ред поль­зо­ва­те­ля­ми ком­пь­ю­тер­ных се­тей. По­до­ро­жа­ние оп­ла­ты те­ле­фон­ных пе­ре­го­во­ров не­ми­нуе­мо вы­зо­вет по­до­ро­жа­ние оп­ла­ты ус­луг се­ти Internet. Internet’ом и се­тью ФИ­ДО в по­дав­ляю­щем боль­шин­ст­ве поль­зу­ют­ся ву­зы и на­уч­ные уч­ре­ж­де­ния, ко­то­рым в ус­ло­ви­ях ни­щен­ско­го фи­нан­си­ро­ва­ния нау­ки и об­ра­зо­ва­ния но­вый та­риф в шесть ты­сяч руб­лей не под си­лу. Internet раз­ви­ва­ет­ся та­ки­ми тем­па­ми, что впол­не спо­со­бен за­ме­нить те­ле­ви­зор уже че­рез де­сять лет, ес­ли не рань­ше. Жур­на­лист еже­не­дель­ни­ка "Мо­с­ков­ские Но­во­сти" Вла­ди­мир Емель­я­нен­ко в сво­ей ста­тье об оп­ла­те за поль­зо­ва­ние те­ле­фо­ном пи­шет сле­дую­щее: “У нас мо­но­по­ли­сту на­пле­вать на Internet. Он гу­бит це­лое на­прав­ле­ние в раз­ви­тии нау­ки, срав­ни­мое с ги­бе­лью ге­не­ти­ки, ко­то­рую то­же счи­та­ли ба­лов­ст­вом и “лже­нау­кой”. Как сообщает московский еженедельник, пер­вы­ми на ули­цу вы­шли сту­ден­ты: пе­ред зда­ни­ем мо­с­ков­ской мэ­рии они со­ору­ди­ли чу­че­ло чи­нов­ни­ка в се­ром кос­тю­ме, у ко­то­ро­го вме­сто го­ло­вы – те­ле­фон­ный ап­па­рат с обор­ван­ным шну­ром.

Таким образом, одной из сильнейших, препятствующих развитию компьютерных телекоммуникаций проблем в настоящее время является угроза ввода повременной оплаты за пользование телефонными линиями. Internet из демократичного средства коммуникации может превратиться в России в нечто, предназначающееся только для верхних слоев общества, что противоречит самой идее этой компьютерной сети.

Библиография.

Большая Советская Энциклопедия. -М., 1983

Ваграменко Я. А., Компьютерные сети: отечественные и зарубежные. -М. 1995

Телекоммуникационные технологии развиваются столь стремительно, что неизбежно вторгаются во все области современной жизни. ХХI век можно смело назвать веком “информационного сообщества”.Ключевую роль в формировании информационного общества играют телекоммуникационные технологии, которые определяют темпы и качество его построения. Понятие “телекоммуникационные технологии построения сетей передачи информации” возникло лишь в середине XX века, но уже к концу его мы наблюдаем проникновение этих технологий во все сферы человеческой деятельности.

Содержание

Введение 3
1 Этапы развития телекоммуникационных технологий 4
2 Интернет 6
2.1 World Wide Web 8
3 Технологии беспроводного доступа 12
3.1 1G. 13
3.2 2G . 14
3.3 2.5G. 14
3.4 3G, WiMAX и Wi-Fi. 15
Заключение 18
Список используемой литературы 19

