Телекоммуникации

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

 

Телекоммуникация - это связь при помощи электронного оборудования такого, как телефоны, компьютерные модемы, спутники и волоконно-оптические кабели.     
         Телекоммуникационные системы включают в себя телекоммуникационные кабели от абонента до местных коммутаторов (местные линии), коммутационные средства, которые обеспечивают коммуникационное соединение с абонентом, с линиями или каналами, которые передают вызовы между коммутаторами и, естественно, абонентом.

        В период с начала до середины 20 века появились такие нововведения, как телефонный обмен, электромеханические коммутаторные системы, кабели, ретрансляторы, несущие системы, микроволновое оборудование, а потом в индустриально развитых районах мира начали распространяться телекоммуникационные системы. 

С 1950-х  годов до 1984 года в этой отрасли  продолжали развиваться новые технологии. Например, спутниковые и усовершенствованные  кабельные системы, цифровая и волоконно-оптическая технологии и видеотелефонная связь. Отрасль коммуникаций была полностью компьютеризирована. Все эти модификации способствовали распространению телекоммуникационных систем по всем странам мира. 
     В 1984 году решением суда в Соединенных Штатах была разрушена монополия корпорации Американский телеграф и телефон (AT&T). Это событие совпало со многими крупными изменениями в технологии самой телекоммуникационной отрасли. 
     До 1980-х годов практически во всех странах считалось, что телекоммуникационные службы являются службами общественными и работают в законодательных рамках, обеспечивающих монопольное положение. Вместе с ростом экономической активности наступление новых технологий привело к приватизации телекоммуникационной индустрии. Эта тенденция достигла своей кульминации, когда AT&T лишилась своего монопольного положения, и прекратилось государственное регулирование телекоммуникационных системам США. В некоторых других странах сейчас происходят похожие приватизационные процессы. 
     После 1984 года в результате технического прогресса распространились телекоммуникационные системы, способные обеспечить универсальные услуги людям по всему миру. Это происходит, когда телекоммуникационные технологии объединяются с другими информационными технологиями в смежных областях, таких как электроника и обработка данных. 
     Внедрение новых технологий по-разному повлияло на занятость в этой отрасли. Несомненно, уровень занятости снизился, в корне изменились задачи работников телекоммуникационной отрасли, а также требования к их квалификации и опыту. Тем не менее, некоторые считают, что в будущем произойдет рост занятости, и случится это в результате новой деловой активности, стимулированной уменьшением государственного регулирования, что приведет к возникновению новых рабочих мест, требующих высокой квалификации. 
     С точки зрения профессиональной принадлежности работу в телекоммуникационной индустрии можно разделить на две категории: квалифицированные рабочие и офисные работники. К первой категории относятся специалисты по соединению кабелей, монтажники, специалисты-техники по обслуживанию сложного оборудования на внешних установках, в центральных отделениях и в студиях. Эти должности требуют высокой квалификации, особенно при работе на новом технологическом оборудовании. Например, все они должны хорошо разбираться в электрических, электронных и/или механических полях, возникающих при установке, эксплуатации и ремонте телекоммуникационных устройств. Их подготовка требует предварительных занятий и обучения непосредственно на рабочем месте. 
     К категории офисных работников относятся операторы справочных служб, уполномоченные по работе с абонентами, работники бухгалтерий и отделов продаж. Как правило, они работают с коммуникационным оборудованием, таким как ВДУ (VDU) личных коммутаторов или факсимильные машины, используемые для местных и/или дистанционных соединений, а также выполняют работу в или вне офисов и отвечают за коммерческие контакты с клиентами.

Телекоммуникации можно определить как технологию, связывающую информационные массивы, зачастую находящиеся не некотором расстоянии друг от друга. В настоящее время в телекоммуникациях происходит революция, затрагивающая два аспекта: быстрые изменения в технологиях коммуникаций и не менее важные изменения в вопросах владения, контроля и предоставления коммуникационных услуг. Сегодняшние менеджеры должны разбираться в возможностях и преимуществах различных коммуникационных технологий, а также уметь сопоставлять затраты и прибыль, получаемую при правильном использовании телекоммуникаций.

Компоненты  и функции телекоммуникационной системы

Телекоммуникационная  система – это совокупность аппаратно и программно совместимого оборудования, соединенного в единую систему с целью передачи данных из одного места в другое. На Рис. 1показаны компоненты типичной телекоммуникационной системы. Телекоммуникационная система способна передавать текстовую, графическую, голосовую или видеоинформацию. В этой главе описаны основные компоненты телекоммуникационных систем. В следующих разделах объясняется, как эти компоненты работают совместно друг с другом, образуя различные виды сетей.

Рис.1

В состав типичной коммуникационной системы входят серверы, пользовательские компьютеры, каналы связи (на рисунке они обозначены красными линиями), а также активное оборудование – модемы, концентраторы  и прочее.

КОМПОНЕНТЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Основные компоненты телекоммуникационной системы:

1. Серверы, хранящие и обрабатывающие информацию.
2. Рабочие станции и пользовательские ПК, служащие для ввода запросов к базам данных, получения и обработки результатов запросов и выполнения других задач конечных пользователей информационных систем.
3. Коммуникационные каналы – линии связи, по которым данные передаются между отправителем и получателем информации. Коммуникационные каналы используют различные типы среды передачи данных: телефонные линии, волоконно-оптический кабель, коаксиальный кабель, беспроводные и другие каналы связи.
4. Активное оборудование – модемы, сетевые адаптеры, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы и проч. Эти устройства необходимы для передачи и приема данных.
5. Сетевое программное обеспечение, управляющее процессом передачи и приема данных и контролирующее работу отдельных частей коммуникационной системы.

Функции телекоммуникационной системы

Чтобы передать информацию из одного пункта и получить ее в другом, телекоммуникационной системе нужно выполнить некоторые операции, которые главным образом скрыты от пользователей. Прежде, чем телекоммуникационная система передаст информацию, ей необходимо установить соединение между передающей (sender) и принимающей (receiver) сторонами, рассчитать оптимальный маршрут передачи данных, выполнить первичную обработку передаваемой информации (например, необходимо проверить, что ваше сообщение передается именно тому, кому вы его отослали) и преобразовать скорость передачи компьютера в скорость, поддерживаемую линией связи. Наконец, телекоммуникационная система управляет потоком передаваемой информации (трафиком).

Протоколы

Телекоммуникационная  сеть обычно содержит разнообразные  аппаратные и программные компоненты, которым необходимо работать совместно, чтобы передавать информацию. Различные компоненты сети "общаются" друг с другом, придерживаясь ряда правил, что и позволяет им работать всем вместе. Такой набор правил, регулирующий процесс передачи данных между двумя точками сети, называется протоколом (protocol). Каждое устройство в сети должно правильно "понимать" протокол другого устройства.

Главные функции сетевых  протоколов следующие: идентифицировать каждое устройство, участвующее в  передаче данных, проверить, не нуждаются ли данные в повторной передаче, выполнить повторную передачу, если произошла ошибка.

Несмотря на то, что  коммерческие, правительственные и  компьютерные учреждения осознают необходимость  введения общих стандартов для передачи данных, в промышленности пока нет универсальных стандартов. В следующих главах вопросы внедрения стандартов на передачу данных рассмотрены подробнее.

Классификация компьютерных сетей

Искусственные и реальные сети

По способу  организации сети подразделяются на реальные и искусственные.

Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и windows снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.

Основной недостаток - низкая скорость передачи данных и возможность соединения только двух компьютеров.

Реальные  сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.

Основной недостаток - необходимость в дополнительных устройствах.

Все многообразие компьютерных сетей  можно классифицировать по группе признаков:

1) Территориальная  распространенность;

2) Ведомственная  принадлежность;

3) Скорость передачи  информации;

4) Тип среды  передачи;

5) Топология;

6) Организация  взаимодействия компьютеров.

По территориальной распространенности

По территориальной  распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными.

Локальные - это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2

Региональные - расположенные на территории города или области

Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

Термин "корпоративная  сеть" также используется в литературе для обозначения объединения  нескольких сетей, каждая из которых  может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах. 

Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному  кругу пользователей, для которых  работа в такой сети непосредственно  связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

Ведомственная принадлежность

По принадлежности различают ведомственные и государственные  сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.

Государственные сети - сети, используемые в государственных структурах.

По скорости передачи 

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.

• низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
• среднескоростные (до 100 Мбит/с),
• высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

По  типу среды передачи

По типу среды  передачи сети разделяются на:

• проводные –коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные
• беспроводные - с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

Топологии компьютерных сетей

Узел сети представляет собой компьютер, либо коммутирующее  устройство сети.

Ветвь сети - это путь, соединяющий два смежных узла.

Узлы сети бывают трёх типов:

• оконечный узел - расположен в конце только одной ветви;
• промежуточный узел - расположен на концах более чем одной ветви;
• смежный узел - такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией

Одноранговые  и иерархические сети

С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые и с  выделенным сервером.

Одноранговые  сети

Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой  пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.

Одноранговые  сети могут быть организованы с помощью  таких операционных систем, как windows'3.11, Novell Netware Lite. Указанные программы  работают как с DOS, так и с windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем - windows 9xME2k, windows NT workstation версии, OS/2) и некоторых других.

Достоинства одноранговых сетей:

1. Наиболее просты  в установке и эксплуатации.

2. Операционные  системы DOS и windows обладают всеми  необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть.

Недостатки:

В условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой  способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством  компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.

Иерархические сети

В иерархической  сети при установке сети заранее  выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой  компьютер называют сервером.

Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.

Сервер в  иерархических сетях - это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером.

Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими  параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более).

Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать  наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы.

Также достоинством иерархической сети является более  высокий уровень защиты данных.

К недостаткам  иерархической сети, по сравнению  с одноранговыми сетями, относятся:

1. Необходимость  дополнительной ОС для сервера.

2. Более высокая  сложность установки и модернизации  сети.

3. Необходимость  выделения отдельного компьютера  в качестве сервера

Две технологии использования сервера

Различают две  технологии использования сервера: технологию файл-сервера и архитектуру  клиент-сервер.