Вложенные файлы: 1 файл

Документ Microsoft Office Word.docx

1 Этапы развития телекоммуникационных технологий 4

2.1 World Wide Web 8

3 Технологии беспроводного доступа 12

3.4 3G, WiMAX и Wi-Fi. 15

Список используемой литературы 19

Введение

Телекоммуникационные технологии развиваются столь стремительно, что неизбежно вторгаются во все области современной жизни. ХХI век можно смело назвать веком “информационного сообщества”.Ключевую роль в формировании информационного общества играют телекоммуникационные технологии, которые определяют темпы и качество его построения. Понятие “телекоммуникационные технологии построения сетей передачи информации” возникло лишь в середине XX века, но уже к концу его мы наблюдаем проникновение этих технологий во все сферы человеческой деятельности. Сети передачи информации совершили колоссальный скачок от телеграфных и телефонных сетей первой трети ХХ века к интегральным цифровым сетям передачи всех видов информации (речь, данные, видео). К факторам, определившим прогресс в этой сфере, в первую очередь следует отнести развитие микроэлектронной индустрии и вычислительной техники, а также последние успехи в технологии световодных систем. Телекоммуникационные технологии развивались параллельно и взаимоувязано с возможностями каналов связи (от аналоговых к высокоскоростным цифровым волоконно-оптическим линиям связи) и компьютеризацией общества.

1 Этапы развития телекоммуникационных технологий

В числе основных этапов развития телекоммуникационных технологий следует назвать:

  • телеграфные и телефонные сети (докомпьютерная эпоха);
  • передача данных между отдельными абонентами по выделенным и коммутируемым каналам с использованием модемов;
  • сети передачи данных с коммутацией пакетов: дейтаграммные или использующие виртуальные соединения (типа Х.25);
  • локальные вычислительные сети (наиболее распространенные — Ethernet, Token Ring);
  • цифровые сети интегрального обслуживания (ISDN) — узкополосные, а затем широкополосные;
  • высокоскоростные локальные сети — Fast Ethernet, FDDI, FDDI II (развитие FDDI для синхронной передачи речевой и видеоинформации);
  • высокоскоростные распределенные сети Frame Relay, SMDS, АТМ;
  • информационные супермагистрали.

По мере эволюции вычислительных систем сформировались следующие разновидности архитектуры компьютерных сетей:

При одноранговой архитектуре все ресурсы вычислительной системы, включая информацию, сконцентрированы в центральной ЭВМ, называемой еще мэйнфреймом (mainframe - центральный блок ЭВМ). В качестве основных средств доступа к информационным ресурсам использовались однотипные алфавитно-цифровые терминалы, соединяемые с центральной ЭВМ кабелем. При этом не требовалось никаких специальных действий со стороны пользователя по настройке и конфигурированию программного обеспечения.

Любое программное приложение можно представить в виде структуры из трех компонентов:

  • компонет представления, реализующий интерфейс с пользователем;
  • прикладной компонент, обеспечивающий выполнение прикладных функций;
  • компонент доступа к информационным ресурсам, или менеджер ресурсов, выполняющий накопление информации и управление данными.

Модель доступа к удаленным данным при которой на сервере расположены только данные, имеет следующие особенности:

  • невысокая производительность, так как вся информация обрабатывается на рабочих станциях;
  • снижение общей скорости обмена при передаче больших объемов информации для обработки с сервера на рабочие станции.

При использовании модели сервера управления данными кроме самой информации на сервере располагается менеджер информационных ресурсов (например, система управления базами данных). Компонент представления и прикладной компонент совмещены и выполняются на компьютере-клиенте, который поддерживает как функции ввода и отображения данных, так и чисто прикладные функции. Доступ к информационным ресурсам обеспечивается либо операторами специального языка (например, SQL в случае использования базы данных), либо вызовами функций специализированных программных библиотек. Запросы к информационным ресурсам направляются по сети менеджеру ресурсов (например, серверу базы данных), который обрабатывает запросы и возвращает клиенту блоки данных. Наиболее существенные особенности данной модели:

  • уменьшение объемов информации, передаваемых по сети, так как выборка необходимых информационных элементов осуществляется на сервере, а не на рабочих станциях;
  • унификация и широкий выбор средств создания приложений;
  • отсутствие четкого разграничения между компонентом представления и прикладным компонентом, что затрудняет совершенствование вычислительной системы.

Модель сервера управления данными целесообразно использовать в случае обработки умеренных, не увеличивающихся со временем объемов информации. При этом сложность прикладного компонента должна быть невысокой.

Модель комплексного сервера строится в предположении, что процесс, выполняемый на компьютере-клиенте, ограничивается функциями представления, а собственно прикладные функции и функции доступа к данным выполняются сервером. Преимущества модели комплексного сервера:

  • высокая производительность;
  • централизованное администрирование;
  • экономия ресурсов сети.

Модель комплексного сервера является оптимальной для крупных сетей, ориентированных на обработку больших и увеличивающихся со временем объемов информации.

2 Интернет

Наиболее ярко современные тенденции телекоммуникационных технологий проявились в Интернете. В соответствии с Web-технологией на сервере размещаются так называемые Web-документы, которые визуализируются и интерпретируются программой навигации (Web-навигатор, Web-броузер), функционирующей на рабочей станции. Логически Web-документ представляет собой гипермедийный документ, объединяющий ссылками различные Web-страницы. В отличие от бумажной Web-страница может быть связана с компьютерными программами и содержать ссылки на другие объекты. В Web-технологии существует система гиперссылок, включающая ссылки на следующие объекты:

  • другую часть Web-документа;
  • другой Web-документ или документ другого формата (например, документ Word или Excel), размещаемый на любом компьютере сети;
  • мультимедийный объект (рисунок, звук, видео);
  • программу, которая при переходе на нее по ссылке, будет передана с сервера на рабочую станцию для интерпретации или запуска на выполнение навигатором;
  • любой другой сервис - электронную почту, копирование файлов с другого компьютера сети, поиск информации и т.д.

Передачу с сервера на рабочую станцию документов и других объектов по запросам, поступающим от навигатора, обеспечивает функционирующая на сервере программа, называемая Web-сервером. Когда Web-навигатору необходимо получить документы или другие объекты от Web-сервера, он отправляет серверу соответствующий запрос. При достаточных правах доступа между сервером и навигатором устанавливается логическое соединение. Далее сервер обрабатывает запрос, передает Web-навигатору результаты обработки и разрывает установленное соединение. Таким образом, Web-сервер выступает в качестве информационного концентратора, который доставляет информацию из разных источников, а потом в однородном виде предоставляет ее пользователю.

Интернет - бурно разросшаяся совокупность компьютерных сетей, опутывающих земной шар, связывающих правительственные, военные, образовательные и коммерческие институты, а также отдельных граждан.

Финансовая основа Интернета заключается в том, что каждый платит за свою часть. Представители отдельных сетей собираются и решают, как соединяться и как финансировать эти взаимные соединения. Учебное заведение или коммерческое объединение платит за подключение к региональной сети, которая, в свою очередь, платит за доступ к Интернету поставщику на уровне государства. Таким образом, каждое подключение к Интернету кем-то оплачивается.

Авдюшкина Юлия Александровна

Современные тенденции развития телекоммуникационных сетей

Главное достоинство xDSL-технологий состоит в возможности одновременного предоставления по одной медной паре как телефонной связи, так и высокоскоростной передачи данных. Сегодня на рынке индивидуального доступа одна из наиболее экономических технологий DSL - асимметричная ADSL. Однако пропускная способность линии ADSL снижается с увеличением расстояния, а также вследствие дефектов кабелей или установки цепей коррекции. В качестве главного технологического конкурента ADSL специалисты рассматривают симметричный доступ SHDSL, использующий более эффективный линейный код и занимающий узкую полосу частот при любой скорости. Рынок пока не пришел к однозначному выводу о том, какая из технологий- ADSLили SHDSL - более перспективна, поэтому целесообразно предусмотреть поддержку обеих технологий.

Одна из самых привлекательных областей использования технологии WiMAX - телефонная сеть общего пользования. Это обусловлено тем, что именно ТфОП фактически стала базой для создания NGN-сети связи следующего поколения. Возможные сферы применения технических средств, которые основаны на технологии WiMAX, обусловлены многими факторами. Первый вариант использования WiMAX - подключение выносных модулей в тех случаях, когда организация тракта до АТС средствами проводной связи не представляется целесообразной, например, площадь, парк. В качестве такого модуля показан мультисервисный абонентский концентратор (МАК) под индексом МАК 1. Если в одном здании с АТС2 расположено оборудование WiMAX, то передачу широкополосной информации можно осуществить на основе использования беспроводного доступа, т. е. МАК1 включается в АТС2 с помощью транспортных ресурсов системы WiMAX. Второй вариант - обеспечение быстрого подключения новых клиентов. Третий вариант применения технологии WiMAX - Он может быть эффективен для повышения надежности доступа для некоторых групп пользователей.

Перспективы развития цифрового телевидения

1. Долотов, В. Д. Время технологий xDSL / В .Д. Долотов// Технологии и средства связи. - 2003. - № 1. - С. 36-38.

2. Зубарев, Ю. Б. Концепция развития сетей кабельного телевидения и систем широкополосного беспроводного доступа типа MMDS, LMDS и MWS / Ю.Б. Зубарев // Технологии и средства связи. - 2000. - № 6. - С. 23-31.

Развитие телекоммуникационных сетей определяется тремя факторами: ростом трафика, потребностью общества в новых услугах и достижениями в области технологий. Разумеется, эти факторы не являются независимыми, однако каждый из них определяет идеологию развития электросвязи. Так, конкуренция среди поставщиков оборудования и технологические достижения привели к снижению стоимости оборудования, а это, в свою очередь, стимулировало рост трафика и разработку новых услуг.

Работа содержит 1 файл

Развитие телекоммуникационных сетей определяется тремя факторами.docx

  • Для шлюзов доступа:
    • в направлении к гибкому коммутатору: для передачи сигналь ной информации, связанной с обслуживанием вызова: V5UA при подключении оборудования сети доступа; MEGACO (Н.248) при подключении абонентов, использующих сигнализацию по аналоговой абонентской линии; IUA при подключении абонентов, использующих базовый доступа ISDN. Для передачи сигнальной информации управления шлюза ми: Н.248, MGCP, IPDC;
    • в направлении к другим шлюзам и терминальному оборудованию пакетной сети: RTP/RTCP;
    • в направлении к ТфОП: сигнализацию по аналоговым абонентским линиям, сигнализацию базового доступа ISDN в части протоков уровня 2 (LAP-D), сигнализацию по интерфейсу V5 в части протоколов уровня 2 (LAP-V5).

    Поддерживаемые интерфейсы. Как правило, оборудование шлюзов поддерживает следующие интерфейсы:

    • транспортные шлюзы: в направлении к ТфОП поддерживаются интерфейсы PDH (E1) и/или SDH (STM1/4). В направлении пакетной сети на основе IP технологий: интерфейсы семейства Ethernet от 10Base до GigabitEthernet
    • l000Base), причем используемая среда передачи специфицируется
    • (отдельно. В направлении пакетной сети на основе ATM технологий: от IMA до NNI 4.0;
    • сигнальные шлюзы в направлении ТфОП в основном поддерживают

    интерфейс PDH (E1), а в направлении пакетной сети - интерфейс l0Base Ethernet

    • шлюзы доступа в направлении ТфОП поддерживают интерфейс по аналоговым абонентским линиям и интерфейсы базового [доступа ISDN (U-, S-,.S/T) для резидентных шлюзов и интерфейс РВН (E1) для шлюзов доступа, осуществляющих подключения оборудования интерфейса V5. В направлении пакетной сети на основе IP технологий: интерфейсы 10-100BaseEthernet. В направлении пакетной сети на основе ATM технологий: интерфейсы IMA или UNI.

    АТС с функциями MGC- оборудование АТС, в котором помимо функций коммутации каналов реализованы функции по коммутации пакетов, т. е. функции шлюзов и частично функция гибкого коммутатора. Функционально к такому оборудованию одновременно предъявляются требования, определенные как для гибкого коммутатора, так и для шлюзов.

    С точки зрения технических характеристик (в пакетной части) для такого оборудования определяются требования по емкости, производительности, надежности, поддерживаемым протоколам и реализованным интерфейсам к пакетной сети.

    Терминальное оборудование - терминальные устройства, используемые для предоставления голосовых и мультимедийных услуг связи и предназначенные для работы в пакетных сетях.

    Существует два основных типа терминальных устройств, предназначенных для работы в пакетных сетях: SIP-терминалы и Н.323-тсрмина-лы. Данное оборудование может иметь как специализированное аппаратное (standalone), так и программное исполнение (softphone)l

    Также иногда используется терминальное оборудование на основе протокола MEGACO. Такое терминальное оборудование совмещает в себе функции аналогового телефонного аппарата и шлюза доступа в части преобразования сигнализации по аналоговым абонентским линиям. Его функциональные возможности ограничиваются возможностями аналогового аппарата, но оно может непосредственно подключаться к пакетной сети.

    Еще одним видом терминального оборудования являются интегрированные устройства доступа (IAD). Как правило, IAD обеспечивает

    подключение терминального оборудования сетей ТфОП (аналоговые ТА и терминалы ISDN) и терминального оборудования сетей передачи данных. В IAD реализуются функции по преобразованию протоколов сигнализации ТфОП в протоколы пакетных сетей (SIP/H.323) и преобразованию потоков пользовательской информации между сетями с коммутацией каналов и пакетными сетями. Ближайшей аналогией к IAD в сетях ТфОП является оборудование малых УПАТС.

    Терминальное оборудование поддерживает протоколы SIP или Н.323 в направлении гибкого коммутатора для передачи информации сигнализации и управления коммутацией и протоколы RTP/RTCP для передачи пользовательской

    информации. Для подключения к сети, как правило, используется Ethernet

    Сервер приложений. Используется для предоставления расширенного списка дополнительных услуг абонентам пакетных сетей или абонентам, получающим доступ в пакетные сети. Сервера приложений предназначены для выполнения функций уровня услуг и управления услугами.

    Спецификация выполняемых функций зависит от реализуемой с помощью сервера услуги/группы услуг и не может быть сформулирована на абстрактном уровне.

    Серверы приложений, как правило, взаимодействуют с оборудованием гибкого коммутатора с использованием технологий JAVA, XML, OSP. Подключение производится в основном с использованием интерфейсов, базирующихся на Ethernet.

    Наш интерес к перспективной архитектуре не случаен. Он связан с тем, что эти сети базируется на протоколах и технологиях (это, прежде всего, IP, MPLS, H.323. SIP, V5.1 и др.), сходных с теми, которые активно использовались нами на протяжении последнего ряда лет при построении мультисервисных сетей связи.

    Сеть следующего поколения (NextGenerationNetwork– NGN) представляет собой новую концепцию сети, которая обеспечивает передачу всех видов медиа-трафика, качество обслуживания (QoS) и предоставление неограниченного спектра телекоммуникационных услуг, с возможностью их добавления и редактирования. Мультисервисные сети означают эволюцию существующих телекоммуникационных сетей, отражающуюся в слиянии сетей и технологий.

    Некоторые разработчики предлагают такую версию: NextGenerationNetwork представляет собой универсальную многоцелевую сеть, предназначенную для передачи речи, изображений и данных с использованием технологии коммутации пакетов. По сути, она является результатом слияния Internet и телефонных сетей, объединяя в себе их лучшие черты. На практике это означает гарантированное качество голосовой связи и передачи данных в критически важных приложениях. Таким образом, такая связь нового поколения имеет степень надежности, характерную для ТфОП (в противоположность негарантированному качеству связи через Internet) и обеспечивает низкую стоимость передачи в расчете на единицу объема информации (приближенной к стоимости передачи данных по Internet, а не ТфОП).

    Перспективная архитектура показана на рис. 1. Здесь отчетливо видна иерархия сетевой инфраструктуры: уровень опорной коммутации, уровень управления коммутацией и передачей информации, уровень управления услугами, уровень доступа. Задача уровня опорной коммутации — коммутация соединений и прозрачная передача информации. Уровень управления коммутацией и передачей служит для обработки сигнальных команд, маршрутизации вызовов и управления потоками. Уровень управления услугами содержит в себе логику предоставления услуг и доступа к приложениям. Уровень доступа предоставляет широкий набор интерфейсов для подключения к услугам сети.

    Сети следующего поколения будут поддерживать одну платформу управления и иметь общее ядро и для мобильной, и для фиксированной связи. В итоге абоненты получат единый набор услуг: и для ТФОП, и для IP-телефонии, и для мобильной сети. И первая из них — сохранение номера при переходе от одного оператора к другому

    Рис. 1. Архитектура сети NGN

    В качестве физической среды передачи все чаще находят применение оптико-волоконные соединения. Передача IP-трафика непосредственно по оптоволокну считается оптимальной (с точки зрения затрат) технологией транспортировки данных.

    Для организации мультисервисных сетей регионального уровня наиболее подходящими являются каналообразующие технологии 10 Gigabit Ethernet, xWDM и GMPLS. А для создания высокопроизводительной масштабируемой сетевой среды сейчас можно рекомендовать технологию MPLS последнего поколения (включающую в себя протоколы Traffic Engineering, Fast Reroute и др.).

    На более высоких уровнях модели OSI сеть нового поколения открывает массу возможностей построения наложенных сервисов поверх универсальной транспортной среды — от пакетной телефонии (VoIP) до интерактивного телевидения и Web-служб. Сеть нового поколения отличается доступностью сервисов вне зависимости от местоположения пользователя и используемых им интерфейсов (Ethernet, xDSL, Wi-Fi и т. д.). Таким образом, любой сервис, созданный в любой точке Сети, становится доступным любому потребителю.

    Архитектура сетей предполагает создание мультисервисной сети, причем первой фазой этого процесса является развертывание структуры мультипротокольной коммутации (MPLS). Основные преимущества технологии MPLS заключены в возможности легкой организации виртуальных частных сетей второго и третьего уровней (MPLS VPN), в обеспечении эффективного использования пропускной способности каналов связи и гарантированного качества услуг.

    Организация VPN третьего уровня — наиболее востребованный способ применения MPLS. В этом случае для создания персональной таблицы маршрутизации каждого клиента используются так называемые виртуальные маршрутизаторы (Virtual Routing Instance). Данная архитектура имеет высокую масштабируемость. Подобные услуги, используются теми подписчиками, которые нуждаются в передаче информации на третьем уровне и предпочитают перепоручить процессы маршрутизации внешнему провайдеру.

    Технология VPN второго уровня позволяет операторам заниматься передачей информации второго уровня через ядро IP-MPLS. Вот основные виды услуг, которые можно развернуть в рамках такой структуры: прозрачная передача различных каналов второго уровня поверх MPLS, услуга виртуального частного канала (которая обеспечивает передачу сигнализации и автоматическое обнаружение пользовательских устройств), объединение LAN с помощью виртуальных коммутаторов (Virtual Switch Instance). Поверх VPN второго уровня обычно передаются каналы Ethernet, ATM, frame relay, PPP и HDLC.

    В общем виде мультисервисные сети описываются двухуровневой архитектурой, состоящей из региональной и магистральной (включая межрегиональную) составляющих. На региональном уровне мультисервисная сеть призвана обеспечивать подключение абонентов и предоставление им как транспортных, так и прикладных услуг (Value Added Services). Кроме того, она может стыковаться с инфокоммуникационными службами других региональных сетей. На магистральном уровне создаваемая новая сеть должна отвечать за прозрачный транзит конвергентного трафика, получаемого от региональных сегментов.

    Возможности мультисервисных сетей связи

    Читайте также: